超材料与无人机雷达Uber、亚马逊、谷歌等科技大佬

超材料与无人机雷达

Uber、亚马逊、谷歌等科技大佬们正在想办法用自动驾驶飞行器来征服天空Uber 想让人们坐上空中出租车，Airbus 也希望做出这样的交通工具，而谷歌和亚马逊则致力于用无人机来进行短途运输。自动驾驶飞行器的市场潜力是毋庸置疑。

和无人驾驶汽车类似，为了将这些设想变成现实，我们需要一些新技术来避免空中碰撞事故的出现。目前，美国联邦航空管理局(FAA)依然要求无人机必须保持在操纵者的视野内。在2016年12月4日，亚马逊在英国成功的完成了第一次无人机快递。只不过，这次执行的区域是空旷的农村。

为了解决无人机安全飞行的问题，我们就不得不这提到 Echodyne 这家初创公司。

Echodyne公司

Echodyne是一家位于西雅图的高科技公司，总部位于华盛顿州贝尔维尤市（Believue），是从美国高智发明（Intellectual Ventures）剥离出来的第四家企业。 Echodyne公司开发出一种型号为MESA-DAA的中小型无人机机载探测和回避雷达系统。这款雷达系统大小跟与智能手机差不多，适应于无人机机载。

MESA系列雷达拥有超材料电子扫描阵列（MESA）专利技术。超材料（英文名metamaterial）通常是由金属与塑料构成的复合材料。超材料内部存在着整齐划一的重复结构单元。这些结构单元的尺寸在毫米到纳米量级。由于这类结构单元的存在，超材料能呈现出天然材料所不具备的超常物理性质，可以导致电磁波的异常扭曲。基于这种特性，超材料可应用于航空航天、无线互联、生物医疗、雷达、隐身、电子对抗等众多高新技术领域。

具有负折射指数的超材料。铜材质的开口环谐振器(split ring resonator)被印刷在玻璃纤维板材上。

哈佛大学发明的超材料平面超薄透镜可以取代传统的显微镜头。

雷达系统的工作原理是发射无线电波并使用回波创建物体图像。在雷达发展的初期，这种扫描由一个旋转的天线来完成。之后人们开发出了相控阵雷达。这些雷达系统使用电子电路操控发出的无线电波，无需旋转天线就可以在扫描空中物体，同时由于扫描速度的提高，相控阵雷达可以对具体目标进行更准确的追踪。但是这种相控阵雷达通常需要配有叫移相器的设备，使得雷达既昂贵又相对笨重。MESA雷达没有使用传统的移相器，而是使用了超材料来操控发出的无线电波，降低了制造成本与设备体积。

MESA在汽车安全及自动驾驶汽车方面的技术也存在市场，管理层也表示说，自己最终是想“回归地面”的。目前，实验性汽车利用昂贵的激光雷达来创建一份有关车周围环境的即时高清地图。不过，特斯拉的autopilot系统一直采用的是毫米波雷达与摄像头的结合。因为他们认为，激光雷达的成本不可能降到可以用来大规模使用，而雨雪，雾霾等对激光雷达的干扰也让激光雷达的全天候使用前景存在疑问。

Echodyne公司将在2017年第一个季度推出的MESA雷达的第一个版本，价格大约在 1 万美元左右。这个价格对于无人机爱好者可能有点高，但是对于需要大规模商用的B端Amazon等用户来说，还是一个值得考虑的投资。公司表示，未来随着产量的持续扩大，这一价格还会持续下降，有可能最终只需几千美元就能买到。