北京102600
摘要：虚拟现实技术如今发展的日新月异，各个领域都在积极的探索AR/VR/MR技术的应用，人们的想象力也越来越新奇。虚拟现实+无人机就是全新的领域。虚拟现实与无人机的结合让更多的行业看到了AR/VR/MR技术的可能性。因此对无人机操控人员及技术开发人员的需求也越来越大。但单纯的无人机操控已不能满足信息化大数据下社会发展的需要，從生产制造、地面站开发应用、无人机操控、载荷技术等方面，将虚拟现实技术与无人机多元化技术相融合，营造出多元信息融合、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真，使操控者浸到各环节实践环境中体验操控乐趣成为新一代发展。
关键词：无人机；虚拟现实技术；模拟仿真
虚拟现实技术在无人机领域的应用也是航空航天领域应用的缩影，早在20世纪70年代便开始将虚拟现实技术用于培训宇航员。高效的降低了成本，安全有效的提高了培训效果。目前，我国无人机领域的市场结构虽仍以军用为主，但民用无人机发展势头强劲，市场规模大幅飙升。未来，行业仍将保持在较高的增长水平，到2022年，行业市场规模有望达到548亿元左右。
虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向，无人机技术的发展更是将机电技术转型成为军民多领域工具。虚拟现实技术主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。除计算机图形技术所生成的视觉感知外，还有听觉、触觉、力觉、运动等感知，甚至还包括嗅觉和味觉等，也称为多感知。自然技能是指人的头部转动，眼睛、手势、或其他人体行为动作，由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据，并对用户的输入作出实时响应，并分别反馈到用户的各感知器官。传感设备此时作为三维交互设备，利用显示技术将每只眼睛看到的不同奇偶数帧图像，转化为立体视觉效果；利用立体声技术靠左右声道产生声音方向感；利用感觉反馈系统消除立体无触感的不真实意识，增加振动触点来增强模拟触觉，结合以上三大关键技术来实现整体虚拟环境的打造有针对性、自主性、安全性的实现虚拟现实技术应用，毋庸置疑是一个具有可持续发展的智能趋势。
现在，虚拟现实技术已被推广到各行各业的科学研究、实验培训、实践体验中，得到广泛应用。生活中常见的VR游戏、一视角科普体验为现实生活创新体验带来了无限的思考空间，为未来性，现在性，过去性，真实性或幻想性世界开创了各种可行性。而无人机应用领域，从机体设计、多维传感设备、模拟软件、遥控设备、计算机配置到AR/VR/MR设计及应用，都为无人机应用技术专业行业的科学研究、教学培训、飞行体验等方向提供了更为多元的发展和可塑性。
无人机应用技术专业教育教学中，利用虚拟现实技术开发教学系统，教师通过电脑和学生的移动终端构建虚拟现实学习网络，这种通信网络相比传统教学有更强的视觉、感知冲击力，在教学效率和教学效果上有着非常大的优势。虚拟现实技术可模拟无人机行业的真实运行环境、安全规程、应急演练，给现场作业的人员开展智能仿真培训和案例现场任务的指导，增强对操作规程的体验效果和对技术难点的处理效率，提高应急演练效果与安全保障水平。在安全生产、应急管理中发挥模拟演练和仿真教育教学及培训作用。而且随着无人机操控人员的年轻化，新技术也增加学习过程和实践过程的趣味性，极具吸引力！
继“互联网+”之后的“无人机+”来势汹汹，无人机作为应用工具从航拍航测、公共安全、环境保护、电力巡检、林业防护、影视传媒、交通城管、通讯中继、智慧城市、石油化工、气象服务、海上平台等领域得到了充分发展。由此引发出众多新兴技术，如：倾斜摄影，能同时通过垂直和倾斜角度进行全方位拍摄、轻松感知复杂场景，有效弥补正射相机在航测影像获取时的角度不足，更加全面、具象地反映地物实际情况。倾斜摄影技术已不单纯利用多摄像头才能完成信息采集，已发展成为多位平面图像信息获取利用软件后期制作完成三维建模。除提高作业效率外，使用倾斜相机还可获取地物的多方位信息，并通过高性能GPU将采集图像进行快速3D建模，生成的三维模型图质量更高、更精准。那么，针对虚拟现实技术如何与无人机倾斜摄影技术相融合引发了诸多思考，虚拟现实无人机可以通过VR来控制无人机摄像机的视角，实现第一视角的效果，这让我们的飞行事业有了很大的突破，更是人类飞行史上的一大进步。通过虚拟现实技术，将大大提高无人机的操作简易度，更方便的根据高空情况完美的操控无人机的飞行状态。同时让高空全景拍摄也变得格外简单。
虚拟现实技术在无人机各领域的应用目前主要围绕让操控者感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该达到使操作者难辨真假的程度。同时可以对环境中存在的物体即无人机实现可操作性，并且可以真实反馈无人机飞行状态，如：飞行高度、飞行姿态、飞行时间、操控电量、目标位置等一系列可控数据。麻省理工学院媒体实验室创始人NicholasNegroponte说：“计算不再仅仅是计算机了，而是关于生活的一切。”AR/VR、无人机等也不再只是关于技术，而是关于生活在现实世界中，创造以人为本的神奇而有意义的体验。据悉俄罗斯无人机操控员可能很快就可以用一款革命性的虚拟现实头盔来操控无人机，并且可以通过这种头盔看到关于地形和敌方目标的高清图像。这一新特点让操控员在执行作战任务时，能够对情势有更好的感知。预计2017年交付国防部投入军用，该原理则操控者可通过移动头盔控制无人机。操作者可以用仰头或低头的方式来改变飞机的飞行高度，这是通过可以追踪头盔实时位置的内置回转仪来实现的。
结束语
我国空军的无人机也开始尝试搭载VR技术，对于无人机而言，结合VR技术会带来更加便捷的操作，让控制者仿佛亲身驾驶一般进入战场，却无需担心安全问题，是十分值得研究的一个新方向。
虚拟现实无人机让我们的飞行梦变得更加简单和触手可及。而且虚拟现实无人机的结合也让我们看到了VR的无限可能性。在社会的各个领域都将看到VR所带来的新气象，我们的生活也将发生颠覆性的改变。随着技术应用的发展，民用无人机试飞运行基地的建设与发展已成为当务之急，建成正式对外开放，应致力于为无人机应用和管控科学研究提供专用规范化的场地，同时也向无人机生产研发企业、教育教学院校和爱好者提供飞行服务。
参考文献：
[1]《虚拟现实技术与应用》，作者：李新晖、陈梅兰，清华大学出版社，2016年01月；
[2]《民用无人机及其行业应用》，作者：蔡志洲、林伟，高等教育出版社，2017年01月；
[3]《增强人类：技术如何塑造新的现实》，作者：（美）海伦·帕帕扬尼斯（HelenPapagiannis），机械工业出版社，2018年05月。
作者简介：
赵广健，男（汉），出生于1988年1月.辽宁省大石桥市人，66011部队.身份证号：21088219880102xxxx.研究方向：无人机