技術問題
物流無人機本身的技術問題是制約其普及的根本問題,畢竟作為一種用量很大、需要與用戶近距離接觸,并且要面對多種復雜環境的飛行器,其性能和可靠性都需要較當前的工業級無人機有質的進步。
例如,物流無人機需要具有全天候的飛行能力和避障系統,這樣才能在遇到突發天氣變化和航線上的位置障礙物時安全運行和返回,而當前工業無人機的環境適應性和避障系統距離這個要求還很遠。特別是飛行空域可能涉及與民航飛機航線接近時,則可能會有后續政策要求物流無人機安裝自動相關監視(ADS-B)系統甚至是空中防撞系統(TCAS),如何將民航飛機所用的系統簡化和降低成本,這也是無人機物流需要解決的問題。
另外,無論是多旋翼布局,還是固定翼布局,飛行器的重心位置都是影響飛行性能和飛行安全的關鍵問題,如果重心和整機氣動中心位置的距離偏離設計工況太遠,無人機是無法安全飛行的。而物流無人機的貨倉重量和重心是隨著貨物重量和分布而變化,所以要么嚴格要求貨倉的重心必須在某個范圍內,要么就需要在無人機上設置補償機構,相信當前測試的大多數物流無人機是無法補償貨倉重心偏移的。
此外,要想實現安全飛行,且獲得政策的支持,物流無人機必須要過適航這一關,這方面的經驗也是當前工業級無人機廠商所非常欠缺的。小型無人機的適航審定是否必要,或者如何審定,現在還尚未可知,但是中型無人機的適航審定卻是必須要加以重視的。不過鑒于現有的輕型通用飛機(固定翼飛機和自轉旋翼機等)已經足夠廉價和成熟,將其改造為無人機不失為一條可以嘗試的路徑。
航線安全問題
大批量的物流無人機在規定的空域飛行,勢必需要相關的空中交通管制(ATC)系統、故障在線診斷系統以及應急遙控系統作支持。物流無人機的空中交通管制系統可以沒有民航復雜,數據鏈也可以采用廉價方案(如氣球等),故障的在線診斷系統可以根據物流無人機實時回傳的數據診斷或預測故障,而應急遙控系統則用于故障發生時,飛行員手動接管物流無人機的飛行控制。
偷盜問題
還有一個很讓人哭笑不得的問題,就是物流無人機本身的安全問題,很多人疑問會不會送完貨,無人機也被某些人給扣下私用了,從技術角度上,我們可以用圖像、GPS位置以及物流信息去定位到底是誰偷了無人機,但是如何從經濟學和社會學層面解決這個問題,也許是個有趣的過程。
本文對物流無人機的優勢和劣勢、各廠商的物流無人機方案以及其普及所要解決的問題進行了梳理,無論是從需求層面,還是技術層面,筆者對未來無人機物流的前景還是非常看好的,畢竟只要是能夠提高生產效率的工具,一旦其經濟學和安全性達到實用化的程度,普及開來就是順理成章的事情了。
2016年空客公司舉辦了一次貨運無人機設計比賽,文章最后精選一些比較靠譜或者新穎的設計方案,以表達對物流無人機未來發展的信心。
參考文章
為何科技巨頭對無人機送貨感興趣?來看看無人機的?經濟性?