美军最小的无人机感觉就像是从科幻电影中飞出来的

黑蜂侦察无人机体型微小,机动性极高,甚至还在四月份勘察了纽约市倒塌的停车场。
the black hornet drone
一架正在飞行的黑蜂无人机。垂下的是飞机的天线。 Teledyne FLIR

4月18日,纽约市曼哈顿下城的一座停车场发生坍塌,造成一人死亡——该停车场经理Willis Moore。当时媒体对这一事件的报道大多聚焦于纽约市消防局在现场使用的一只机器狗,这是一只被漆成斑点狗模样、名叫Bergh的四足机械犬。但那天春天,另一台机器人也勘察了坍塌的建筑——那是一架由军队使用的、异常微小且安静的无人机,外形酷似一架小型直升机。

它叫做黑蜂(Black Hornet)。它的重量不到1.2盎司,可以从操作员的手中起飞,并实时将视频流传回屏幕,让人们可以看到无人机的视野,从而在进入可能存在敌对力量或其他危险的建筑物前做出判断。

下面将介绍这架长6.6英寸的无人机是如何工作的,飞行它的体验如何,以及它在那次致命的结构坍塌事故发生后是如何被使用的。

black hornet drone
这架无人机小到可以从操作员的手中起飞,并在同一只手中完成飞行。 Rob Verger

餐厅侦察

《大众科学》于8月10日获得了该无人机的演示机会,并在纽约市中央公园附近一家酒店的一楼空间进行了试飞。

Rob Laskovich,前海军海豹突击队员,也是制造这种小型无人机的Teledyne FLIR公司的黑蜂首席培训师解释说,该无人机极低的“噪音特征”使其在距离人10英尺以外、空中10英尺以上时几乎无法被察觉。“它几乎消失了,”他说。“而且这东西的尺寸——它能够进入非常狭窄的角落。”

由于它如此安静且机动性强,这款微型无人机能够以高达一英里或更远的距离收集空间内信息,并通过加密无线电链路将视频(分辨率为640 x 480像素)流式传输回基站。最新版本的黑蜂在飞行时也不需要GPS,这意味着它可以在建筑物内部或其他“GPS受限”的空间运行。它不携带武器。

Laskovich从一个箱子里取出一架玩具大小的黑蜂;一个套件中有三架,这意味着两架可以充电,另一架可以飞行。无人机有一个几乎看不见的线状天线,需要轻轻一拨才能从后面垂下。Laskovich说,黑蜂“简直就像迷你版黑鹰直升机”。它确实就像一个微型直升机;它有一个顶部的旋翼提供升力,还有一个尾部旋翼防止它原地打转——这就是抗扭矩系统。

这架小型飞机的任务控制包括一个小型的非触摸屏显示器和一个充满按钮的控制器,设计成单手可操作。Laskovich为飞行选择了“室内模式”。“要启动它,只需要简单地扭动一下,”他说,他用左手将黑蜂向前左右轻轻扭动。突然,顶部的旋翼开始旋转。然后他稍微多转动了几下这个微型直升机,“以此来让它知道它现在的位置,”他说。他操纵着飞机上下移动。

“它现在正在读取周围的环境,”他补充道。“一旦它对自己的位置有了很好的了解,尾部旋翼就会开始旋转,飞机就会起飞。”事实正是如此。这个小小的螺旋桨飞机从他的手中起飞,然后在房间里盘旋。它发出的声音有点像蚊子。

我们面前桌子上的屏幕上显示的是无人机摄像头的画面,包括房间里黑白瓷砖地板;两名员工从它旁边走过,都被录了下来。几秒钟后,他将其转向我们,对准我们在角落卡座的位置,在屏幕上我看到了无人机视角下的我、Laskovich,以及Teledyne FLIR的高级区域销售经理Chris Skrocki,他们正站在桌子旁边。

Laskovich说,这是美国国防部使用的最小型无人机;Teledyne FLIR表示,美国陆军、海军、海军陆战队和空军都装备有该无人机。今年夏初,该公司宣布,他们将为挪威国防部生产1000架这种微型飞机,挪威将把这些飞机运往乌克兰,此前已经运送了300架。Skrocki指出,一套包含三架无人机和其他设备的套件价格“大约在85,000美元左右”。

最终,Laskovich将直升机 pilot 回来,从底部将其从空中抓住,就像一位温柔的金刚抓起一架全尺寸直升机一样,并使用手持控制器将其关闭。

厨房秘密

Laskovich进行的演示使用的是一款黑蜂模型,该模型使用摄像头像典型的摄像头传感器一样感知世界。然后,他展示了一架具有热成像功能的飞机。(顺便说一句,这与夜视不同。)在基站屏幕上,无人机看到的“热”物体可以用不同的方式显示:白色显示热点,黑色显示热度,或者两种不同的“融合”模式,第二种模式色彩非常丰富,有橙色、红色和紫色。Laskovich称后者为“掠食者模式”(Predator mode),“因为它看起来像老电影《掠食者》。”

Laskovich启动了热成像无人机,它发出嗡嗡声,然后飞离我们的卡座,向上飞向高高天花板上挂着的红色“EXIT”标志,然后飞向一个开放的厨房。我通过面前的桌子上的屏幕观察着无人机看到了什么。它越来越接近厨房区域,并最终进入了“掠食者模式”。

在无人机的画面中,可以看到一个人物在厨房区域工作。“最酷的是,他们现在根本不知道头顶上有一架无人机,”他说。他再次切换不同的热成像设置:在其中一种模式下,一个身体看起来是黑色的,然后在另一种模式下是白色的。他稍微下降以避开一个悬挂在厨房区域上方的屏幕状装置,并进一步深入烹饪空间。有一次,无人机通过我面前的屏幕,显示了金属架子上的盘子。

“那就是你们的服务台,”他说。“我们现在就在厨房里。”他提到,由于“环境噪音”,附近的人可能无法探测到飞机。他将无人机 pilot 回来,我可以看到黑白瓷砖地板,然后是无人机视角下的我和Laskovich坐在桌子旁。他又一次循环播放了不同的热成像设置,最终停留在“掠食者模式”,将我和Laskovich都以明亮的橙色和黄色显示出来。

Laskovich解释说,在军事环境中,无人机的理想用途是让操作员能够从一定距离外看到特定地点的动静,例如可能藏匿敌对部队的房屋。“这是一种在不危及己方单位的情况下,实时了解目标情况的能力。”

其中一种热成像视图被俗称为“掠食者模式”。在上图中,左边是作者,右边是Rob Laskovich。 courtesy Teledyne FLIR

飞行课程

终于轮到我学习驾驶这架小型直升机了。所有的操作都通过一个带有天线的小型灰色手持设备进行,该天线用于与无人机通信。控制杆的前面有一堆按钮,后面还有两个。其中一些控制摄像头的操作。另一些则控制飞机的飞行。其中一个按钮是“停止和悬停”按钮。两个按钮用于偏航,使直升机向左或向右旋转。后面的两个按钮控制直升机上升或下降——这是高度控制。Laskovich说,飞行它的诀窍在于,在操作无人机时要看着屏幕,而不是无人机本身。

我用左手握住直升机,在将系统设置为“室内模式”后,Laskovich告诉我:“你准备好起飞了。”

我将黑蜂前后扭动,顶部的旋翼发出嗡嗡声开始旋转。经过一些校准动作后,尾部旋翼也开始旋转。我放开它,它就从我手中飞了出去。“你在飞行,”Laskovich说,然后他开始告诉我按下哪些按钮可以让无人机做不同的动作。

launching a black hornet drone
在顶部的旋翼和尾部旋翼开始旋转后,下一步就是让无人机起飞。 Teledyne FLIR / 《大众科学》

我在空间里飞了一会儿,大约七分钟后,我用左手抓住机器的底部,然后同时按下控制器上的三个按钮来关闭直升机的电源。突然,旋翼和尾部停止了旋转。飞机仍然在我左手中,这是一个微小的飞行机器,感觉有点像从科幻电影中飞出来的一样。

驾驶这架能够自行保持稳定悬停的飞机,比操控真正的直升机要容易得多,而我这个非飞行员曾经有一次在一位真正的飞行员和前海岸警卫队指挥官的指导下非常短暂地尝试过

black hornet drone
无人机可以在飞行员手中结束飞行。 Teledyne FLIR / 《大众科学》

车库坍塌

4月18日,Skrocki当时在纽约市出差,收到短信得知停车场发生了坍塌。他当时带着黑蜂,联系了纽约警察局并提出愿意提供无人机使用。他们同意了,于是他前往坍塌现场,并最终在“与现场人员协调下”将无人机送入坍塌的建筑,“Skrocki说。

他回忆起通过黑蜂在里面看到的景象。“有些车辆被垂直堆叠,现场非常混乱。”“它看起来绝对不稳定。”飞行结束后,就像Skrocki在他的LinkedIn帖子中提到的一样,他将无人机降落在一个帽子里。黑蜂无人机本身不存储录制的视频,但基站会存储,Skrocki在LinkedIn上提到“包括照片/视频的任务数据已提供给FDNY。”

除了机器狗,FDNY还拥有大疆无人机,他们表示当天使用了特定型号的Avata进行车库内的侦察。至于黑蜂,FDNY在给PopSci的一封电子邮件声明中表示:“在我们完成对建筑物的勘测后,它才被使用。大疆Avata完成了在建筑物内部的大部分甚至全部图像采集工作。我们拥有该设备,并希望了解其能力,所以使用了黑蜂。我们继续使用大疆Avata执行室内任务。”FDNY没有自己的黑蜂。

Skrocki表示,除了军事用途,黑蜂还可以帮助公共安全部门或警察部门,让急救人员能够观察可能持有武器、有自杀倾向或劫持人质的嫌疑人情况。“这可以为观察者提供准确了解何时采取行动的方法。”

在纽约州,伊利县治安官办公室拥有一套黑蜂设备,其中包括三架小型飞机。Teledyne FLIR表示康涅狄格州警也拥有该无人机,但该警务部门的一位发言人通过电子邮件表示:“我们无法证实我们拥有黑蜂无人机。”

纽约市警察局备受争议地获得了两只机器狗,这一事实促使纽约公民自由联盟执行董事在4月份告诉《纽约时报》:“我们现在只有Digidog在镇上跑来跑去,就像一台价值可疑、可能带来严重隐私后果的反乌托邦监控机器。”

约翰霍普金斯大学非洲研究中心副研究教授Stuart Schrader强调了军用级技术在民用领域可能出现的“任务蔓延”现象。

“为了避免将人类或(真)狗置于危险之中进行(停车场)搜索,而是使用无人机,这似乎很合理,”Schrader说。“但我认为现实是,正如我们看到的各种监控技术——以及其他具有军事起源的双重用途技术一样——大多数警察部门或紧急部门很少有理由使用它们。”而这正是任务蔓延可能发生的地方。

在没有停车场坍塌或其他实际灾难的情况下,部门可能会觉得有必要使用他们已有的昂贵工具来应对其他更普遍的情况。Schrader说,从那里开始,这项技术可能被部署到“一些实际上不值得使用的普通情况下,因为它不是危机或紧急情况,而实际上只是被用来增强警察通过监视来获取信息的权力。”

 

更多优惠、评测和购买指南

 
Rob Verger Avatar

Rob Verger

技术编辑

罗布·沃格尔是《流行科学》杂志的前技术编辑。他擅长报道航空、交通和军事技术。


© .