Airffic InstituteAERIAL PHYSICAL AI

空中物理AI研究所

自主飞行:无人机怎样决策和行动

看见、理解之后,就是做决定。决策能力决定了无人机能干多大范围的活。

简短回答: 自主飞行的价值,在于它能省掉多少人工监督。从避障,到探测与避让(DAA),再到同时飞很多架,一名飞手能管的无人机越来越多——这会改变整个生意的算账方式。

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Sir Airffic Go看起来像技术故事,其实是在讲钱:一个人能管几架无人机?

自主等级:交给机器多少

等级机器负责人负责每人可管飞机数(参考)
1 手动只负责稳住姿态几乎所有操控1
2 自动按设定航线飞盯着看并做判断1
3 避障避开附近的物体任务决策、监控1到几架
4 自主重新规划并完成任务只处理例外情况几架到很多架
5 集群与空域无人机和空域操作系统互相协调制定整体方针很多架

“每人可管飞机数”是为了说明原理,不是法规上限。真正的上限由各国规则和运营许可决定。

避障:不撞的第一步

大约在2016年,消费级无人机开始能发现前方的障碍物并停下来。

后来出现了装有全方位摄像头的无人机,能一边跟拍人、一边自己避开障碍物(Skydio等)。就连新手也很难把它撞坏了。

现在避障已经是商用无人机的标配。差距在于能不能应付难题,比如细电线和夜间飞行。

探测与避让:不撞飞机和直升机

探测与避让(DAA,Detect and Avoid)是指发现有人驾驶的飞机并为它让路。要做超视距飞行(BVLOS,飞到操作员看不见的地方),这一点必不可少。

人们开发了小型雷达,以及能发现远处飞机的摄像头AI,代替人来“盯着天空”。

监管机构把DAA性能当作允许超视距飞行的条件之一。DAA既是技术,也是打开监管大门的钥匙。

成群飞行:集群与国防

集群是指许多小型无人机互相通信,像一个整体一样行动。

2022年,浙江大学团队发表研究:小型无人机集群在森林里自主穿行。

差不多同一时间,乌克兰战争让各方大幅加大投资:一是即使被干扰也能自己飞完最后一段路的无人机,二是让少数人操作很多架飞机。国防需求也在加速民用自主飞行的发展。

Sir Airffic Go国防无法忽视。但本站讲的是原理和市场,不教怎么造武器。

自主飞行和监管一起前进

无人机再聪明,国家不允许,就不能商业飞行。日本在2022年设立了“Level 4”(在有人区域上空的超视距飞行)。

在美国,允许按标准规则进行超视距飞行的 Part 108 提案于2025年发布。欧洲正在建设用于空域管理的 U-space。

监管每打开一扇门,自主飞行的价值就上升一次。强大的公司在和监管机构沟通上的投入,不比在技术上少。

常见问题

什么是超视距飞行(BVLOS)?

Beyond Visual Line of Sight:让无人机飞到操作员肉眼看不到的距离之外。配送和大范围巡检都需要它,在大多数国家需要特别许可或专门规则。

什么是探测与避让(DAA)?

发现其他飞机并避免相撞的技术。它使用小型雷达或基于摄像头的AI,是获得超视距飞行许可的关键条件。