南非无人机开发商 Avior Labs 在 9 月举行的 非洲航空航天与防务展(AAD) 上展出了其新一代全电垂直起降(VTOL)无人机 Callisto。该机翼展 3.6 米,最大起飞重量 15 公斤,目标续航 4 至 8 小时,航程最远可达 580 公里,旨在兼顾长航时与机载人工智能自主任务管理。
Avior Labs 总部位于豪登省艾琳,成立于 2019 年,创始团队具有防务航空航天工程背景,并采用以仿真为先的开发理念。公司创始人兼总经理 本尼·布劳顿博士 表示,这种理念使公司能在硬件开发之前就高精度预测系统性能,“我们不经过仿真就不会去飞”。
Callisto 的定位涵盖边境安全、海岸与海上巡逻、搜索救援,以及管道、电线和铁路基础设施保护。其测绘应用包括野生动物管理、动物计数和大范围植被监测,单次任务覆盖面积可能超过 2000 公顷。该机是在公司较小型的 Elevation 平台基础上发展而来,但设计理念发生根本转变。布劳顿解释,Elevation 上的 AI 属于载荷功能,而 Callisto 的 AI 是飞机功能,整机在很大程度上围绕其 AI 任务计算机设计。
Callisto 的核心是一台基于 FPGA 的专用任务计算机,配合公司多年开发的自有软件栈。该架构可实时处理传感器数据、识别目标并排序信息,减少对操作员持续干预和高带宽通信的依赖。Avior Labs 还自研了航空影像目标检测算法,以及监测飞机健康状态的软件,可识别振动变化以判断电机退化或螺旋桨损坏,并在某些控制系统故障时重新分配控制功能进行补偿。
在任务规划方面,操作员无需逐点编程航路,只需在地图上标出关注区域并指定任务,例如测绘地形、巡逻周界或监测特定活动,飞机便会结合地形和通信覆盖情况自行决定最佳执行方式。加密网状数据链使 Callisto 能与其他飞机、地面单元和网络中继通信,多架无人机可共享信息并协调行动,例如一架集中跟踪目标,另一架扩展巡逻范围填补空缺,还可任务一架备份机在需要时起飞增援。布劳顿强调,整个过程自动化完成,对操作员透明,使其能专注于指挥地面单元处理目标。
Callisto 的模块化任务舱设计承载 2 公斤 载荷,移除可选电池扩展器后可支持更重配置。不同电池选项让客户在续航与采购及运营成本之间权衡,高能量密度电池可支持续航上限,但成本和循环寿命未必适合所有用户。该机最初设想为混合电动方案,但近期电池技术和推进系统效率的提升促使公司重新评估。布劳顿称,经过测算,全电方案已能达到入门级混合动力性能。设计还保留混合配置的可能性,供优先追求最大续航且具备内燃机保障能力的客户选择。
该机采用三升力旋翼垂直起降布局,公司称其为过驱动配置,旨在改善恶劣条件下的稳定性和控制。Avior Labs 目标是在地面风速约 12 至 14 米/秒 下运行,并具备 IP55 防尘防水等级。实际任务能力还取决于所选载荷的环境限制。布劳顿表示,这种适应力对时间敏感任务尤为重要,例如海岸翻覆游艇的救援不能等待风暴过去。