6月15日，在WGDC2018大會上，成都縱橫自動化技術有限公司測繪事業(yè)部總經(jīng)理張峻做了垂直起降固定翼無人機激光雷達應用技術的演講，以下為演講實錄（未經(jīng)本人確認）。

　　張峻：

　　今天很榮幸來到WGDC，接下來這段時間我給大家?guī)淼膱蟾骖}目是垂直起降固定無人機激光雷達應用技術。

　　作為一個產(chǎn)品研發(fā)企業(yè)來講，每年我們都會去思考行業(yè)需要什么，用戶痛點是什么，能做哪些產(chǎn)品，所以我們今天想到了要給大家?guī)砣碌囊环N應用，固定翼無人機搭載激光雷達。這個產(chǎn)品推出之前很感謝全國這么多用戶對成都縱橫的支持，匯報之前我把成都縱橫前期的積累給大家做一個匯報。大家知道成都縱橫是一家無人機系統(tǒng)解決方案提供商，我們的口號很土，“技術創(chuàng)新、軍工品質、服務至上”，甚至還有一些同事給創(chuàng)始人反饋能不能換一個口號，但作為部隊自主擇業(yè)出來的老軍人，我們覺得就是要沿著這個土的口號把事給干好，所以后面改口號的事就沒做了。

　　說到前期的積累，第一個肯定是研發(fā)隊伍。我印象特別深刻，2014年底決定要做無人機整機，我們立刻想到?jīng)]有無人機研發(fā)能力，只有飛控十多年的研發(fā)能力，怎么辦？很慶幸我們將原來的甲方西北工業(yè)大學航空學院多位老師變成了我們的同事，現(xiàn)在我們在成都雙流縣有一萬平米的生產(chǎn)基地，我們的研發(fā)就在生產(chǎn)基地，當然總部主要負責飛控系統(tǒng)研發(fā)，后期西工大多位經(jīng)驗豐富的研發(fā)人員帶動了許多其他學校的優(yōu)秀團隊加入成都縱橫。

　　今年3月16日我們做了一次新產(chǎn)品的發(fā)布會，當時把國內接近600位用戶帶到我們的生產(chǎn)線，大家跟我們的認同是一樣的，很多與會嘉賓到過很多無人機企業(yè)，但如此具備規(guī)模的無人機生產(chǎn)線在國內是非常少見的，可以說在固定翼無人機領域國內最大的生產(chǎn)線就在成都縱橫。我們所采用的復合材料的工藝和6個型號的產(chǎn)品模具的生產(chǎn)全是我們自主來生產(chǎn)設計的，不進行外包。前期采用過外包方式，但發(fā)現(xiàn)品控出現(xiàn)了問題，很多模具流失被抄襲，所以后面我們決定自己做所有復材生產(chǎn)以及輕加工模具的生產(chǎn)，去年投資了2千多萬買了很多大型的洗床車床和各種輕加工設備，我們希望為我們的零部件生產(chǎn)部件生產(chǎn)確保精度和效益。

　　一提到無人機產(chǎn)品大家關注的就是質量的把控，多年前大家經(jīng)常聽到無人機掉了、炸了、不見了，我們以前做無人機飛控系統(tǒng)的時候也聽到很多用戶提到，我們在想為什么以前的無人機不可靠？總結出最大的原因是無人機作為一個多子系統(tǒng)搭建的全生態(tài)鏈的產(chǎn)品，如果它的飛控它的材料它的結構等等多個環(huán)節(jié)沒有自己的核心技術，我相信攢起來的會留下不少隱患。除了要掌握各個子系統(tǒng)的核心技術，還要關注質檢團隊。我印象比較深刻，2017年3月我們去成都郫縣富士康對面藝龍的生產(chǎn)線，將一位有著多年質檢經(jīng)驗的王老師反聘到公司，帶領著15名質檢團隊為成都縱橫的無人機做全生態(tài)鏈全生命周期的質檢保護。

　　我們投資了修建的試飛基地，如此具規(guī)模的大型無人機試飛基地可以說是國內非常少見的，我們試飛基地在綿陽市北川縣，新建了兩條跑道，主要負責所有在研型號飛機的驗證飛行以及所有飛機發(fā)貨前的質量檢飛，當然還有我們的培訓工作。培訓這塊截止到現(xiàn)在已經(jīng)舉辦了43期的用戶使用培訓以及21期的AOPA培訓，其中我們的產(chǎn)品使用培訓人數(shù)已超過2千人，我們培訓的基地就在我們的試飛基地。參加過我們用戶培訓的一些生產(chǎn)單位可能知道現(xiàn)在培訓的模式，早上安排我們自己的縱橫大巴把大家從山腳下的酒店接到山頂上的機場，中午接下去吃飯，又下去又上來比較折騰，我們在山頂機場正在規(guī)劃我們的培訓大樓，到2020年就會有一個五層樓的縱橫培訓大樓，有酒店、餐飲、會議及一些娛樂設施。

　　產(chǎn)品很多，除了自己做每一步的質量把控，當然也希望得到用戶的認可，也希望得到行業(yè)內各機構的認可，所以我們在工信部的電子研究所、公安部的第一電子研究所、國家電網(wǎng)電科院、賽寶實驗室等等獲得了多維度的檢驗報告。

　　從2015年開始無人機整機制造，到現(xiàn)在2018年，我們走過了三年，很多人給我們留下了一句話：把很多不可能的事情變成了現(xiàn)實，2015年我們推出第一架垂直起降固定無人機的時候，國內還是一片空白，到現(xiàn)在大家可以看到我們改變了用戶的操作模式和使用習慣，大家可以在各種場合和各種平臺上看到多種多樣的垂直起降固定無人機出現(xiàn)，很高興為行業(yè)變革做出貢獻。去年我們做出了免向控無人機航車產(chǎn)品，也是國內第一款，以前都是國外上百萬的無人機占據(jù)著這個細分市場，去年5月10日我們在國家測繪局發(fā)布了國內第一款1比500免向控的無人機系統(tǒng)。每一步的努力我們都想給用戶帶來新的應用模式。

　　這三年積累了很多，除了金錢的積累，更多的是技術的積累和產(chǎn)品線的逐漸豐富，以及用戶對我們的信息反饋，對產(chǎn)品的迭代和可靠性提升起到了非常關鍵的作用?，F(xiàn)在我們產(chǎn)品線從小到6.8公斤大到100公斤都有，用戶不管是想要輕小的還是更大載重的還是電動的還是油動的，總能在縱橫的產(chǎn)品線里邊找到一款。

　　整個產(chǎn)品譜系秉承一定要方便使用，一定要可靠，一定要有性能的提升，所以我們最早推出了國內第一架垂直起降固定無人機CW20，當時推出來的時候大家很詫異飛機還能這樣飛，其實后面看多了大家也就習以為常了，這款產(chǎn)品推出以后以前的使用模式被改變了，用戶反饋回來，我在一些特殊的環(huán)境特殊的行業(yè)不能用油動的，所以我們在2016年又推出了CW10純電動的垂直起降固定無人機，CW10賣得最多，它是模塊設計，拆裝不需要任何工具，用雙手就可以把飛機組裝起來，可以換農(nóng)業(yè)遙感設備，它是一技多用的電動平臺。我們在2017年2月根據(jù)市場發(fā)展大家對任務設備需求多元化起來，現(xiàn)有的平臺不太好適配，所以我們推出了CW30，可以很輕松地搭載激光雷達、大型企業(yè)相機、高光譜， CW30是多元化任務設備集成的平臺。

　　去年底我們推出了一款更大載重的無人機產(chǎn)品CW100，主要面向我們的軍民融合以及大型民用救災場景，很多用戶取了一個比較萌的名字叫鵬爸爸，今年3月16日我們發(fā)布了我們最小最輕型的一款無人機CW007，背著包一個人就可以，同樣不需要任何工具拆裝，三分鐘以內裝好飛機也是垂直起降，并且配置了4200萬的相機，這款在推出之后得到智慧領域和林業(yè)公安系統(tǒng)的青睞。

　　所以飛行平臺這三年做了很多，在可靠性搭建起來之后，我們在做下一步的工作思考，光做飛行平臺是第一步，只有把飛行平臺做穩(wěn)定可靠了，才能往無人機整機系統(tǒng)走，因為整機不單單是任務控制、后端軟件，而是整套一體化技術的考驗。所以在有了飛行平臺穩(wěn)定的保障后，我們開始做整機系統(tǒng)，從最早的產(chǎn)品到精品，從精品到系統(tǒng)，從系統(tǒng)到解決方案。所以解決方案里面各個型號配置也比較豐富，包括007有監(jiān)控版、農(nóng)業(yè)遙感版、免向控版，CW10有傾斜、農(nóng)業(yè)遙感，CW20是一個非常經(jīng)典也是現(xiàn)在運營時間最長被用戶驗證時間最久的一款產(chǎn)品，高效穩(wěn)定的平臺。CW30搭載能力進一步提升，大家現(xiàn)在能看到一種業(yè)務設備的應用方式都可以在CW30上進行應用。CW100更不用說了，20公斤的載重能力，同時可以把幾個傳感器搭載在無人機平臺上，而不是像之前每次飛行只能搭載一種設備。

　　今年大家關注的雷達是測繪行業(yè)的新貴，接下來還會有什么呢？上個月我在解放軍信息工程大學拜訪徐新教授的時候請教了這個問題，說不定到2020年甚至2019年還有更多新的玩法，測繪行業(yè)就是這樣每一年都有新東西，大家應該深有體會。所以作為無人機研發(fā)的企業(yè)，我們想緊跟市場行業(yè)逐年的發(fā)展。

　　從變化這么多的傳感器應用以及搭載平臺的變化，從天上太空衛(wèi)星或者航空衛(wèi)星搭載陣列式傳感器，到空中搭載大型的航攝儀以及無人系統(tǒng)包括無人車無人船以及今天聊的無人飛機，已經(jīng)成為一個比較主流的搭載方式，當然也少不了我們的岸基，包括三維激光，在地面架設進行房屋或文物的掃描，所以搭載平臺方式是比較多的，但不少行業(yè)專家有一些一致的認定，無人系統(tǒng)會成為一個主流，也就是剛才提到的無人車、無人船、無人飛機。

　　有了無人系統(tǒng)平臺的發(fā)展，我們怎么把激光雷達應用好？說到激光雷達，它比較簡單，就是發(fā)射激光脈沖計算回波，通過發(fā)射計算測序，再搭配上慣性測距單元、GPU定位系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)，這個激光雷達就出來了，并不深奧。

　　下面介紹改一下激光雷達的作業(yè)示范，大家看到飛行平臺是我們的CW30，CW30上有我們的GPS系統(tǒng)移動站，在地面也有我們的基站，我們通過擦邊計算可以很好標定飛機，當然也標定了雷達的工作位置。如果雷達又有光纖貫導，我可以很好的測量我的姿態(tài)。通過位置、姿態(tài)以及發(fā)射出去的激光和計算的回波，可以標定打到每個物體的距離關系。有了這三個距離關系、位置、姿態(tài)，可以直接把地面的三維數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出來，而不用像現(xiàn)在傳統(tǒng)的航攝需要從二維轉變?yōu)槿S，現(xiàn)在激光出來的數(shù)據(jù)直接就是三維數(shù)據(jù)。這是我們作業(yè)的基本原理圖。

　　說到激光雷達，各位與會嘉賓也比較清楚，也用的比較多，最早背包式用短射程的多線的掃描頭配上一些可見光的傳感器，確實可以去到一些很復雜的地域，背著包到山溝里或沒有路的地方，可以去做生產(chǎn)任務的補充，確實是個有效的手段。后面可以看到很多生產(chǎn)作業(yè)單位可以買移動的三維機關的測量車，可以很好的把路面左右的房屋立面情況做一個很好的掃描，但是在房頂?shù)牡胤娇赡苡幸恍┬枰a充的地方，所以后面我們看到2013年美國人第一次把激光雷達放到無人機上，那個時候選擇大疆的平臺，把幾百塊錢的設備放到幾萬塊錢的飛機上有點不可思議，但美國人這樣做了之后國內其他同行都看到了，所以現(xiàn)在我們看到逐漸的發(fā)展，多旋翼搭載激光雷達也特別多。

　　有人直升機搭載的方案也比較多，動力三角翼也比較多，這成為大家基本應用的一個趨勢，但接下來我們要把前面提到的三種應用拓展到固定翼無人機上，因為固定翼無人機有它的優(yōu)勢，雷達結合了自己本身的優(yōu)勢，包括重量輕、體積小等優(yōu)勢。我覺得比較重要的還是主動遙感，跟咱們航攝有些區(qū)別，要受制于很多環(huán)境因素，今天天氣好不好，今天飛的時候太陽高度角怎么樣，有沒有云霧，地面事故太多了怎么辦，激光雷達主動發(fā)射脈沖計算波，所以就不受更多環(huán)境的制約，給主動遙感帶來了高效。同時無人機的機動靈活也為激光雷達的方案進一步提升了作業(yè)效率，再加上大家知道激光雷達的內頁處理器相較于傳統(tǒng)的航測的內測儀還要簡單一些，少了從二維計算變成三維，激光雷達不用，出來的數(shù)據(jù)經(jīng)過預處理直接就是三維的數(shù)據(jù)。最后就是植被的穿透能力，以前遇到有樹木的地方保證不了，現(xiàn)在不用擔心了，我們可以穿透植被的間隙真實的反映地表的信息，這幾個都是很突出的優(yōu)勢。

　　我給大家總結了傳統(tǒng)的航攝和雷達航攝的區(qū)別。被動式受環(huán)境的限制比較多，航攝得到的數(shù)據(jù)平面精度會高于高層精度，雷達相反，不僅兩個平面高層都很高，高層精度反而高于平面精度。植被地區(qū)傳統(tǒng)航攝沒法解決，上面飛完了還有很多人到外面去調，雷達去掉植被的影響，有很大的提升。我們的傳統(tǒng)航攝從二維轉到三維，雷達直接是三維數(shù)據(jù)，這個比較直接。

　　傳統(tǒng)航攝要面臨向控的工作，5月10日國家測繪局發(fā)布了國內第一款免向控的無人機產(chǎn)品，進一步解決了向控的問題，但是去年我們看到我們的免向控可能有距離的控制，不能飛遠了，從真正意義上還不叫免向控，因為已知點做了標的。而今年免向控還會有進一步提升，范圍可以不受限制，可以到上百平方公里都沒問題。

　　我們看一下系統(tǒng)組成CW30雷達系統(tǒng)。CW30是我們標準化產(chǎn)品中載重能力最強、任務艙空間最大的一款產(chǎn)品，除了基本的性能之外，這款產(chǎn)品是經(jīng)過前面幾款產(chǎn)品在市面上大量應用之后吸收了諸多經(jīng)驗推出地新一代產(chǎn)品，從誕生就解決了很多以前沒有解決的問題，它的穩(wěn)定性有保障，另一個飛行方式繼續(xù)傳承了垂直起降，面對如此精密的設備激光雷達好幾百萬的東西，如果放在一個彈射飛機或者滑跑飛機或者降落傘回收的方式，對他的沖擊過載十幾個G，長期使用是有隱患的，垂直起降成為了最好的選擇。整個飛機的重量只有4.3公斤，如果熟悉雷達的與會嘉賓可能知道1350米的掃描頭大家平時看到的系統(tǒng)都在6到7公斤，這樣飛行性能進一步提升。我們還配套了一款4200萬像素的攝像頭，有影像數(shù)據(jù)也有激光數(shù)據(jù)。通過我們的結算得到位置信息，再在使用光纖貫導數(shù)據(jù)，融合的數(shù)據(jù)導入到我們自己研發(fā)的雷達預處理軟件里面，把激光數(shù)據(jù)導進來，這樣我們可以直接生成三維扁平數(shù)據(jù)，如果把影像數(shù)據(jù)再疊加進來就可以直接得到真采攝三維1.0了。

　　我們的預處理軟件很方便，記錄飛機開關機起始記錄，看看貫導是否正常，實時監(jiān)控。它主要的功能是預處理，把我們IE處理之后的數(shù)據(jù)和激光數(shù)據(jù)導入到預處理軟件，再選擇你要處理的時間段。另外可以選擇一些你規(guī)定范圍以內的照點，可以選很多判斷條件以及導入。這個軟件符合我們操作的習慣，比較簡單，界面比較干凈。大測序功能，這套技術我們正在申請專利，同時也在和四川省測繪局質監(jiān)站做我們的項目質檢，在和他們科技處聯(lián)合申報課題項目，以后大家見到的CW30激光雷達可以實現(xiàn)全域的免向控，不用打任何點，不用擔心范圍的大小，我們會盡快從自己客戶使用當中面向更多的生產(chǎn)單位進行分享。

　　下面給大家?guī)韼讉€作業(yè)的案例。第一是浙江省衢州市石梁鎮(zhèn)坎底村的水庫建設項目，有20.5平方公里，這塊又剛好樹木特別多，沒辦法航車，人也不太好實現(xiàn)，因為很多地方去不了，后面采用了激光雷達，最先考慮的也是動力三角翼和多旋翼。最開始用戶方案是用動力三角翼，但是到了以后云很低，起降場地也不好找，進展緩慢。后來我們就去了，山區(qū)肯定是按照仿地飛行的是設計航線，包括山谷、山頂，高差比較大有850米，對你的航線設計也是比較講究技巧的。 CW30一個架次半天不到的時間飛完了，現(xiàn)場下載數(shù)據(jù)在我們的預處理軟件上生成了我們的點評數(shù)據(jù)提交給業(yè)主，固定翼無人機搭載激光雷達比以前幾種方式這么省事效率這么高，這是航帶重合度的分析。這是水庫的三維數(shù)據(jù)，針對這種項目面積大、有高差、有樹木，固定翼無人機搭載雷達系統(tǒng)就可以很好的解決。

　　電力行業(yè)的應用，電力行業(yè)電力巡檢很早就有了，最早人去巡護，后面用通航無人機去巡護，多旋翼無人機搭載攝像頭拍一些桿塔信息，搭載傾斜，再后面雷達出現(xiàn)的，可以很好的恢復電力通道真實的地形數(shù)據(jù)，可以做一個有效的巡檢，漂浮物、樹障、違建施工等信息。用科學高效的方式對我們的電力通道進行數(shù)字化的移交，移交之后可以做可視化的管理，隨時可以調用出相關的數(shù)據(jù)。線路的規(guī)劃設計，通過三維激光機載雷達掃描之后可以很好的給設計方提供信息，怎么以最小的成本使設計走哪條線可以少去一些開挖工作，可以給設計提供很好的保障。電力巡檢是特別重要的工作，上周組織青島峰會，CW10配合國家電網(wǎng)進行保電活動，確保上合峰會期間電力線必須安全，每天不停的飛不停的巡檢，CW10和CW10D兩款飛機在那邊作業(yè)。我們可以測量離地的最小距離，可以過濾植被。

　　激光雷達的應用行業(yè)已經(jīng)很多了，這種新的手段也能給大家?guī)砀叩男?，為大家解決傳統(tǒng)航測問題的弊端，就像前面提到的本來一公里的路一個架次就解決了。我們希望通過今天的交流在接下來和大家有更多的機會進行溝通，特別是激光雷達的應用方面，大家如果有疑難雜癥也許CW30可以立即解決你們的問題。圍繞方式、流程、效率三方面提升自己，為行業(yè)帶來更多的變革。今天我用一句話總結我的報告，一架好飛機，可以用自己的方式重新定義這個世界。謝謝！