论文部分内容阅读
不管未来的空中的士是需要人类操作还是无人驾驶，世界各地的科技公司目前正在为开发首款可行的空中的士展开激烈竞争。那么这些智能化的空中交通工具还需要多久才能翱翔在城市上空呢？你敢乘坐这样的出租车吗？
迪拜正在努力成為首个将无人驾驶空中的士投入运行的国家。今年6月份，迪拜道路和交通管理局（RTA）与德国初创企业Volocopter签署了一项协议，将在今年年底前开始测试后者开发的无人驾驶空中的士。
Volocopter公司已经从投资人处筹集到3000万美元资金，投资方包括德国汽车制造商戴姆勒公司。该公司已经开发出一种有18个旋翼的飞行器，每次可运送2名乘客。其宣传视频声称，这种飞行器最高时速可达100公里，最大续航时间为30分钟，有9个独立的电池系统可确保飞行安全。 “你永远不会觉得飞机上需要配备紧急降落伞。” Volocopter公司在视频中这样保证。
迪拜道路和交通管理局也与中国智能无人机企业亿航公司合作，对后者开发的单乘客 “自主空中交通工具” Ehang 184进行测试。
不过，迪拜也面临着激烈的竞争。空中的士的加速开发正让整个世界为之沸腾。
今年2月份，共享巨头Uber挖走了美国宇航局首席技术官马克·摩尔（Mark Moore），并任命他为Elevate（未来城市航空运输服务）项目的负责人。
同时，法国飞机制造商空客公司也在研制一种“空中的士”原型，即Vahana。空客表示，该公司将于2017年底开始测试Vahana，并在2020年之前完成测试。
这些公司都在空中寻找机会，原因是地面上交通堵塞的情况越来越严重。举个极端的例子，巴西最大城市圣保罗每周五的交通拥堵平均总长度为180公里，有时甚至延伸到令人难以置信的295公里。而世界上许多超级大城市仍在继续扩张，难怪空中的士极具吸引力。
亿航的空中的士每次可运送一名乘客，Volocopter可搭乘2名乘客，而空客的发明预计可运输4到6人。这些公司都在研发电力推进，认为它更环保、更安静。首选的水平旋翼技术允许空中的士垂直起飞和降落，这恰好有效克服了城市空间密集这一局限性。而使用复合材料（如碳纤维），则有助于最大限度地使交通工具轻量化。
不过，这些技术和材料将如何应用到实践中？这种空中无人的士的费用是否难以负担？
Uber的摩尔先生表示，3到4名乘客可以平摊费用，这与如今的Uber拼车模式非常相似。不过，更重要的是，考虑到要在电力和重量之间进行权衡，这些空中的士仅靠电池供电能在天空中持续飞行多久？
中国亿航公司的无人机目前飞行时间为23分钟。但美国联邦航空管理局（FAA）规定，飞行器需要携带额外的可支持飞行20分钟的燃料。这意味着，该型无人机的商业飞行时间仅为3分钟。
以色列Urban Aeronautics公司的副总裁詹妮娜·弗兰克尔·约利（Janina Frankel-Yoeli）说：“这确实是个问题。”该公司以内燃机为引擎研制空中的士，而且有人驾驶。
但摩尔表示，Uber正在对电池进行改进，并将于2023年取得成功，届时计划将其首批50辆空中的士投入使用。摩尔说，全球对电动汽车的投资大幅增加，这对于提高充电速度和电池容量大有裨益。摩尔还称：“我们不需要长途旅行——96公里的路程已经不算短，可以横跨整个城市。因此，快速充电能力比续航里程更重要。”
英国皇家航空学会杂志《Aerospace》编辑蒂姆·罗宾逊（Tim Robinson）说，另一种解决方案可能是组合型无人机，即电池储存在可拆卸的底座上，可以在飞行之间快速切换。
“如果有一架无人机正在等待，而且它的电量有限，我敢肯定你不会让它起飞，不管你的旅程有多远。” 罗宾逊如是说。换句话说，空中的士在飞行途中不太可能会耗尽电量。一旦电池达到临界点，无人机就会紧急着陆。
罗宾逊补充道：“我想将来我们会看到多个富余和备份系统，就像降落伞那样，如果探测到参数非正常下降，就会自动触发备份系统。”
Volocopter公司开发的有18个旋冀的飞行器
空中的士的另一个主要挑战是空域管理和避免碰撞。
摩尔表示，大多数主要城市已经为直升机设立了空中走廊，空中的士也可使用。但进入走廊的申请目前只能手动完成。他说：“首先你得飞到那个空域的边缘，请求进入，然而可能会被告知：‘请耐心等待请求结果。’”
为此，美国宇航局下属NTX研究中心正在探索如何在没有语音交互的情况下在空中走廊中飞行。这包括改进的感知规避（sense and avoid）技术，它允许无人机与其他客机进行通信，以避开其他载人飞行器。
限制空中的士发展的最大因素也许是各国的监管政策。
以色列Urban Aeronautics公司副总裁弗兰克尔·约利表示，尽管商用无人机已经“基本上具备了自主起飞、飞行和降落的能力”，但美国联邦航空管理局和欧洲航空安全机构都不允许它们在没有飞行员操作的情况下飞行。
无人机技术可能需要很长时间才能赢得监管机构的认可，更不用说公众信任了。毕竟无人机的投入使用还可能给公众生活造成影响，因为所有这些嗡嗡作响的机器将会在人们居住的城市里制造大量噪音。
任何系统出现故障，Ehang 184都可自动着陆
摩尔认为，从2023年起，空中的士将拥有自主飞行能力，但在最初的5至10年间，还是需要人类飞行员进行驾驶，同时各公司会尽力收集足够的数据，以说服监管机构相信空中的士具备足够的安全性。
与此同时，迪拜也在加速推进空中的士的项目，迪拜酋长谢赫·穆罕默德·本·拉希德·马克图姆（Sheikh Mohammed bin Rashid Al Maktoum）说：“到2030年，城市中25%的交通运输必须实现自动化。”但在迪拜工作的航空咨询师马克·马丁（Mark Martin）警告，迪拜的航空环境非常恶劣，那里的风速可以高达每小时74到93公里。此外，空气中还有大量的沙尘，甚至有雾。
马丁认为，迪拜的行动可能过于迅速，这个城市应该与美国和欧洲监管机构进行更紧密的配合，学习它们的放缓政策。他质疑道：“如果测试的空中的士坠毁，谁还会去乘坐它们呢？”
竞争激烈
迪拜正在努力成為首个将无人驾驶空中的士投入运行的国家。今年6月份，迪拜道路和交通管理局（RTA）与德国初创企业Volocopter签署了一项协议，将在今年年底前开始测试后者开发的无人驾驶空中的士。
Volocopter公司已经从投资人处筹集到3000万美元资金，投资方包括德国汽车制造商戴姆勒公司。该公司已经开发出一种有18个旋翼的飞行器，每次可运送2名乘客。其宣传视频声称，这种飞行器最高时速可达100公里，最大续航时间为30分钟，有9个独立的电池系统可确保飞行安全。 “你永远不会觉得飞机上需要配备紧急降落伞。” Volocopter公司在视频中这样保证。
迪拜道路和交通管理局也与中国智能无人机企业亿航公司合作，对后者开发的单乘客 “自主空中交通工具” Ehang 184进行测试。
不过，迪拜也面临着激烈的竞争。空中的士的加速开发正让整个世界为之沸腾。
今年2月份，共享巨头Uber挖走了美国宇航局首席技术官马克·摩尔（Mark Moore），并任命他为Elevate（未来城市航空运输服务）项目的负责人。
同时，法国飞机制造商空客公司也在研制一种“空中的士”原型，即Vahana。空客表示，该公司将于2017年底开始测试Vahana，并在2020年之前完成测试。
这些公司都在空中寻找机会，原因是地面上交通堵塞的情况越来越严重。举个极端的例子，巴西最大城市圣保罗每周五的交通拥堵平均总长度为180公里，有时甚至延伸到令人难以置信的295公里。而世界上许多超级大城市仍在继续扩张，难怪空中的士极具吸引力。
电量够用吗？
亿航的空中的士每次可运送一名乘客，Volocopter可搭乘2名乘客，而空客的发明预计可运输4到6人。这些公司都在研发电力推进，认为它更环保、更安静。首选的水平旋翼技术允许空中的士垂直起飞和降落，这恰好有效克服了城市空间密集这一局限性。而使用复合材料（如碳纤维），则有助于最大限度地使交通工具轻量化。
不过，这些技术和材料将如何应用到实践中？这种空中无人的士的费用是否难以负担？
Uber的摩尔先生表示，3到4名乘客可以平摊费用，这与如今的Uber拼车模式非常相似。不过，更重要的是，考虑到要在电力和重量之间进行权衡，这些空中的士仅靠电池供电能在天空中持续飞行多久？
中国亿航公司的无人机目前飞行时间为23分钟。但美国联邦航空管理局（FAA）规定，飞行器需要携带额外的可支持飞行20分钟的燃料。这意味着，该型无人机的商业飞行时间仅为3分钟。
以色列Urban Aeronautics公司的副总裁詹妮娜·弗兰克尔·约利（Janina Frankel-Yoeli）说：“这确实是个问题。”该公司以内燃机为引擎研制空中的士，而且有人驾驶。
但摩尔表示，Uber正在对电池进行改进，并将于2023年取得成功，届时计划将其首批50辆空中的士投入使用。摩尔说，全球对电动汽车的投资大幅增加，这对于提高充电速度和电池容量大有裨益。摩尔还称：“我们不需要长途旅行——96公里的路程已经不算短，可以横跨整个城市。因此，快速充电能力比续航里程更重要。”
英国皇家航空学会杂志《Aerospace》编辑蒂姆·罗宾逊（Tim Robinson）说，另一种解决方案可能是组合型无人机，即电池储存在可拆卸的底座上，可以在飞行之间快速切换。
“如果有一架无人机正在等待，而且它的电量有限，我敢肯定你不会让它起飞，不管你的旅程有多远。” 罗宾逊如是说。换句话说，空中的士在飞行途中不太可能会耗尽电量。一旦电池达到临界点，无人机就会紧急着陆。
罗宾逊补充道：“我想将来我们会看到多个富余和备份系统，就像降落伞那样，如果探测到参数非正常下降，就会自动触发备份系统。”
会撞车吗？
空中的士的另一个主要挑战是空域管理和避免碰撞。
摩尔表示，大多数主要城市已经为直升机设立了空中走廊，空中的士也可使用。但进入走廊的申请目前只能手动完成。他说：“首先你得飞到那个空域的边缘，请求进入，然而可能会被告知：‘请耐心等待请求结果。’”
为此，美国宇航局下属NTX研究中心正在探索如何在没有语音交互的情况下在空中走廊中飞行。这包括改进的感知规避（sense and avoid）技术，它允许无人机与其他客机进行通信，以避开其他载人飞行器。
限制空中的士发展的最大因素也许是各国的监管政策。
以色列Urban Aeronautics公司副总裁弗兰克尔·约利表示，尽管商用无人机已经“基本上具备了自主起飞、飞行和降落的能力”，但美国联邦航空管理局和欧洲航空安全机构都不允许它们在没有飞行员操作的情况下飞行。
无人机技术可能需要很长时间才能赢得监管机构的认可，更不用说公众信任了。毕竟无人机的投入使用还可能给公众生活造成影响，因为所有这些嗡嗡作响的机器将会在人们居住的城市里制造大量噪音。
摩尔认为，从2023年起，空中的士将拥有自主飞行能力，但在最初的5至10年间，还是需要人类飞行员进行驾驶，同时各公司会尽力收集足够的数据，以说服监管机构相信空中的士具备足够的安全性。
与此同时，迪拜也在加速推进空中的士的项目，迪拜酋长谢赫·穆罕默德·本·拉希德·马克图姆（Sheikh Mohammed bin Rashid Al Maktoum）说：“到2030年，城市中25%的交通运输必须实现自动化。”但在迪拜工作的航空咨询师马克·马丁（Mark Martin）警告，迪拜的航空环境非常恶劣，那里的风速可以高达每小时74到93公里。此外，空气中还有大量的沙尘，甚至有雾。
马丁认为，迪拜的行动可能过于迅速，这个城市应该与美国和欧洲监管机构进行更紧密的配合，学习它们的放缓政策。他质疑道：“如果测试的空中的士坠毁，谁还会去乘坐它们呢？”