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能上天下海潜水:多栖无人机——loon和Naviator
作者:管理员    发布于:2016-03-06 16:34:41    文字:【】【】【
摘要:见惯了传统上天的无人机,你见过能下海能潜水的无人机吗?来自美国奥克兰大学研发的多栖无人机——Loon,和来自美国罗格斯大学(Rutgers University)的研究人员就各自拿出了全新的无人机解决方案,让无人机除了空中飞行之外,还能在水中潜行。尽管有着同类四轴飞行器差不多相似的外观,但它们不仅能上山下海,还能潜入水底完成救援检修任务,可谓多功能。
Loon

Loon

        Loon采用类似四轴飞行器外观设计,由于主要在海底水下进行工作,因此它不仅搭载了高清摄像头,还内置了威慑系统,可以用来驱赶海洋凶猛生物远离海上人员;Loon能够在天上飞和在水面上滑行,也能潜入水底完成任务。

        当Loon落在水面上之后,它可以通过桨叶的转动直接悬停,并且可以在水面上滑行;当Loon想要潜入水底时,其在水面上悬停的同时将内置的浮箱蓄水,之后就能够下沉,先倾斜,而后通过螺旋桨的拉力让无人机实现水中航行;当Loon需要浮出水面时,只需要放掉浮箱中的蓄水即可,看起来是不是比只会飞的无人机酷多了呢?

        现阶段,Loon无人机已经研发成功,研发团队表示在未来,Loon无人机还可以自动下潜到之前设定的不同水下深度,甚至可以根据下水前设定好的路线来采集图像数据,因此目前正在尝试利用声学调制解调器以及其它相关技术来解决这一问题。
 
        据了解,这款多功能Loon无人机主要用于救援、海底勘测以及进行海底管道检查等工作;尽管水中航行问题已经完美解决,但其在水下的远程操控仍然是个问题,因此现阶段,研发团队的主要研究方向就是想要解决水下画面的传输问题。

Naviator

        上图无人机被称为“Naviator”,获得了美国海军研究中心(Office of Naval Research)61.8万美元的资助。其开发者是罗格斯大学(Rutgers University)机械与航空工程系教授贾维尔·迪兹(Javier Diez),在多位研究生和本科生的帮助下,历时多年提出了这一概念。迪兹表示:“它只有一个使命,能够在空中和水中来回切换。”

        游泳:会成为无人机的必备技能么?

        虽然陆地很广阔,但是地球上仍有 71% 的面积是海洋,还不包括各种湖泊和河流。当然也有人动过心思,Lily 就是其中一个,它通过防水设计,实现了在水面的降落和起飞。

        那么是不是只要防水就能够在水中潜行了呢?空气和水都是流体不假,不过密度的差异也让两种环境中的普通螺旋桨在形状上天差地别。而且在转速上来说,水中的螺旋桨也会比空气中的螺旋桨慢很多。反过头来看“Naviator”,从空中到水面,几乎是一瞬间就已经完成了转换;是否自动转换不能确定,但是其在水中的灵活度也非常出色。而且整体的控制方式也与空气中相似。

        除了动力,从空气到水要解决的问题还有很多。首先是信号的传输,无论是定位信号还是图传,如果利用 2.4GHz 作为途径都会被一定程度屏蔽。因为这也正是微波炉能够快速加热食物的原理。所以在官方的演示中,“Naviator”拖着一条长长的尾巴。开发者迪兹也表示他们正在尝试用声音脉冲来控制“Naviator”。

        潜行自然要防水,这一点倒无需过多担心,毕竟防水的手机都已经非常成熟了。螺旋桨的驱动电机面临的挑战可能更大一些,但难度明显小于其姿态的控制。

脚注信息
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