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无人机快递成现实还有多远?

继快递企业UPS、顺丰速运、电商企业亚马逊之后,互联网巨头谷歌也于2014年8月底宣布,已经花两年时间秘密研发无人机快递系统,谷歌称其为"翼计划"。

 

然而,在国内一些快递业同行看来,顺丰等企业试飞无人机快递仅是一个炒作的噱头。如风达快递执行总经理邓彬就持这种观点,他认为,在相当长一段时间,无人机还难以取代人来送快递。

 

中国电子科技集团公司电子科学研究院研究员赵辉接受《财经国家周刊》记者采访时表示,目前已可以轻松做到用无人机运送少量较轻物 品,近距离点对点飞行。但要建立无人机快递网,实现无人机大规模替代人来送快递,还面临需要提升无人机载具可靠性,需要研发的新一代空管技术及机联网技 术,需要克服政策法规障碍等问题。

 

赵辉预计,在欧美国家,要再过5~10年才会出现无人机快递网的雏形,而中国可能需要更长时间。

 

谷歌领先

 

设想你打开家里的窗子,一架无人机恰巧停在窗外。你从无人机上取下自己购买的物品,然后拿出手机确认收到,无人机才缓缓飞走,去寻找下一个客户。

 

或者,下午你要去某茶馆与客户交流,恰巧有一个快递要送来。你提前通知快递公司,让无人机指挥中心更改送货路线,通知无人机将快递送到茶馆。

 

为了这个未来场景早日出现,谷歌、顺丰等企业的研发团队正在努力。

 

"谷歌是最先着手研发无人机快递系统的公司,目前谷歌在测试无人机快递的过程中,使用的机载平台是最先进的。"赵辉说。

 

按照起降和飞行方式进行分类,目前飞机大致可分为固定翼飞机、旋翼机(也就是直升机)和垂直起降飞机三类--固定翼飞机的特点是飞 得快,耗油少,但起降跑道要求高;旋翼机(直升机)对起降场地要求低,可以空中悬停,但油耗高、飞得慢。而垂直起降飞机则可以在起降的时候垂直起降,在空 中飞行时,再转换为固定翼方式飞行。

 

赵辉介绍,谷歌采取尾座式垂直起降无人飞机,起飞时尾部着地,机身直立,垂直起降之后,通过机身轻转,变成水平固定翼飞行状态,可实现低成本、长时间飞行。

 

而亚马逊、顺丰此前在试飞时使用的都是多旋翼飞机(直升机的一种),运输成本较高。试验数据表明,固定翼飞机和直升机运输同样重量的物品,直升机飞机的能耗是固定翼飞机的4倍。

 

"多旋翼飞机遍地开花,国内很多企业都能造;但垂直起降飞机的研制则较困难,国内目前只有中航工业成都飞机设计研究所试制过可用于民用的垂直起降飞机。"赵辉说。

 

顺丰速运品牌管理中心一位不愿透露姓名的工作人员则告诉记者,顺丰是从2013年开始测试无人机项目,该项目由顺丰自主研发,目前研发工作还在继续。

 

制约瓶颈

 

北京军事科学院航空专家栾大龙博士认为,目前仍没有批量生产的、性能可靠的、可用于快递业务的无人机。无人机用于快递,还需提高其安全性。

 

赵辉也告诉记者,可悬停的垂直起降飞机更适合做快递用无人机,但目前这种飞机可靠性不高,特别是抗风能力差。遇到大风等恶劣天气时,无法使用。

 

除了需要提高载具的性能和安全性,还有一点非常关键,就是能否对空中飞行的无人机进行实时监控。如果顺丰、亚马逊等公司的无人机,都在同一个城市上空飞行,该怎么识别它们的身份?如何防止它们出现故障坠毁或相撞?这些问题都需要新一代空管系统来完成。

 

赵辉介绍,目前民航采用的空管技术,主要采用一次雷达和二次雷达。大量的地区采取的是二次雷达发出询问信息,民航飞机接收到,然后应答,这种空管方式较被动,已无法满足近年来民用航空市场(包括运输航空和通用航空)爆炸式发展的需求,更不用说监控无人航空器飞行了。

 

新一代空管系统核心是4D航迹技术,通过对航空器航迹中的各点空间位置(经度、纬度和高度)和时间信息进行精确描述,以满足未来大流量、高密度、小间隔条件下的空中交通管理。

 

很多国家和地区已经开始研发下一代空中管理系统。

 

2004年,欧盟欧洲航空安全局(EASA)就推出"单一欧盟空管(SESAR)计划",计划从2018开始在欧洲实施4D航迹空 管方式。目前,美国联邦航空管理局(FAA)也已启动面向2025年的新一代空管系统(NEXTGEN)研究,并要求2020年美国所有飞机都安装 ADS-B系统(广播式自动监视系统),这样可以更有效实施对空监控。

 

而在中国,国家高科技研究发展计划(863计划)的研发项目中,也包括研发基于多元数据的高性能4D航迹技术。

 

实现4D航迹技术之后,飞行器可通过空管中心交互数据,实现机联网。赵辉介绍,未来甚至不用通过空管中心,飞行器之间就可以交流注册信息、速度方向,甚至可以交流油量(或电量)、载货情况、运行状况、目的地等信息的系统,这样才能更有利于推动无人机快递网开展工作。

 

赵辉介绍,谷歌正在研发机联网、车联网及无人驾驶汽车技术。其中,数据链技术,也就是如何实现大规模的数据传输,是研发关键。

 

栾大龙认为,国家尚未出台监管政策法规,也会影响到无人机货运的发展。无人机快递属于通用航空的范畴。今年7月,国家空管委才出台 《低空空域管理使用规定(试行)》征求意见稿,通用航空有人驾驶飞机的监管政策还没落实,现在又出现了无人机的问题。他感叹,技术发展太快了,国家政策法 规的制定已经赶不上技术发展的步伐。

 

赵辉则认为,当有了安全可靠的无人机和有效的空管系统,出台相关的管理制度将不是问题,而这些都具备之后,快递行业还需考虑用无人机送货的成本问题,可以先为高端客户或对收发快速有特殊时效要求的人群提供无人机服务,然而再逐步推广普及。


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