無(wú)人機(jī)和激光雷達(dá) 會(huì)是一對(duì)好CP嗎

占據(jù)一輛無(wú)人駕駛汽車(chē)成本40%的激光雷達(dá)，以精準(zhǔn)和無(wú)死角的空間探測(cè)能力，成為是無(wú)人駕駛領(lǐng)域不可或缺的存在。

但和汽車(chē)相比，似乎激光雷達(dá)在無(wú)人機(jī)上更有用武之地：成像精度要求不高、行動(dòng)自由范圍大、成本更低、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。

更重要的是，與傳統(tǒng)的無(wú)人機(jī)攝像頭相比，激光雷達(dá)不受光線限制，在任何光線條件下效果都不錯(cuò)。原本需要大量人力物力搞定的測(cè)繪工作，激光雷達(dá)飛一飛，分分鐘就能完成。

聽(tīng)起來(lái)，激光雷達(dá)和無(wú)人機(jī)，完全可以組合出道成為科技圈新的“流量擔(dān)當(dāng)”。事實(shí)也正是如此。

激光雷達(dá)上天現(xiàn)狀：為地球加特效的神仙CP

為無(wú)人機(jī)裝上激光雷達(dá)，可以說(shuō)解決了一個(gè)人類(lèi)自古以來(lái)的執(zhí)念：怎樣才能站得更高、望得更遠(yuǎn)？

激光雷達(dá)最初就是由美國(guó)國(guó)家航空航天局于上世紀(jì)70年代開(kāi)發(fā)的太空探索工具。1971年阿波羅15號(hào)所繪制的月球表面地形圖，就是由早期的激光雷達(dá)儀器來(lái)完成的。人類(lèi)甚至還發(fā)明了衛(wèi)星這種可以從太空俯視整個(gè)地球的大殺器。

但視野變大了，使用成本也變得極其高昂。 于是，又將主意打到了無(wú)人機(jī)身上。

原本無(wú)人機(jī)的攝像頭只能攝錄平面數(shù)據(jù)，再合成地圖。但激光雷達(dá)的應(yīng)用，讓它對(duì)復(fù)雜環(huán)境的立體感知成為可能。

通過(guò)激光雷達(dá)傳感器，無(wú)人機(jī)可以向地面發(fā)射激光脈沖，通過(guò)回波訊號(hào)來(lái)精準(zhǔn)檢測(cè)距離和平面高度，從而進(jìn)行三維立體構(gòu)圖。更重要的是，很多人類(lèi)難以抵達(dá)的地方，無(wú)人機(jī)都可以輕松搞定。

左手無(wú)人機(jī)，右手激光雷達(dá)，于是，一個(gè)強(qiáng)悍且成本低的“空中之眼”誕生了。

2016年，美國(guó)國(guó)防部旗下專(zhuān)門(mén)研發(fā)軍事用途高科技的DARPA（國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃署），就公布了自己最新的輕型無(wú)人機(jī)。搭載了激光雷達(dá)的導(dǎo)航模塊之后，無(wú)人機(jī)可以通過(guò)多次微調(diào)成功避障，讓自動(dòng)巡航成為可能。

我國(guó)也有很多突破。南方電網(wǎng)就將激光雷達(dá)應(yīng)用于電力巡線，通過(guò)云端服務(wù)器將巡航軌跡發(fā)送給現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的無(wú)人機(jī)，再通過(guò)傳感器實(shí)現(xiàn)設(shè)備的高精度巡視，實(shí)時(shí)進(jìn)行缺陷分析。預(yù)計(jì)到2025年，南方電網(wǎng)的無(wú)人機(jī)將全部由手工遙控變?yōu)樽詣?dòng)駕駛。

縱觀無(wú)人機(jī)激光雷達(dá)組CP的過(guò)程，不難發(fā)現(xiàn)，在大小、成本、性能之間取得了最佳值之后，不僅可以為地球加上3D特效，而且應(yīng)用場(chǎng)景遠(yuǎn)遠(yuǎn)比我們想象的廣泛。不夸張地說(shuō)，甚至比無(wú)人駕駛還要來(lái)的更超前。

無(wú)人機(jī)+激光雷達(dá)：性感CP，在線巡邏

相對(duì)于無(wú)人駕駛汽車(chē)來(lái)說(shuō)，激光雷達(dá)技術(shù)與無(wú)人機(jī)的組合，很快就成功出道，撬動(dòng)了一大批真實(shí)的商業(yè)價(jià)值，并且很多都已經(jīng)投入使用。

除了前面我們提到的電線巡航，還能輕松carry以下領(lǐng)域：

1、遺跡、廢墟探測(cè)

其中最值得稱(chēng)道的，就是和幫助考古學(xué)家發(fā)現(xiàn)新的古文化遺址。在不需要進(jìn)行任何挖掘甚至實(shí)地勘探工作的前提下，就能了解遺址的全貌和具體構(gòu)造。

比如去年早些時(shí)候，就通過(guò)激光雷達(dá)掃描，觀測(cè)到了危地馬拉叢林深處的瑪雅遺址，并對(duì)延伸430英里的埃爾米拉多（El Mirador）盆地進(jìn)行了勘察。

2、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)觀察

空中激光雷達(dá)還能幫助農(nóng)民發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中的一些不合理現(xiàn)象，改變“靠天吃飯”的現(xiàn)狀。

通過(guò)建立激光信息圖層，可以建構(gòu)出農(nóng)田高程地圖，從數(shù)據(jù)中可以發(fā)現(xiàn)那些肥料使用過(guò)度的區(qū)域，幫助農(nóng)民節(jié)約肥料。

甚至在一些農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)定損時(shí)，無(wú)人機(jī)正在大規(guī)模取代了人拿著測(cè)損儀器去受災(zāi)地測(cè)量的古老方式，在那些工作人員無(wú)法進(jìn)入的受災(zāi)地塊，通過(guò)激光測(cè)繪來(lái)獲得受災(zāi)數(shù)據(jù)。

3、工業(yè)測(cè)繪與勘探

激光雷達(dá)也常常與攝影測(cè)量相互補(bǔ)充，應(yīng)用于礦石勘探、自然資源追蹤、測(cè)量交通道路、森林或水域的地圖繪制和建模。

長(zhǎng)沙市就引入了具有3D可視激光雷達(dá)的無(wú)人機(jī)，作為空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀在各個(gè)街道轄區(qū)的樓頂巡邏，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，實(shí)時(shí)反饋城市空氣質(zhì)量。

4、輔助無(wú)人駕駛

當(dāng)談及無(wú)人駕駛時(shí)，車(chē)輛頂部激光雷達(dá)的“視覺(jué)盲區(qū)”一直是事故風(fēng)險(xiǎn)的高危區(qū)。

將激光雷達(dá)裝到天上，能更好的觀測(cè)并對(duì)車(chē)輛進(jìn)行巡航引導(dǎo)，及時(shí)通報(bào)道路故障和交通風(fēng)險(xiǎn)。在一些難以快速進(jìn)行車(chē)路協(xié)同建設(shè)的偏遠(yuǎn)地帶，使用帶有激光雷達(dá)模塊的無(wú)人機(jī)進(jìn)行交通指引，顯然是一個(gè)好選擇。

激光雷達(dá)和無(wú)人機(jī)，曾經(jīng)是風(fēng)馬牛不相及的兩個(gè)東西，正在快速來(lái)到現(xiàn)實(shí)世界。