【摘要】智慧蜂立式垂直起降固定翼無人機采用雙槳設計、鴨翼布局，氣動性能優(yōu)異，機械結構簡潔可靠，飛行效率高，便攜式純電動機型單架次續(xù)航時間可達200分鐘，單程230公里，遙遙領先行業(yè)水平。輔以人工智能深度學習技術的有機融合，在目標跟蹤、自動識別報警、智能巡檢等方面具有得天獨厚的優(yōu)勢，為無人機智能化應用帶來技術革新，極大地提高行業(yè)應用無人機自動化水平，減少人工參與，拓展了無人機在能源設施巡檢、國土資源測繪、警用消防偵察、應急救援、軍用偵察打擊等領域的應用范圍。

  【簡潔高效的便攜式長航時立式垂直起降固定翼無人機】

  固定翼無人機以其續(xù)航時間長、應用范圍廣等優(yōu)勢在眾多行業(yè)應用中扮演著越來越重要的角色，但同時，起降不便也成為制約固定翼機型應用推廣的一大短板。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，降落時通過傘降或滑降也需要較大面積的開闊場地。前拉單槳飛機前方視野受阻，發(fā)生故障降落時前端螺旋槳可能構成安全隱患；后推單槳飛機手拋或彈射起飛時快速轉動的螺旋槳也構成安全隱患。

  以簡潔高效的方式解決固定翼機型起降受限的難題，將對固定翼無人機推廣應用起著極為關鍵的推動作用。智慧蜂立式垂直起降固定翼無人機采用雙槳設計、鴨翼布局，氣動性能優(yōu)異，同時具備垂直起降和高速巡航的能力，克服了以上弊端。該機型無需跑道和大面積起降空域，這種優(yōu)勢保證它能在山區(qū)、叢林等復雜地形和建筑物密集區(qū)域順利作業(yè)，極大拓展了無人機在能源設施巡檢、國土資源測繪、警用消防偵察、應急救援等領域的應用范圍。

  該機型利用螺旋槳及兩側副翼提供四個自由度全姿態(tài)控制，機械結構簡潔，通過雙槳差動實現轉向，轉彎半徑小，省卻垂直控制面。兩只螺旋槳分別裝在主機翼兩側，平飛時螺旋槳強大的后洗氣流增加機翼升力，同時提高副翼舵面控制效能，垂飛時提供有效姿態(tài)控制。

  與單槳固定翼飛機相比，雙槳設計起降安全、操控實用性好，避免了前拉單槳飛機前方視野受阻、發(fā)生故障降落時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機翼與機身采用可分離固定裝置，機翼上按需設有不同數量的螺旋槳，兩側機翼通過增加槳與電機方式增加續(xù)航與負載能力，實現一機多用，根據負載及續(xù)航要求更換機翼即可。

  鴨翼布局配平阻力較小，具有較大的升阻比，大迎角狀態(tài)時加強機翼前緣渦流，改善飛機大迎角狀態(tài)失速性能，低速大迎角飛行性能好，也有利于飛機的短距起降，為無人機在各行業(yè)的應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具有優(yōu)異的抗風性能，垂直起降時主動式風向標專利技術保證機頭指向迎風方向，提高抗風性能的同時充分利用機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2.1米翼展機型）

  得益于其先進的空氣動力學設計，簡潔高效的結構及控制技術，智慧蜂立式垂直起降固定翼無人機的作業(yè)效率遠高于同級別其它種類垂直起降無人機。以2.1米翼展純電動機型為例，巡航速度為70km/h，掛載微單相機及差分GPS（總載荷600克）續(xù)航時間可達180分鐘，單架次飛行距離可達200km，與同級別其它類型垂飛固定翼續(xù)航時間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采用拔插式結構設計，一分鐘快速拆裝、輕便易攜，為野外作業(yè)提供便利條件。事實上，智慧蜂便攜式純電動立式垂直起降固定翼無人機飛行時間及作業(yè)效率可以與油電混合機型一較高下，同時避免了油動飛機結構復雜、使用不便、重量大、震動強等缺陷。

  無人機作業(yè)區(qū)域往往地形復雜，固定翼機型在山地、丘陵以及建筑物、植被密集區(qū)域受起降場地限制無法正常作業(yè)，垂直起降機型的投入為大勢所趨。大多數無人機公司通過在機翼上安裝四個旋翼的方式實現固定翼飛機垂直起降功能，但是這種實現方式機械結構冗余復雜，在水平飛行階段，四個旋翼處于關閉狀態(tài)，不僅增加結構重量，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與某知名品牌復合翼垂直起降機型對比：

  翔鴻科技公司飛行實測結果顯示：智慧蜂2.1米翼展電動機型負載600g續(xù)航時間長達180分鐘；3.4米翼展電動機型負載1.1kg重量下，續(xù)航時間200分鐘，單程距離最遠250公里，達到行業(yè)領先水平，充分證明該設計簡潔高效。

  智慧蜂地面站擁有簡潔、易用的交互設計，實現地圖、視頻一體化，點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時視頻傳至遠方指揮中心大屏幕。

  （視頻與地圖一體化，點擊可隨意切換）

  【人工智能深度學習開創(chuàng)行業(yè)應用智能時代】

  無人機行業(yè)應用發(fā)展方向是長航時、智能化，現有技術中固定翼無人機起降操作不便，多旋翼機型續(xù)航時間短、巡航速度低，智慧蜂立式垂直起降固定翼無人機完美結合兩者優(yōu)勢，同時將人工智能與無人機行業(yè)應用深度結合，為警用反恐、察打一體、海事巡邏、邊防巡查、管網巡線、地理測繪、森林防火、環(huán)境保護、城市安防等行業(yè)應用提供操作簡便且能搭載多種設備的智能化空中作業(yè)平臺，完美詮釋了翔鴻科技在無人機行業(yè)應用領域的智造理念，開創(chuàng)工業(yè)級無人機智能時代。

  近年來，利用無人機偵察巡檢逐漸盛行。然而，在實際應用中，操作員通過遠程視頻監(jiān)控突發(fā)事件容易疲勞，遙控追蹤移動或靜止目標如車輛電塔幾乎是不可能完成的任務，因此目標圖像識別自動跟蹤及預警功能必不可少。然而大多數無人機企業(yè)并不具備獨立開發(fā)導航控制系統(tǒng)與智能云臺的能力，飛控與云臺設備往往采用不同品牌產品進行簡單集成，導航控制與視覺跟蹤無法有效融合，即使云臺能調整指向鎖定目標，也無法實現無人機自主飛行追蹤目標。導航控制地面站與云臺控制及視頻往往需要雙屏顯示及操作，實用性大大降低。

  智慧蜂無人機導航控制系統(tǒng)與智能云臺緊密互動，云臺鎖定目標，估算目標位置，從而實現對靜止或移動目標的持續(xù)飛行跟蹤。智慧蜂地面站簡潔易用，導航控制與云臺視頻一體化，點擊屏幕即可隨意切換。

  在視覺識別跟蹤技術方面，行業(yè)內多采用簡單的灰度對比算法，可靠性不高，目標容易丟失，更無法自動搜索識別目標。智慧蜂智能云臺采用穩(wěn)健的特征點匹配算法，并輔以人工智能深度學習建模，不但大大提高目標跟蹤可靠性，還能無需人工干預自動識別目標并采取相應措施如取證，自動報警及對目標持續(xù)追蹤。

  智慧蜂智能云臺具備以下特點：

  --通過一體化屏幕實現飛行器控制、航線規(guī)劃及操控任務載荷，如云臺控制，視頻顯示及視頻點擊目標自動跟蹤等；

  --人工智能深度學習技術的應用提高了自動化水平，自動識別感興趣目標并自動報警；

  --云臺360°旋轉無死角跟蹤目標，即使被暫時遮擋也能持續(xù)跟蹤；

  --飛行器自動跟隨目標飛行。

  基于簡潔高效的立式垂直起降固定翼飛行平臺，將人工智能與無人機行業(yè)應用深度結合，實現自動識別、報警、目標跟蹤等功能，極大地提高了無人機應用自動化水平，為無人機實現大規(guī)模應用提供強有力的技術支撐。

  【量身定制智能化行業(yè)應用解決方案】

  翔鴻科技在無人機導航控制、圖像識別、全系統(tǒng)設計集成等方面擁有多年的積淀，為無人機產品技術的持續(xù)研發(fā)及行業(yè)應用的不斷完善提供堅實后盾。“靈活定制、隨需而變”的研發(fā)理念是翔鴻科技對無人機行業(yè)應用的極致詮釋，公司依托獨立自主的核心技術研發(fā)實力為行業(yè)用戶提供差異化定制服務。翔鴻科技將繼續(xù)致力于引領技術革新，探索發(fā)掘無人機行業(yè)應用領域。

  地理測繪

  智慧蜂立式垂直起降固定翼無人機采用拔插式設計，拆裝便捷、輕便易攜，適合在偏遠地區(qū)、復雜地勢下作業(yè)。2.1米翼展便攜式機型單架次飛行時間可達180分鐘，航程可超過200公里。行業(yè)內2米翼展同級別固定翼無人機續(xù)航時間普遍在60分鐘以下，除去起降與飛抵作業(yè)區(qū)所耗時間，實際航拍作業(yè)飛行時間長達同級別垂飛固定翼無人機的3-4倍，同時超長航時便于選擇遠離作業(yè)區(qū)的合適場地起降，大大提高作業(yè)效率。

  可以按照任務需求安裝多種正射影像高清相機，及定制傾斜攝影五拼相機。

  管網巡檢

  無人機搭載智能云臺，視覺定位輔助沿管線實時巡檢，通過深度學習建模對管線破損、占壓、塌方、漏油等異常情況進行自動識別報警；無人機搭載激光探測儀沿天然氣管道巡檢，通過接收泄漏氣團反射回的微量激光測量甲烷氣體的積分吸收濃度，并在地面站進行實時報警。

  （天然氣泄漏檢測 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配備智能雙光云臺，可從載體艦船或移動基站垂直起降，自動識別追蹤可疑目標并進行預警，利用深度學習技術建立目標模型，自動區(qū)分目標種類，識別目標薄弱環(huán)節(jié)（如坦克車履帶、汽車車窗等），必要時實施精準打擊。

  環(huán)境監(jiān)測

  立式垂直起降固定翼無人機掛載氣體傳感器對轄區(qū)大氣環(huán)境進行自動巡航監(jiān)測，實時建立大氣環(huán)境質量模型，了解區(qū)域環(huán)境質量，分析污染物擴散趨勢，在時間和空間尺度上準確描述各種污染物的遷移、輸送、轉化等變化特征，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。

  林火巡查

  無人機搭載可見光+紅外一體化智能云臺對目標林區(qū)環(huán)境進行自動判讀識別，自動探測環(huán)境熱源，檢測到火情后可實時流暢的回傳高清錄像及紅外成像，同時自動發(fā)送精準位置信息并預警。系統(tǒng)經過訓練建立模型，可自動分辨火苗、煙霧與山間林霧，有效預警火情。

  城市管理

  在城市管理巡查應用中，立式垂直起降固定翼無人機搭載智能云臺對監(jiān)測區(qū)域進行自動巡檢，通過人工智能自動識別疑似違建、私設大型戶外廣告牌、違規(guī)自建施工、建材堆放、腳手架等情況并拍照取證，同時能夠在地面站進行預警提示，便于管理人員及時對異常狀況進行確認與處理。

  野生動物保護

  立式垂直起降固定翼無人機搭載智能云臺在目標區(qū)域內自動巡查，系統(tǒng)可建立動物模型，識別不同動物種類及數量，建立物種檔案數據庫，計算分析物種的分布、遷徙及繁衍等變化信息。無人機系統(tǒng)在巡檢時對非法狩獵等情況可進行自動預警和巡護人員調度。針對安裝有衛(wèi)星定位跟蹤的物種個體，可根據其坐標信息制定航線進行追蹤監(jiān)控。

  交通管制

  無人機搭載智能云臺巡查重要交通路段，對異常車輛行駛軌跡、非法占道、超速等進行行為分析、自動識別報警，并對可疑車輛進行拍照取證、定位追蹤。通過連接公安交警大數據，對車主進行警告，必要時調動該路段范圍內的警員力量對違規(guī)車輛實施緊急攔截，以避免重大交通事故的發(fā)生。