无人机传感器数据

飞跃现实的高墙！无人机越来越贴近日常生活

这些天对无人机的承诺似乎无处不在。我们联想到无人机都会有不同程度的恐惧。我们认为自动化的飞机可以射击导弹、遥...

这段时间无人机技术发展似乎无处不在。我们联想到无人机都会有不同程度的恐惧。自动化的无人机可以射击导弹、遥控无人机靠近核电站的危险地带或拍摄时遥控无人机四轴飞行器撞入人群。如果我们考虑日常生活的话,我们会想到儿童玩具或公司有前景的飞行器,这听起来像希区柯克未来版本的恐怖电影《鸟》。

然而,无人驾驶飞行器(无人机)——有希望在改善社会和环境方面提供巨大的帮助。

作为一个空中机器人研究员,我试图引入一些尖端的思想使无人机更接近现实。这些项目旨在保证传感器的灵活度、检测危险情况、进行远程环境的监控以及处理一些对人类有危险的情况。

电力和数据的链接

随着传感器走入我们的世界,例如在道路和桥梁甚至是机器上都可以见到，但是确保越来越多的分布式监视器有电是很重要的。在这方面,无人机可以帮助你。无人机可以为安装在很难到达位置的传感器提供无线充电,比如监测桥梁的传感器或者是湖泊上浮动的传感器。

内布拉斯加-林肯大学卡里克德特威勒博士和我已经开发了一个系统，该系统可以遥控无人机飞到一座桥,识别哪些电池需要充电，然后用无线电为其充电。充电的器具类似于你可以将手机放入里面的护具。

随着时间的推移,无人机可以多次检查所有的电池并为其充电,保证所有传感器处于工作状态。这将提供更多的数据来确定该桥是否需要修复，如果缺乏一个或两个关键性的数据使得其他监测变得无效。因此拥有起作用、带电的传感器对于保证信息的流动性是至关重要的。

我们正在进行研究如何浮动传感器重新获得测量数据,这将使我们可以监控水质。类似于使用桥监视器、无人机飞行传感器,从每一地点收集了数据并将数据返回给基站。

这会加速数据处理过程,提高数据收集效率。如果没有无人机,研究人员需要在船上收集所有的传感器。这个过程是很无聊的，并且成本昂贵。因为科学家需要花费一整天的时间驾驶一艘船收集来自传感器的数据,重新设置传感器,然后分析数据。

如果一个传感器自从上次搜集数据后失效了，科学家只有在搜集数据的时候才会发现这个传感器失效,否则将失去所有的潜在数据,这会使得数据集上出现漏洞,让科学家难理解的其所要调查的环境。如果有无人机的话,科学家可以轻松的待在她的办公室遥控，只需用无人机搜集每天的数据,快速识别失效的传感器，用无人机及时更换这些传感器。这样的话收集一套科学家可以用来了解更多环境信息的数据的可能性会增加。

除了支持检查设备以外,无人机还可以自己测量。研究通讯网络语言的研究员正在使用无人机来测量农业作物高度;亚利桑那州立大学学者用无人机收集远程图像来研究水环境的作用;瑞士研究员正在用无人机提供的数据来绘制森林中的小路。

如果没有无人机,这些任务都将变得十分困难。作物高度要求农民测量他们所有的庄稼;生态水文学需要昂贵的卫星或飞机来收集数据; 森林中的小路需要定期根据徒步旅行者的描述来确认。这些只是无人机帮助我们搜集数据的众多例子中的几个例子。无人机可以帮助我们去测量我们很难以接触到的位置中的很难测量的事物。

应对灾害

无人机也可以帮助我们应对灾害。我们正在探索无人机该怎样监测河流来预测洪水,我们之前工的作只使用传感器，这是我们工作的一个延伸。

对于一些易发洪灾的城市以及一些发达地区，及时预测洪水的需要大量的数据,。即使是农村和欠发达地区,用基础设施来估量河流和天气进行预测成本往往很贵。无人机可以方便地提供适当的测量信息来提高预测精度及时拯救生命。

德特威勒博士也在考虑如何用无人机控制燃烧,来帮助对抗野火以及进行土地资源管理。隔离措施有助于限制野火移动,但消防队员直接建立隔离带是很危险的。

无人机可以飞到靠近火源的位置，在火源处正确位置投放有隔离作用的包裹。这些包裹自燃并可以小范围内控制燃烧。消防员不需靠近火源，只需要为无人机确定好位置就可以了。

无人机也可以帮助处理更多的人为灾难。在德保罗大学有一个研究组使用无人机监控死海和检测到了考古遗址被洗劫一空的事实。通常解决这个问题需要使用卫星,然而卫星的测量费用是昂贵的并且使用卫星监测考古遗迹是很罕见的。对于考古学家来说，无人机是一个廉价的选择,它可以让考古学家及时保护这些遗迹。

无人机是有前途的,尽管这些系统的潜力实现起来仍然很遥远。直到美国联邦航空局决定如何最好地管理这些系统(特别是在商业背景下),无人机不会自由地飞来飞去，特别是在一名飞行员的视线外就更不可能。此外,还存在着一些技术上的挑战,包括发明一些可靠的方法来避免碰到障碍物以及应对随时改变的天气状况(如突然大风)。

总的来说,无人机的潜力是巨大。希望当新闻关注到危险以及处理一些琐碎的事情时，我们会想到无人机。

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