農林漁牧網

您現在的位置是:首頁 > 林業

蜻蜓的數字進化

2022-03-19由 中國民航雜誌 發表于 林業

蜻蜓幾條腿正確答案數字

蜻蜓的數字進化

Natalie Rhea Riggs

攝影

大地回聲

進首都機場保稅區的門,保安看我車上裝了什麼,還問出來會裝點兒什麼。裡面那麼多公司的名字都是陌生的,一個門牌一棟樓,以至於見到呂晨光的時候還是走錯了地方。

公司大廳裡也沒有門迎:“也沒什麼人來,就不老坐這兒了。”口音上便知,他是地道的“老北京”。

他一個人區域佔據了一層樓,有能容納幾十人開會的會議室,巨大的工作臺上堆疊著各種無人機配件,另外一間裡是殘骸或者半個無人機,像是實驗室。“這比我們雜誌社都大啊。”“嗨,我這兒就我自己,以後不知道。”“是‘研製’無人機嗎?”“研製可談不上,開發……您喝什麼?”真是“呂座”啊,排場很大,可樂都是零度的。

對多數人而言,無人機就是一架能飛的照相機——換個角度往下看任何地方——對每個地方的俯視都可以被視作一次佔領,趣味的時代感,常就是科技的普世簡潔。呂晨光的志趣倒不是飛翔俯瞰——他的無人機是生產資料,是研究專案。

03:06

影片轉載來自:

https://www.youtube.com/watch?v=kTWoeqPXpuo

作為工業生產級別的“飛手”,呂晨光作業一天需要一拉桿箱的電池作為動力供應。野外沒有充電的地方。“電池是無人機的瓶頸,所以現在別買電動車。”他隻身前往距離長春100公里的一條川道,泥石流現場,治理若干時間後,需要對沉積的結果進行進一步確認——用資料去判斷地質變化的規律和現狀。這種方式由來已久,地質勘探的常規操作。

蜻蜓的數字進化

呂座親自下基層掙錢

蓋房子也會有這個步驟。比如建一個小區,下面的地質結構是什麼樣,要從什麼方向、用什麼方法打造這個地基。資料,是對區域實施建築的一個超前預報,預測地面以下大概的樣子。

最初當然是“古法”:打一個鑽孔,提取各層樣本分析。像“洛陽鏟”,民間“考古學家”覬覦財富的時候也就“起飛智”發明了它。鑽孔會精準,但是要想做大面積的分析首先就沒效率。幾十上百臺鑽機打幾千個鑽孔,那成本大到大興國際機場這樣體量的超級建築才會操作。

蜻蜓的數字進化

這就是呂座的稻粱謀

“全航空”和“半航空”的資料採集,都是利用地球磁場回饋出資料。數字是最偉大的存在之一,偉大如“港珠澳大橋”工程,海床以下的地質層,就是由數字結構成可以目視的影像。“全航空”一般是用直升機吊著一個直徑十幾米的金屬線圈,低空飛過待測區域,探測深度可深入到幾十米,對飛行技術要求非常高,成本是個問題。“半航空”方式需要地面佈線,一塊地方直接穿一條直線過去,平行於這條線,切這個磁場去飛行探測,根據磁場變化判斷地下地質結構。相當於掃描式飛行。不過大面積區域,地面佈線有時不現實,“要遇到個山呢?”還可以是人抱著線圈地上“跑測”,不過前面稍微有個房子,再遇上個崖壁什麼的……

無人機的地理探測屬於“全航空”方式,雖然承載的線圈不大,飛行線路密度足夠。一箱子電池,對這條泥石流的沉積層足夠。

蜻蜓的數字進化

地殼的肌理只有這個角度才一覽無餘 陳肖 攝影

第一步,要順著泥石流的方向畫一個航圖,具體是許多條線,儘量覆蓋整個泥石流區域。用無人機“踩”出一個點陣,設定多長時間採集一次,也可能是每個點多少毫秒採集一次,把整個區域做出一個數據包,然後會有地質專家分析地下狀況。“這我就不懂了,飛完回家,把資料包交給專家就算齊活了。”一行是一行,估計能看懂那樣資料圖的人不多。

呂晨光38歲,用於航測的無人機就是自己做的。“越來越好了,現在抗亂流就強得多。”幾年前去陝西的秦嶺裡面作業了一次,飛行環境非常惡劣,看著架子上面有一面小旗,三秒鐘往這邊飄,兩秒鐘往那邊飄,全是亂流。還有磁場,含有金屬礦石的山體對於飛行控制系統、航線執行的運算都有干擾。無人機自己也會產生磁場,“這份兒亂啊。”

飛手生涯

呂晨光住在海淀的四季青,那也是他出生的地方。“打小兒放學的時候,我坐在我爸腳踏車的後衣架上,繩兒牽著竹蜻蜓,跟著我一塊兒飛。”接近黃昏的街道應該是車馬喧鬧的,一個“貼地飛行”,像是命運的指標不停。

本來他學藝術設計,對電腦感興趣,初始就要從事計算機相關的工作,結果去了AOC(顯示器品牌)。“那是造裝置的,進錯門兒了。”接著又去電影學院學了一段時間,幹影視後期,幹攝像,據說“成長得還挺快”。接著就去央視拍紀錄片。2002年跟著導演拍攝時,航拍第一次進入了他的視野。接觸無人機的原因就是為了航拍。“真像是帶電機的竹蜻蜓呵!”愛電腦培養出的動手能力讓他很輕易就自己組裝出了簡單的無人機。“那時我如果拿出來,周圍就會圍一堆人問這是什麼東西?風箏?”

蜻蜓的數字進化

雖然在野外,也像是沒有屋子的遊戲室

早先,無人機雖有品牌,但還沒有一個完整系統——就是一個飛控系統,用塑膠做了一個架子,電機也是別的品牌,手工DIY,要對電路、對焊接,包括調整引數有了解。呂晨光記得,為這玩意兒第一年就花了三萬多塊錢。“那個時候的裝置都不靠譜,容易壞。現在200塊錢能搞定的事兒,那個時候大概需要2000塊。”

拍片常需要用到搖臂,不過因為成本,受硬體的影響太明顯了。無人機完全就是不需要這根杆的搖臂。那個時候航拍的價格非常貴,一天可能得十幾萬開支。無人的直升機——就是個大航模——能掛小的攝像機,角度可控,控制不了焦距,都是湊合著掛個廣角鏡頭上去,不過就是多了個視角。

呂晨光裝的第一架能航拍的飛機,剛上去馬上就低電量報警了,3分鐘就沒電了。如果什麼都不帶能飛個5分鐘,掛上裝置完全沒戲。不過“飛上去”作為一個符號,像是當年的竹蜻蜓一樣成為象徵物。

慢慢就好了。當時紀錄片業內都說:能航拍,好啊,我琢磨琢磨,有需要找你。因為城市發展的階段性,航拍反倒特別能夠拍出區域的缺點,這是“拍攝物件”問題。那些老舊的建築死角,特別明顯。“那會兒就算有航拍,鏡頭出來也不會有現在這麼好看。”

他真正第一個航拍專案是火車出站。人能離站最近的距離有1。2公里。“角度非常好,還有一個拉的鏡頭,火車正好出站的時候,一個大全景就帶出來了。那就是愣飛,多虧沒高鐵,速度慢,要不無人機就捲進去了。”他現在想想還後怕。

蜻蜓的數字進化

青島上空 陳肖 攝影

接著在一個車間裡,上面有巨大的天車,要從其間橫著的很多線纜中穿梭去拍這條生產線。沒有GPS輔助定位,完全手控,只能試試。還真穿過去了,不過一根線搭下來,碰了雲臺。多虧提前把雲臺和飛機綁了一個環,沒有掉下來。接著綁結實,飛了幾遍。這個鏡頭要搖臂的話成本高得多。整個車間大概200米——邊上架200米軌道得多少錢啊?呂晨光開始享受屬於航拍的成就感。

儘管如此,呂晨光很快就覺得:飛無人機本身比拍攝有樂趣。造飛機,或者說“研製”飛機對他的吸引力更大。進行航測作業,都是在驗證著自己的手藝。

“老闆是奔著產品方向去走的,目前還是自己用,一旦變成商品了,需要有龐大的團隊去支援。我看好另一種模式——就不提品牌了——有個品牌消失過一次,還消失了第二次,大家都覺得它肯定‘死了’。過了很長時間,它忽然推出自己的農業專案:不賣飛機賣服務——無人機的農藥噴灑。高畫質 3D 地圖上自動識別果樹和障礙物,測算植株,智慧生成航線,遠遠提高植保效率。一個白天一架機器面積差不多能給1000畝地撒藥。”

蜻蜓的數字進化

珠海和澳門之間 陳肖 攝影

穿梭遊戲

對於絕大部分人來說,航拍就是多了一個角度,接觸多了自然就膩了。這個角度絕沒有那麼大的變化,就衍生出特種航拍:用很小的無人機掛上一個GoPro(極限運動微型相機)貼近移動拍攝,可以貼很近作環繞,可以翻跟頭,可以倒著拍,可以一個連貫的長鏡頭一直幹下去。透過調節飛機的角度和它跟物件的距離,能夠明顯表現景別上面的變化,產生類似動畫那樣自由的畫面結構。

無人機的實用價值毋庸置疑,還有更多的領域正形成氣候。現在普遍有一個說法:當代新興體育專案,第一個是機器人格鬥,第二是電子競技。而第三個,就是我們還比較陌生的無人機競速。作為一個新興的體育專案,越來越多的人,尤其是年輕人熱衷於此。呂晨光也跟朋友們一起有了個俱樂部:“只要是跟無人機有關係,老闆不管——隨便整。”

蜻蜓的數字進化

無人機競技場,考驗的是人機一體

無人機競速賽就像是賽車——看誰更快。搭建一個類似賽車場的場地。透過設立障礙物有不同難度級別的飛行,用飛手自己的技術去控制穿越,目的就是為了操控限定無人機的飛行軌跡,比賽誰飛得快。

看著這巴掌大的競速無人機,要是像花蝴蝶一樣的飛起來,眼到手到,好像比打遊戲刺激不少,比賽也應該是個相當有意思的派對。“但是這東西的影象傳輸是以廣播式傳輸的,等於說大家都用這個5。8G的頻段,所以不能太多人同時飛,一般除了像比賽的時候能多組織點人,正常的可能也就是五六個人這樣小規模的飛。理論上最多同時可以16個人飛,但是實際操作起來可能8個人就是極限了。”3年左右時間,成員的增長倒逼著他們開始做無人機競速的培訓。更多的孩子從裝配無人機開始,很快就能看著帶著自己期許的“飛機”流星而去。“男孩明顯要比女孩愛這些,也來得快,就跟男孩愛汽車似的。”

蜻蜓的數字進化

呂座親自上,進入視覺延宕狀態,思想上輕盈了

更多的時間,呂晨光還是愛在工作臺前一個一個零件的裝,除錯它,然後去飛。“整個過程,加起來才是一個完整的享受。”如果給他一個現成的飛機,讓他拿出去拍這拍那的,“那可整不了了。”幾十年過去了,腳踏車後面的那個竹蜻蜓,不過是裝上了電池用數字驅動,所幸,夢想一直跟進著時光。

選自

《中國民航》

雜誌2019年12月刊專題

“光的加持”