【摘要】智慧蜂立式垂直起降固定翼無人機(jī)采用雙槳設(shè)計(jì)、鴨翼布局，氣動(dòng)性能優(yōu)異，機(jī)械結(jié)構(gòu)簡潔可靠，飛行效率高，便攜式純電動(dòng)機(jī)型單架次續(xù)航時(shí)間可達(dá)200分鐘，單程230公里，遙遙領(lǐng)先行業(yè)水平。輔以人工智能深度學(xué)習(xí)技術(shù)的有機(jī)融合，在目標(biāo)跟蹤、自動(dòng)識(shí)別報(bào)警、智能巡檢等方面具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，為無人機(jī)智能化應(yīng)用帶來技術(shù)革新，極大地提高行業(yè)應(yīng)用無人機(jī)自動(dòng)化水平，減少人工參與，拓展了無人機(jī)在能源設(shè)施巡檢、國土資源測(cè)繪、警用消防偵察、應(yīng)急救援、軍用偵察打擊等領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。
【簡潔高效的便攜式長航時(shí)立式垂直起降固定翼無人機(jī)】
固定翼無人機(jī)以其續(xù)航時(shí)間長、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)勢(shì)在眾多行業(yè)應(yīng)用中扮演著越來越重要的角色，但同時(shí)，起降不便也成為制約固定翼機(jī)型應(yīng)用推廣的一大短板。固定翼飛行器一般需要滑跑或利用彈射架提供一定的初始速度，降落時(shí)通過傘降或滑降也需要較大面積的開闊場(chǎng)地。前拉單槳飛機(jī)前方視野受阻，發(fā)生故障降落時(shí)前端螺旋槳可能構(gòu)成安全隱患；后推單槳飛機(jī)手拋或彈射起飛時(shí)快速轉(zhuǎn)動(dòng)的螺旋槳也構(gòu)成安全隱患。
以簡潔高效的方式解決固定翼機(jī)型起降受限的難題，將對(duì)固定翼無人機(jī)推廣應(yīng)用起著極為關(guān)鍵的推動(dòng)作用。智慧蜂立式垂直起降固定翼無人機(jī)采用雙槳設(shè)計(jì)、鴨翼布局，氣動(dòng)性能優(yōu)異，同時(shí)具備垂直起降和高速巡航的能力，克服了以上弊端。該機(jī)型無需跑道和大面積起降空域，這種優(yōu)勢(shì)保證它能在山區(qū)、叢林等復(fù)雜地形和建筑物密集區(qū)域順利作業(yè)，極大拓展了無人機(jī)在能源設(shè)施巡檢、國土資源測(cè)繪、警用消防偵察、應(yīng)急救援等領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。
該機(jī)型利用螺旋槳及兩側(cè)副翼提供四個(gè)自由度全姿態(tài)控制，機(jī)械結(jié)構(gòu)簡潔，通過雙槳差動(dòng)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)彎半徑小，省卻垂直控制面。兩只螺旋槳分別裝在主機(jī)翼兩側(cè)，平飛時(shí)螺旋槳強(qiáng)大的后洗氣流增加機(jī)翼升力，同時(shí)提高副翼舵面控制效能，垂飛時(shí)提供有效姿態(tài)控制。
與單槳固定翼飛機(jī)相比，雙槳設(shè)計(jì)起降安全、操控實(shí)用性好，避免了前拉單槳飛機(jī)前方視野受阻、發(fā)生故障降落時(shí)前端螺旋槳帶來安全隱患的問題。此外，立式垂直起降固定翼無人機(jī)機(jī)翼與機(jī)身采用可分離固定裝置，機(jī)翼上按需設(shè)有不同數(shù)量的螺旋槳，兩側(cè)機(jī)翼通過增加槳與電機(jī)方式增加續(xù)航與負(fù)載能力，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，根據(jù)負(fù)載及續(xù)航要求更換機(jī)翼即可。
鴨翼布局配平阻力較小，具有較大的升阻比，大迎角狀態(tài)時(shí)加強(qiáng)機(jī)翼前緣渦流，改善飛機(jī)大迎角狀態(tài)失速性能，低速大迎角飛行性能好，也有利于飛機(jī)的短距起降，為無人機(jī)在各行業(yè)的應(yīng)用提供更靈活的解決方案。
智慧蜂立式垂直起降固定翼飛機(jī)具有優(yōu)異的抗風(fēng)性能，垂直起降時(shí)主動(dòng)式風(fēng)向標(biāo)專利技術(shù)保證機(jī)頭指向迎風(fēng)方向，提高抗風(fēng)性能的同時(shí)充分利用機(jī)翼升力有效降低垂直起降功耗。
（智慧蜂立式垂直起降固定翼無人機(jī)2.1米翼展機(jī)型）
得益于其先進(jìn)的空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)，簡潔高效的結(jié)構(gòu)及控制技術(shù)，智慧蜂立式垂直起降固定翼無人機(jī)的作業(yè)效率遠(yuǎn)高于同級(jí)別其它種類垂直起降無人機(jī)。以2.1米翼展純電動(dòng)機(jī)型為例，巡航速度為70km/h，掛載微單相機(jī)及差分GPS（總載荷600克）續(xù)航時(shí)間可達(dá)180分鐘，單架次飛行距離可達(dá)200km，與同級(jí)別其它類型垂飛固定翼續(xù)航時(shí)間60分鐘相比，飛行作業(yè)效率提高3-4倍。
智慧蜂立式垂直起降固定翼無人機(jī)采用拔插式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，一分鐘快速拆裝、輕便易攜，為野外作業(yè)提供便利條件。事實(shí)上，智慧蜂便攜式純電動(dòng)立式垂直起降固定翼無人機(jī)飛行時(shí)間及作業(yè)效率可以與油電混合機(jī)型一較高下，同時(shí)避免了油動(dòng)飛機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、使用不便、重量大、震動(dòng)強(qiáng)等缺陷。
無人機(jī)作業(yè)區(qū)域往往地形復(fù)雜，固定翼機(jī)型在山地、丘陵以及建筑物、植被密集區(qū)域受起降場(chǎng)地限制無法正常作業(yè)，垂直起降機(jī)型的投入為大勢(shì)所趨。大多數(shù)無人機(jī)公司通過在機(jī)翼上安裝四個(gè)旋翼的方式實(shí)現(xiàn)固定翼飛機(jī)垂直起降功能，但是這種實(shí)現(xiàn)方式機(jī)械結(jié)構(gòu)冗余復(fù)雜，在水平飛行階段，四個(gè)旋翼處于關(guān)閉狀態(tài)，不僅增加結(jié)構(gòu)重量，還帶來額外飛行阻力，影響飛行姿態(tài)，飛行效率大打折扣。
智慧蜂立式垂直起降無人機(jī)與某知名品牌復(fù)合翼垂直起降機(jī)型對(duì)比：
翔鴻科技公司飛行實(shí)測(cè)結(jié)果顯示：智慧蜂2.1米翼展電動(dòng)機(jī)型負(fù)載600g續(xù)航時(shí)間長達(dá)180分鐘；3.4米翼展電動(dòng)機(jī)型負(fù)載1.1kg重量下，續(xù)航時(shí)間200分鐘，單程距離最遠(yuǎn)250公里，達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平，充分證明該設(shè)計(jì)簡潔高效。
智慧蜂地面站擁有簡潔、易用的交互設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)地圖、視頻一體化，點(diǎn)擊屏幕即可隨意切換，通過WiFi連接長距離通訊基站，基站配備路由器可將實(shí)時(shí)視頻傳至遠(yuǎn)方指揮中心大屏幕。
（視頻與地圖一體化，點(diǎn)擊可隨意切換）
【人工智能深度學(xué)習(xí)開創(chuàng)行業(yè)應(yīng)用智能時(shí)代】
無人機(jī)行業(yè)應(yīng)用發(fā)展方向是長航時(shí)、智能化，現(xiàn)有技術(shù)中固定翼無人機(jī)起降操作不便，多旋翼機(jī)型續(xù)航時(shí)間短、巡航速度低，智慧蜂立式垂直起降固定翼無人機(jī)完美結(jié)合兩者優(yōu)勢(shì)，同時(shí)將人工智能與無人機(jī)行業(yè)應(yīng)用深度結(jié)合，為警用反恐、察打一體、海事巡邏、邊防巡查、管網(wǎng)巡線、地理測(cè)繪、森林防火、環(huán)境保護(hù)、城市安防等行業(yè)應(yīng)用提供操作簡便且能搭載多種設(shè)備的智能化空中作業(yè)平臺(tái)，完美詮釋了翔鴻科技在無人機(jī)行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的智造理念，開創(chuàng)工業(yè)級(jí)無人機(jī)智能時(shí)代。
近年來，利用無人機(jī)偵察巡檢逐漸盛行。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，操作員通過遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控突發(fā)事件容易疲勞，遙控追蹤移動(dòng)或靜止目標(biāo)如車輛電塔幾乎是不可能完成的任務(wù)，因此目標(biāo)圖像識(shí)別自動(dòng)跟蹤及預(yù)警功能必不可少。然而大多數(shù)無人機(jī)企業(yè)并不具備獨(dú)立開發(fā)導(dǎo)航控制系統(tǒng)與智能云臺(tái)的能力，飛控與云臺(tái)設(shè)備往往采用不同品牌產(chǎn)品進(jìn)行簡單集成，導(dǎo)航控制與視覺跟蹤無法有效融合，即使云臺(tái)能調(diào)整指向鎖定目標(biāo)，也無法實(shí)現(xiàn)無人機(jī)自主飛行追蹤目標(biāo)。導(dǎo)航控制地面站與云臺(tái)控制及視頻往往需要雙屏顯示及操作，實(shí)用性大大降低。
智慧蜂無人機(jī)導(dǎo)航控制系統(tǒng)與智能云臺(tái)緊密互動(dòng)，云臺(tái)鎖定目標(biāo)，估算目標(biāo)位置，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)靜止或移動(dòng)目標(biāo)的持續(xù)飛行跟蹤。智慧蜂地面站簡潔易用，導(dǎo)航控制與云臺(tái)視頻一體化，點(diǎn)擊屏幕即可隨意切換。
在視覺識(shí)別跟蹤技術(shù)方面，行業(yè)內(nèi)多采用簡單的灰度對(duì)比算法，可靠性不高，目標(biāo)容易丟失，更無法自動(dòng)搜索識(shí)別目標(biāo)。智慧蜂智能云臺(tái)采用穩(wěn)健的特征點(diǎn)匹配算法，并輔以人工智能深度學(xué)習(xí)建模，不但大大提高目標(biāo)跟蹤可靠性，還能無需人工干預(yù)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)并采取相應(yīng)措施如取證，自動(dòng)報(bào)警及對(duì)目標(biāo)持續(xù)追蹤。
智慧蜂智能云臺(tái)具備以下特點(diǎn)：
--通過一體化屏幕實(shí)現(xiàn)飛行器控制、航線規(guī)劃及操控任務(wù)載荷，如云臺(tái)控制，視頻顯示及視頻點(diǎn)擊目標(biāo)自動(dòng)跟蹤等；
--人工智能深度學(xué)習(xí)技術(shù)的應(yīng)用提高了自動(dòng)化水平，自動(dòng)識(shí)別感興趣目標(biāo)并自動(dòng)報(bào)警；
--云臺(tái)360°旋轉(zhuǎn)無死角跟蹤目標(biāo)，即使被暫時(shí)遮擋也能持續(xù)跟蹤；
--飛行器自動(dòng)跟隨目標(biāo)飛行。
基于簡潔高效的立式垂直起降固定翼飛行平臺(tái)，將人工智能與無人機(jī)行業(yè)應(yīng)用深度結(jié)合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別、報(bào)警、目標(biāo)跟蹤等功能，極大地提高了無人機(jī)應(yīng)用自動(dòng)化水平，為無人機(jī)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。
【量身定制智能化行業(yè)應(yīng)用解決方案】
翔鴻科技在無人機(jī)導(dǎo)航控制、圖像識(shí)別、全系統(tǒng)設(shè)計(jì)集成等方面擁有多年的積淀，為無人機(jī)產(chǎn)品技術(shù)的持續(xù)研發(fā)及行業(yè)應(yīng)用的不斷完善提供堅(jiān)實(shí)后盾。“靈活定制、隨需而變”的研發(fā)理念是翔鴻科技對(duì)無人機(jī)行業(yè)應(yīng)用的極致詮釋，公司依托獨(dú)立自主的核心技術(shù)研發(fā)實(shí)力為行業(yè)用戶提供差異化定制服務(wù)。翔鴻科技將繼續(xù)致力于引領(lǐng)技術(shù)革新，探索發(fā)掘無人機(jī)行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。
地理測(cè)繪
智慧蜂立式垂直起降固定翼無人機(jī)采用拔插式設(shè)計(jì)，拆裝便捷、輕便易攜，適合在偏遠(yuǎn)地區(qū)、復(fù)雜地勢(shì)下作業(yè)。2.1米翼展便攜式機(jī)型單架次飛行時(shí)間可達(dá)180分鐘，航程可超過200公里。行業(yè)內(nèi)2米翼展同級(jí)別固定翼無人機(jī)續(xù)航時(shí)間普遍在60分鐘以下，除去起降與飛抵作業(yè)區(qū)所耗時(shí)間，實(shí)際航拍作業(yè)飛行時(shí)間長達(dá)同級(jí)別垂飛固定翼無人機(jī)的3-4倍，同時(shí)超長航時(shí)便于選擇遠(yuǎn)離作業(yè)區(qū)的合適場(chǎng)地起降，大大提高作業(yè)效率。
可以按照任務(wù)需求安裝多種正射影像高清相機(jī)，及定制傾斜攝影五拼相機(jī)。
管網(wǎng)巡檢
無人機(jī)搭載智能云臺(tái)，視覺定位輔助沿管線實(shí)時(shí)巡檢，通過深度學(xué)習(xí)建模對(duì)管線破損、占?jí)?、塌方、漏油等異常情況進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別報(bào)警；無人機(jī)搭載激光探測(cè)儀沿天然氣管道巡檢，通過接收泄漏氣團(tuán)反射回的微量激光測(cè)量甲烷氣體的積分吸收濃度，并在地面站進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警。
（天然氣泄漏檢測(cè) 地面站警示功能）
軍用察打一體
立式垂直起降固定翼無人機(jī)配備智能雙光云臺(tái)，可從載體艦船或移動(dòng)基站垂直起降，自動(dòng)識(shí)別追蹤可疑目標(biāo)并進(jìn)行預(yù)警，利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)建立目標(biāo)模型，自動(dòng)區(qū)分目標(biāo)種類，識(shí)別目標(biāo)薄弱環(huán)節(jié)（如坦克車履帶、汽車車窗等），必要時(shí)實(shí)施精準(zhǔn)打擊。
環(huán)境監(jiān)測(cè)
立式垂直起降固定翼無人機(jī)掛載氣體傳感器對(duì)轄區(qū)大氣環(huán)境進(jìn)行自動(dòng)巡航監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)建立大氣環(huán)境質(zhì)量模型，了解區(qū)域環(huán)境質(zhì)量，分析污染物擴(kuò)散趨勢(shì)，在時(shí)間和空間尺度上準(zhǔn)確描述各種污染物的遷移、輸送、轉(zhuǎn)化等變化特征，分析工業(yè)區(qū)、住宅區(qū)、道路污染源，為大氣污染防治提供決策依據(jù)。
林火巡查
無人機(jī)搭載可見光+紅外一體化智能云臺(tái)對(duì)目標(biāo)林區(qū)環(huán)境進(jìn)行自動(dòng)判讀識(shí)別，自動(dòng)探測(cè)環(huán)境熱源，檢測(cè)到火情后可實(shí)時(shí)流暢的回傳高清錄像及紅外成像，同時(shí)自動(dòng)發(fā)送精準(zhǔn)位置信息并預(yù)警。系統(tǒng)經(jīng)過訓(xùn)練建立模型，可自動(dòng)分辨火苗、煙霧與山間林霧，有效預(yù)警火情。
城市管理
在城市管理巡查應(yīng)用中，立式垂直起降固定翼無人機(jī)搭載智能云臺(tái)對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域進(jìn)行自動(dòng)巡檢，通過人工智能自動(dòng)識(shí)別疑似違建、私設(shè)大型戶外廣告牌、違規(guī)自建施工、建材堆放、腳手架等情況并拍照取證，同時(shí)能夠在地面站進(jìn)行預(yù)警提示，便于管理人員及時(shí)對(duì)異常狀況進(jìn)行確認(rèn)與處理。
野生動(dòng)物保護(hù)
立式垂直起降固定翼無人機(jī)搭載智能云臺(tái)在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)自動(dòng)巡查，系統(tǒng)可建立動(dòng)物模型，識(shí)別不同動(dòng)物種類及數(shù)量，建立物種檔案數(shù)據(jù)庫，計(jì)算分析物種的分布、遷徙及繁衍等變化信息。無人機(jī)系統(tǒng)在巡檢時(shí)對(duì)非法狩獵等情況可進(jìn)行自動(dòng)預(yù)警和巡護(hù)人員調(diào)度。針對(duì)安裝有衛(wèi)星定位跟蹤的物種個(gè)體，可根據(jù)其坐標(biāo)信息制定航線進(jìn)行追蹤監(jiān)控。
交通管制
無人機(jī)搭載智能云臺(tái)巡查重要交通路段，對(duì)異常車輛行駛軌跡、非法占道、超速等進(jìn)行行為分析、自動(dòng)識(shí)別報(bào)警，并對(duì)可疑車輛進(jìn)行拍照取證、定位追蹤。通過連接公安交警大數(shù)據(jù)，對(duì)車主進(jìn)行警告，必要時(shí)調(diào)動(dòng)該路段范圍內(nèi)的警員力量對(duì)違規(guī)車輛實(shí)施緊急攔截，以避免重大交通事故的發(fā)生。
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