去年夏天，在日本靜岡縣燒津市，危機管理部門的工作人員們進行應急演習時得到了非常規(guī)手段的幫助。當時，面對有游泳者受困于蘇魯加灣水域的危險情況，一架無人機代替?zhèn)鹘y(tǒng)的海岸警衛(wèi)隊的船只和直升機，執(zhí)行了此次搜索和救援任務。
無人機通過搭載的熱成像相機檢測到受困人員，并將數(shù)據(jù)傳回市救災總部，隨即，另一架無人機帶著救生圈被派出。整個營救過程僅用時幾分鐘。
“一直以來，我們都是依靠直升機等載人飛機來執(zhí)行搜救行動，這些行動代價高昂，不太環(huán)保，且涉及復雜的指揮系統(tǒng)。”燒津市危機管理部門一位接受了無人機駕駛訓練的工作人員Yusuke Torisawa介紹，部門里除了他之外，還有5人接受了無人機駕駛訓練。“雖然無人機還無法直接把人從火災或水中救出，但就應急反應能力而言，尤其是在生死攸關(guān)的時候，無人機是無價的。”
燒津市是日本幾個使用無人機進行災害應答的城市之一。實際上，在一個極易受自然災害影響的國家，無人機技術(shù)應用是必然的。
Torisawa稱，燒津市組建了一支四架無人機艦隊，且自2016年以來燒津市共有13名行政人員接受了無人機培訓。這些公共服務部門的無人機，除了應急救援外，正應用于航道管理和農(nóng)田管理等領(lǐng)域。
此外，無人機在輔助鋪設公用電纜、在建筑業(yè)都已經(jīng)證明了自己的實用性。在一些更面向廣大群眾、更具有商業(yè)價值的領(lǐng)域，比如無人機速遞服務，無人機也在前進中。
豐田支持的創(chuàng)業(yè)公司cartivator正開發(fā)一款名為SkyDrive飛行汽車，目標在2020年東京奧運會之前啟動并運行。2016年10月，樂天與便利店連鎖店勞森(Lawson)聯(lián)手，向福島縣南馬市的居民運送雞肉和其他商品。2017年11月，一組研究人員在長野縣偏遠山區(qū)測試了類似的無人機運送服務。
據(jù)無人機研究人員 Kenzo Nonami介紹，事實上，測試地區(qū)正是日本局勢的一個縮影，日本如今的狀況要求無人機投入應用。Kenzo Nonami是日本無人機聯(lián)盟主席兼自主控制系統(tǒng)實驗室有限公司首席執(zhí)行官，該公司為長野縣試驗提供無人機。
“若非要給日本無人機產(chǎn)業(yè)找一個推動力，你可以看看現(xiàn)在國家面臨的老齡化和勞動力短缺問題。”日本第一個多旋翼飛行器發(fā)明者、千葉大學工程研究生院名譽教授Nonami表示：“對于在偏遠農(nóng)村地區(qū)的老人而言，購物是存在一定困難的。可是這樣的困難，在無人機技術(shù)的幫助下可以很容易地解決。無人機會對生活質(zhì)量產(chǎn)生巨大影響。”
在工業(yè)領(lǐng)域情況也是類似，當2020東京奧運會到來時，大約40%的基礎設施將達到50歲甚至更老。“日本基礎設施的總成本，包括700000座橋梁和100000條隧道，估計有700萬億日元。為了避免高昂的重建成本，最好是進行修復工作。Nonami稱，“首先，你需要完成檢查，這是一項艱巨的任務，當勞動力不足時，這個任務就更難了，這時就需要無人機上場。”
縱使現(xiàn)實情況要求日本尋找技術(shù)手段應對老齡化和勞動力短缺難題，但日本當前嚴格的法規(guī)、無人機的安全問題，以及日本的基礎條件，都限制了無人機的應用范圍。
不過，隨著監(jiān)管的改變，無人機技術(shù)上的一變革，以及新衛(wèi)星技術(shù)的引入，一切可能會改變，推動日本進入“無人機時代”。
在管理上，2016年，內(nèi)閣辦公室召集了來自公共和私營部門的專家，建立了無人機發(fā)展路線圖，旨在長期規(guī)劃無人機發(fā)展，促進無人機更廣泛應用。
路線圖將無人機操作分為4個等級，每個級別對應著不用的技術(shù)需求、應用成熟程度和實現(xiàn)時間。第一級別是無人機需要遙控操作，進行視覺內(nèi)飛行，這個在當時已經(jīng)實現(xiàn)；第二級是無人機可獨立飛行，但仍要在視距內(nèi)，實現(xiàn)時間是2017年；第三級，無人機在非人口稠密區(qū)超視距飛行，實施從2018年開始；第四級是超視距人口稠密區(qū)飛行，在2020年以后實現(xiàn)。
目前，前兩個級別的無人機只有著有限的應用范圍，多數(shù)是圍繞著航拍，當然也有一些例外情況，比如自上世紀80年代以來，日本一直在用無人機噴灑農(nóng)作物。
Nonami指出，第三級超視距運行是一個重要的轉(zhuǎn)折點。根據(jù)現(xiàn)行規(guī)定，用戶可以申請在視線以外的地方飛行，但即使獲得許可，也只能允許短距離飛行。“一旦超視距飛行真正落地，我們將能夠解決因為在日本無法測試導致的一系列問題。”Nonami還補充稱，中國相對不那么嚴格的規(guī)定已導致一些日本無人機制造商在中國測試技術(shù)。
根據(jù)日本政府的路線圖，第三級的計劃將在2018年3月進行，而最終階段的進展將在2020年完成，恰逢趕上東京奧運會。
在無人機技術(shù)上，無人機在不斷普及的過程中會有許多障礙需要克服，尤其是安全問題。在YouTube上搜索“無人機”，總會出現(xiàn)一些讓人不安的結(jié)果。比如，2017年年底在岐阜的一處公園，一架無人機墜向人群，造成6人受傷。
“無人機必須安裝有預防類似事故的冗余系統(tǒng)。”東京大學航空創(chuàng)新研究中心主任、內(nèi)閣辦公室無人機路線圖參與者Shinji Suzuki稱，“一個是電信系統(tǒng)，另一個是基于視覺的系統(tǒng)，另一個是激光傳感器系統(tǒng)。為了保證高可靠性，必須開發(fā)這類多傳感器系統(tǒng)。”
Shinji Suzuki及其團隊目前正進行兩個項目，涉及無人機著陸技術(shù)和立體魚眼鏡頭，為了的是讓無人機可以在室內(nèi)和其他被覆蓋的區(qū)域飛行，在這些區(qū)域中，GPS信號難以穿透。新技術(shù)在日本未來的無人機應用中將是無價的。
在衛(wèi)星導航技術(shù)上，最早在今年4月，日本準天頂衛(wèi)星系統(tǒng)(Qzss)將投入運營，這將進一步極大地推動無人機發(fā)展。
QZSS利用4顆衛(wèi)星，衛(wèi)星持續(xù)以一種8字形軌道運行，覆蓋了日本及周邊地區(qū)。這種錯開方式意味著有1顆衛(wèi)星始終以較高的仰角位于日本上空，以確保日本城市、山區(qū)等都有穩(wěn)定的定位信號。“在目前的系統(tǒng)下，GPS定位精度在10米左右，但QZSS將提高到20厘米左右，” Nonami說。他指出，QZSS對無人機將是一個巨大的福音，目前無人機無法在山區(qū)和高層城市地區(qū)可靠地接收gps信號。如果沒有合適的探測系統(tǒng)，移動電話信號塔發(fā)出的電磁場很容易干擾到無人機使其偏離原本路線。
一旦QZSS和無人機四級路線圖真正實施，無人機距離實現(xiàn)商業(yè)價值也就不再遙遠。東京大學的Suzuki說：“未來幾年我們會看到一個巨大的變化，尤其是在無人機遞送服務方面。我認為，在農(nóng)村地區(qū)甚至日本許多島嶼之間的物流運輸并不遙遠，無人駕駛飛行出租車亦然。”
本文編譯自：Japan times
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