CNN使用无人机获FAA例外许可：可在人群上空飞行

美国联邦航空管理局（FAA）的小型无人机管理规则（即Part 107）在无人机通用规定中会有一些例外许可。比如，通常情况下，无人机不允许在夜间飞行，但是 FAA 也豁免了不少可以夜间飞行的无人机。

雷锋网报道，近日，FAA 首次将“无人机禁止在非目标人群上空飞行”这项规定的例外许可授权给了 CNN。FAA 允许CNN 使用无人机时拍摄到无关人群，比如体育赛事场地中聚集的人群。

显然，无人机飞行下方人群的安全问题是需要考虑的重点。CNN 宣称，他们会使用旧金山湾区的创业公司 Vantage Robotics 推出的无人机 Snap 来解决人群安全问题。

Snap 的重量仅有620克（1.4英镑）。 更重要的是，这款无人机的磁力支柱可以在突发情况下保护“无辜群众”：如果无人机突然降落撞击到你得头部，磁力支柱会迅速与螺旋桨分离，减轻对你的伤害。AeroVironment 推出的一款军用无人机也应用了同样的技术，不过他们不是为了降低突然撞击时对对方的伤害，而是在失速着陆的时候不会伤到自己。

图片来源：Vantage Robotics

Vantage Robotics Snap无人机的重量仅有620克，其自带的磁力支柱可在发生撞击时迅速解体

Snap 另一个安全措施是在旋转的叶片上套叶冠围带。这种做法在无人机设计中并不常见，尤其是在可以室内飞行的无人机上。但是 Vantage Robotics 创造性地使用“张拉整体式结构（tensegrity）“设计叶冠围带。tensegrity是美国发明家Buckminster Fuller 在100多年前创造的，张拉结构由受拉和受压单元之间的平衡预应力来保持部件的稳定结构（NASA 也在机器人设计中使用了张拉整体式结构）。Snap上羽量级叶冠围带的灵感来源于自行车轮轴式样的结构。

图片来源：Vantage Robotics。Snap 的叶冠围带是一种张拉整体式结构，轻巧而坚固

Snap无人机更大的一个创意在于它控制偏航的方法——通过螺旋桨的转动使无人机向左右不断扭动。其他四轴飞行器仅利用螺旋桨的速度与扭矩的变化来控制偏航，即两个对角线上的叶片加速，同时另外两个叶片减速，而向上的总推力保持一致。但是因为两对叶片旋转方向相反，无人机机身会相应地发生旋转。这里关键的问题在于，反扭矩的力量不够，所以很难在四轴无人机上对偏航进行迅速精准的控制。对Snap而言，更具体的问题是，Vantage Robotics 不想在 Snap 的相机架上在再增加第三个轴来控制偏航，所以需要对无人机偏航进行整体的精准控制。他们的解决办法是，倾斜螺旋桨：将前螺旋桨稍稍向后倾斜，后螺旋桨向前倾斜。这种二面角的方法常常应用在提升飞机机翼稳定性方面。在模型飞机上，机翼二面角也允许飞机在倾斜飞行的同时进行航线控制。Snap 的二面角设计提升了偏航控制的“自主性“，因为两个对角线螺旋桨转动时，其倾斜的推力能将扭矩直接作用于飞行器的架构中。

图片来源：Vantage Robotics

大多数四轴飞行器仅利用螺旋桨的速度与扭矩的变化来控制偏航，而Vantage Robotics 将前螺旋桨稍稍向后倾斜，后螺旋桨向前倾斜，利用这种结构直接通过扭矩对飞行器产生一个推力，能够对偏航的控制更加迅速准确。

via spectrum.ieee.org 

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