2015年7月1日 一个慵懒的周末下午，你轻松惬意地在自家的阳台喝着茶，突然一架无人飞机“光临”。它做一个简单的盘旋，随即然后平稳地将一个快递包裹放在你放面前置的收货篮子里，闪了闪灯向你告别并以示感谢，然后加速离开，前往去下一个客户家……
这样的生活场景距离我们可能不会太久了。随着两年前“亚马逊”推出无人机运送快递服务，无人机这种新型交通工具正受到越来越多客户的欢迎，高效、快 捷、对客户生活影响小是它最大的优势，。然而投放精度也是困扰它的最大的瓶颈。北京交通大学本科生周彦钊和伙伴们开发出了一套“无人机物流投送精确引导系 统”，有望突破这一瓶颈。他们的创新在今年“挑战杯”首都大学生课外学术科技作品竞赛上获得一等奖，目前已经有电商巨头和风险投资人表示了兴趣。
缘起：网购族上课收快递不方便
周彦钊是北交大电子信息工程学院2011级本科生，所读的专业是通信工程。
谈及这套发明这套系统，他笑道这缘于自己“不安分”的大学生活。进入大学后，他和许多大学生一样，与“网购”有了不解之的缘分，但因为上课以及学校 宿舍管理规定等方面的原因，收快递常常变得并不太顺利，“经常得麻烦同学代收，或者我跑很长一段路去找快递员。”他说，这时候自己就特别希望快递包裹“倏 地一下”出现在面前。
学术上，“不安分”的周彦钊参加了多项科技创新竞赛。尤其是在2013年，他和同伴参与了一个大学生创新创业项目，他们开发的机器人智能训练平台，用到了基于视觉的机器人平面定位系统。
去年四月，一个偶然的机会，周彦钊在网上看到了“亚马逊”用无人机送快递的新闻。无人机物流派送主要有四个步骤：起飞、飞抵目的地、货物投送、返 航，其中第1、2、4步骤均可利用GPS引导自动完成，然而在投送环节，GPS的导航精度误差达正负2.5米。“美国家庭大多是别墅，门前有巨大的草坪， 这个精度够了。中国家庭大多是公寓房，只有几平方米的阳台，2.5米的误差足以把快递摔在楼下。”他突然意识到自己之前参赛用的机器人平面定位系统有了用 武之地，“我们也可以做一个快递无人机的引导系统，要比‘亚马逊’的更加精确，符合中国国情，解决送快递‘最后10米’的问题。”
研发：一不小心成了“外系优秀生”
周彦钊把自己的想法告诉导师——电子信息工程学院副院长戴胜华教授，戴教授鼓励他大胆创新、仔细实践，“把这条路走下去”。周彦钊很快找到了一起攻克这一难题的伙伴，其中就包括比他小一届的女朋友，“后来证明，她有非常精彩的创意，对这套系统的研发帮助巨大，”周彦钊说。
五人团队正式组建。创新不容易，实践更艰难。周彦钊深刻体会到了这一点。他们希望这套引导系统采用激光定位，这样定位效果最好。这就需要制作、安装 一个光学模块。这是最核心的部分，也难住了读通信工程的学生们。“需要大量机械、工业设计等专业以外的知识，对此我们是一窍不通。”周彦钊说，为此他们或 者买或者问同学借，找来一摞书大量书籍，开始恶补，“就跟是自己的专业课要期末考了一样，通宵达旦，室友对我这种‘吃里扒外’的精神都惊呆了。”他笑道， 随着团队成为“外系优秀生”，光学模块问题终于也解决了。
在随后的时间里，他们一鼓作气，相继攻克了无人机引导系统的高速随动问题、空间标定问题，实现了导航的高度精确，“空间坐标分辨精度可达毫米级，投放位置控制精度可达厘米级。”周彦钊说。
有了引导系统，当然得有匹配的无人机。年轻的大学生们买不起动辄近万元的“土豪级”航拍无人机，他们就买来的散件，自己对着说明书组装，花费仅 2000元左右。“事实上买航拍无人机也没必要，它上面昂贵的视频摄像头对我们毫无用处，因为我们用的是激光定位，系统自动引导控制无人机。”周彦钊说。
验证：无人机把自己的泡面碗准确投进了框里
从去年四月一直到今年四月，周彦钊和伙伴们已经记不清对这套系统做了多少次优化。
周彦钊说，系统平台搭建完成后就是和无人机进行“合练”。因为设备体积原因，合练就在实验室外的走廊进行。一开始，无人机一脱离遥控就会突然加速往墙上冲，惊出了小伙伴们一身冷汗，“后来它终于听话了。”
为了验证投递的准确性，周彦钊贡献出了自己的泡面碗，挂在无人机的挂架下，让它一次次“砸”在地面上。直到四月的一天，无人机在遥控器的控制下起飞，然后被引导系统捕捉、自动接管。无人机接受引导控制，不断调整姿态，来到投递框上空，挂架打开，泡面碗准确进入了投递框。
研发终于成功了。周彦钊说，系统通过实现一套高速、高精度、大视场的空间跟踪测量系统，布置在货物接收点，能可靠地捕获无人机上安装的靶球，实时跟 踪测量其空间位置信息，并产生自动控制信号引导无人机飞至指定位置精确投放货物，“投递框旁设置引导系统，8米距离内无人机精确投放没有问题。对于中国家 庭的阳台，这足够了。”
影响:网络电商风险投资纷至沓来
目前，这套“无人机物流投送精确引导系统”已经报送参加 “挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛。同时系统已经申请了两项专利，其中一项专利已经受理。
参加科技创新竞赛并没有影响到周彦钊的学业，今年大四的他已经被保送至中国科学院大学（原中科院研究生院）电子学院攻读硕士研究生。周彦钊说，自己 对无人机物流引导系统的探索不会终止，“毕竟它在可靠性、防碰撞等方面，还有许多问题要攻克，戴老师也提出了这方面的建议。”他说，空间定位系统的技术今 后可以提供给师弟师妹用作开发其他科技创新成果。
当记者问提起今后是否会以此成果开始创业时，周彦钊没有否认，只是表示目前说这个还为时尚早。他透露，已经有知名的网络电商关注这项成果，一些风险 投资人也已经和他有过沟通。“在目前这个阶段，我肯定还是以学习为主，但我相信这个系统有非常广阔的应用价值。时效比汽车高，成本比人力低，无人机快递今 后迟早会出现在我们的生活中入我们家庭的窗户、阳台。”他自信满满。
本报记者 张航 文并摄
