飛手再見！真正無人的無人機，和它們布局的「地面衛星」

科技 02-26

無人機真正「無人」，才能發揮最大威力。

金屬摩擦聲響起，鈦灰色的艙門向左右分開，一架無人機從「合金巢穴」中騰空而起。在翼片轉動的震顫聲中，黑黃相間的無人機如一隻靈活的大黃蜂，以固定角度繞鐵塔一周後，沿著筆直的高壓電線一路飛去。俯瞰地面，並不見「飛手」聚精會神的遙控——這是一台真正「無人」的無人機。

廢墟航模

在知乎上關於無人機的問題中，有一個高票數答案的開頭如此寫到：當談到「無人機」時，我腦中的圖像是「這樣的」（圖片，美國軍方使用的固定翼無人轟炸機），而你們想到的的卻是這個（圖片，多旋翼消費級無人機），後面的那種我們都叫「航模」好嗎？

美國軍用無人機圖 | 軍事中國

十年之前，曹飛第一次意識到「航模」的潛力。

2008 年初，中國南方多地發生大範圍低溫、雨雪以及冰凍等自然災害，當時曹飛所在的通航公司被委派使用直升機對南方地區受損電力網路進行巡檢。由於天氣原因，直升機無法順利完成巡檢任務。幾個月後，汶川地區發生 8.0 級以上的大地震，在汶川災區，曹飛和同事再次遇到了之前的難題——直升機無法在極端條件下完成任務。

在兩個災區現場曹飛發現，在「正規軍」無法進行作業的情況下，一些愛好者自己組裝起來的無人機成為巡視現場，進行災情調查的「黑馬利器」。那時，這些由愛好者控制，懸在空中嗡嗡作響的東西還沒有如今這麼「洋氣」的名字，仍被人稱為「航模」。而正是這些簡單的航模，開啟了曹飛的創業路程。

從地到天

2001 年，大學畢業後的曹飛進入國家電網，主要工作就是電力網線的巡查。當時，中國電力巡檢工作使用的還是地面巡查的方式，即工作人員駕車到巡視區域，使用望遠鏡對輸電塔和電線以及地下網線進行故障記錄和排查。聽起來很容易，但實際操作起來困難重重。如果巡檢的是平原地區還好，但如果是在山區，工作人員要花半天時間爬山，才能接近輸電塔所在區域進行檢查。「一天能巡兩個塔，已經算是比較高的效率了。」曹飛說。

當中國的電網巡查員還開著吉普車風餐露宿的進行巡檢時，歐美的同行們早已經坐在直升機上，從天上對地面的電力線路進行檢查了。對新技術敏感的曹飛也在這時結識了國內少有的一家通航公司老闆，熟悉之後，這位「電力新人」嘗試將直升機載人巡檢引入到電網系統。

2005 年，從電力系統離職、遊歷歐美兩年多的曹飛將全套的直升機電力作業系統和外籍飛行員一起引入國內，使用直升機作為電力巡檢應用的方案開始在全國電力系統中得到推廣。

相對於之前的地面巡檢，直升機有人巡檢速度快，效率高；但是，直升機方案也有難以克服的弊端，一是在較為極端的情況下直升機無法工作，另一個就是直升機的購買和維護成本較高，「性價比」較低。

2009 年，曹飛創立了中飛艾維 Airwing 公司，嘗試使用當時還被成為「航模」的無人機進行電力網線的巡檢。

中飛艾維工作人員正在進行電力巡檢

閉門造機

現在，已經沒有人再提「航模」這個名字了，進化成無人機的小型飛行器已經成為熱門消費電子產品。

一般的消費級無人機的說明書上都會標明，設備需要遠離高壓線路，輻射源和山區；而中飛艾維的無人機必須反其道而行之，不僅要能防高壓電，還要防電磁干擾，這樣才能進行高壓線路的巡檢工作。

相對於消費級無人機，中飛艾維想要應用於電力作業上的專業級無人機在製作門檻上更高。而在當時，由於消費級無人機公司都還沒有成熟產品，曹飛和團隊不得不建立生產線，自己設計和生產專業級無人機。

有了自己的工廠，曹飛和團隊就可以根據需要對無人機產品進行測試和創新。例如，拿最簡單的噴漆來說，團隊嘗試過啞光、珠光、亮光、白色、黑色等不同的油漆形式，因為不同的油漆給無人機帶來的密度和流動性也各不相同。最終，通過選擇合適的油漆，中飛艾維在油漆一項上就為自己的無人機減重 500 克，這在無人機行業已經是相當了不起的成就。

在電力巡檢的工作上，由於無人機輕便靈活，在山區等充滿挑戰的地形環境中也能進行作業，在效率上完勝傳統的地面巡檢和載人直升機巡檢。「之前巡檢一天能巡兩個塔，使用無人機的話，一天可以巡四十到五十個塔，和之前比效率提升了 20 倍。」曹飛說。

憑藉高質量的產品和服務，曹飛將無人機巡檢推廣到全國的電力系統中，正如十年前他將載人直升機方案引入到國家電網。

曹飛（左二）正在實驗室和為客戶講解

真 ·「無人」機

「我不會操作無人機，一次也沒『飛』過。」曹飛笑著說到。

大學主修電子自動化的曹飛一直保持一個觀點，那就是機器就應該自主工作，而不應該有人在旁邊控制。「每個無人機都要一個飛手來控制，那還叫『無人機』嗎？」

在矽谷和國內，秉承同樣理念的科技巨頭也在嘗試讓機器能夠自行移動，不過他們的理想工具是汽車。目前流行的自動駕駛技術，是通過增加激光雷達和攝像頭等感測器，讓汽車能夠感知並根據周圍環境，來判斷是前進、轉彎還是停車。不過，要讓無人機通過增加感測器來感知環境，並達到自主飛行，並不是理想方案。

無人機的重量是一個致命的指標，無人機廠商的一個重要目標就是減輕產品自重。而如果要將激光雷達、攝像頭等感測器加在無人機上，一來會極大增加無人機的重量，二來無人機自身晶元能力有限，並不能處理來自感測器的海量數據。面對這個難題，中飛艾維的解決方案是「盲人法」。

「盲人雖然看不見，但是他對身邊東西的位置有固定的記憶，所以在家裡可以行走自如。」曹飛介紹到。通過多年的積累，中飛艾維已經積累了供電塔、輸電線路等大量數據，這些數據構成了一個清晰的三維空間地圖，可以讓無人機在不用感知環境的情況下，按照特定線路進行巡航和拍攝。中飛艾維的「無人機」方案，類似於現在應用在廠區、園區等特定環境下的無人駕駛汽車，主要將程序設定好，機器就可以按照路線自主運行。

自動駕駛無人機面臨的另一個難題是續航。目前普通消費級無人機的續航大多在 30 分鐘左右，如果要實現真正的「無人機」，顯然不能安排工作人員在地上隨時準備給機器拆換電池。這個難題，曹飛從家用掃地機器人身上找到了靈感。

掃地機器人電量低時，會回到充電塢充電；於是中飛艾維為自己的無人機也研發了一個充電塢，一個無人機的「家」，他們將其命名為「龍巢」（Drone Nest）。架設在輸電塔上的龍巢能夠將電能通過底部觸點，源源不斷的輸送給無人機。同時，無人機記錄的照片和視頻資料，則可以通過無線的方式，從龍巢傳回到中飛艾維公司的伺服器中。

在中飛艾維的設想中，每一台無人機可以巡檢五公里範圍的電力線路，往返於分布在兩邊的龍巢之間，正如有著固定線路的無人駕駛班車。

中飛艾維的「龍巢」系

統

Eyes in the sky

1978 年開始，美國政府開始向太空發射衛星。十五年後，這個被稱為「GPS」的 21+3 的衛星組合正式組網運營，並在其後免費為地球上數十億設備提供位置追蹤服務。搭載了 GPS 晶元的手機催生出 O2O、網約車等多種 LBS 商業模式，對多數傳統行業形成顛覆性影響。

「如果將龍巢組成網路的話，它就成了地面上的『衛星網路』。」曹飛認為，龍巢系統雖然是在電力作業中誕生的，但是其用途遠遠不止於電力巡檢。中飛艾維目前已經和環保組織達成合作，未來將利用龍巢無人機系統來進行河道污染監控。除了電力和河道，理論上任何有規律性區域的定期巡檢，都是龍巢的理想使用場景。

正如有 GPS 功能的移動應用的目的不是提供位置追蹤功能，而是收集用戶數據，中飛艾維同樣不認為自己只是無人機服務商，而是定位為「由數據驅動的人工智慧巡檢解決方案提供商」。通過微軟的雲計算服務和深度學習，中飛艾維解決了無人機拍攝圖像的後期分析問題，實現了自動化到智能化的升級。

以電力巡檢為例，作為客戶的電網需要的並非是出現故障照片或者缺陷位置，他們更需要的是有人能告訴他們如何減少故障，甚至更進一步，幫忙預測接下來可能會出故障的地方，提前進行修復。而這正是中飛艾維目前正在嘗試的新業務。

曾經被投資人諷刺「電力巡檢市場只有 200 億元不夠性感」的中飛艾維，在 2017 年 5 月獲得聯想領投的數千萬元 A 輪融資；作為微軟孵化器的入駐企業，通過微軟公司的國際關係，中飛艾維也獲得了來自美國和以色列等海外客戶。曹飛透露，歐美電力系統依然在使用有人直升機進行巡檢，而使用無人機巡檢「停留在實驗室階段」。「以色列客戶的要求是要有至少一萬五千公里以上的巡檢里程，我們光去年的巡檢就超過五萬公里，在全球還沒遇見對手。」

目前，中飛艾維正在和國家電網正在就龍巢系統進行測試工作。繼自動駕駛汽車之後，無人機也將成為下一個擺脫人類控制的機器。

圖片來源：軍事中國、中飛艾維

責任編輯：卧蟲

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