無人機(jī)的民用應(yīng)用前景

　　如果說1991年的海灣戰(zhàn)爭揭開了精確制導(dǎo)武器革命，開始的阿富汗和伊拉克戰(zhàn)爭無疑揭開了無人機(jī)革命。雖然說無人機(jī)的戰(zhàn)場使用早就開始，正是在阿富汗和伊拉克，無人機(jī)才正是走上了戰(zhàn)場的中央舞臺。不僅美國，歐洲、中國和其他國家也在大力研制各種無人機(jī)。這是50年代噴氣技術(shù)后又一個航空技術(shù)的高速發(fā)展期。然而直到現(xiàn)在，無人機(jī)的民用在很大程度上還是一個空白。

　　開始的阿富汗和伊拉克戰(zhàn)爭無疑揭開了無人機(jī)革命，MQ-1 ;捕食者 ;無人機(jī)開始掛載武器實戰(zhàn)

　　現(xiàn)在民用無人機(jī)最急迫的難題（difficulty）在于空管規(guī)則。美國FAA正在研究無人機(jī)和有人機(jī)混合使用(use)空域的空管問題，預(yù)計將為民用無人機(jī)打開方便之門，世界上其他國家預(yù)計將跟進(jìn)。但民用無人機(jī)到底有些什么應(yīng)用（application）前景呢？

　　美國（USA）海關(guān)和邊境保護(hù)局的MQ-9 ;死神 ;無人機(jī)

　　警用無疑是軍用無人機(jī)最直接的民用應(yīng)用。美國邊防巡邏已經(jīng)開始使用無人機(jī)，海上反毒、反恐巡邏也已經(jīng)使用無人機(jī)，但美國國內(nèi)的警方也迫切希望開放無人機(jī)的使用。無人機(jī)尺寸較小，續(xù)航時間超長，不受地形視野限制，不易引起被監(jiān)視對象的注意，攜帶的監(jiān)控設(shè)備可以長時間提供穩(wěn)定、高分辨率的實時視頻，對反恐、反毒、反有組織犯罪、刑事調(diào)查、人群監(jiān)控、大面積搜索等方面特別有用。2018年12月10日《洛杉磯時報》報道，北達(dá)科他州納爾遜縣的一個警官在搜尋6頭走散的牛的時候，在一個農(nóng)場上受到3個持槍人的威脅。警方立刻調(diào)動州警、特警和其他力量增援，同時呼叫海關(guān)用于邊境巡邏的 ;捕食者B ;無人機(jī)在空中監(jiān)視現(xiàn)場，防止(fáng zhǐ)遭到伏擊。 ;捕食者B ;在3200米的空中徘徊，通過傳回的實時視頻，確認(rèn)3個嫌疑人在某一時刻沒有武裝，警方乘機(jī)突入，一舉逮捕

　　了他們，避免了可能的惡性交火。這是美國歷史上第一次有記載的無人機(jī)用于警察行動。

　　MQ-9幫助警方逮捕了以RodneyBrossart為首的偷牛賊

　　除了無武裝的空中監(jiān)視外，武裝的無人機(jī)也可用于特殊的警察行動。對于特別危險的暴力犯罪嫌疑分子，動用無人機(jī)進(jìn)行空中定點殺傷是完全可能的。在特別危險的大規(guī)模動亂中，無人機(jī)可以用于對暴力人群的空中監(jiān)控，這可以在實時掌握情況的同時，避免現(xiàn)場警察遇到危險。配備面容和體格特征的圖形識別功能后，空中巡邏的無人機(jī)也可以在浩瀚人群中搜尋、識別追捕對象，這比通過固定的街頭攝像頭要有效得多。

　　在其他警務(wù)方面，無人機(jī)還可以用于要人出行保護(hù)，在車隊前巡視路線和經(jīng)過的地區(qū)，掌握安全態(tài)勢，預(yù)防意外。用于消防營救指揮的話，不僅可以避免交通堵塞而迅速趕到現(xiàn)場，現(xiàn)場實時監(jiān)視火情和蔓延方向，還

　　可以勘察人員逃生路線，確定疏散范圍，指揮滅火和搜救。北京航拍公司飛控的調(diào)試主要就是試飛，不比別的自控產(chǎn)品，試飛是高風(fēng)險的，一旦墜機(jī)，硬件損壞，連事故原因都很難分析，就更難解決問題了。這也是成熟的、可靠的飛控很少的原因。另外，居高臨下的無人機(jī)還可以觀察周邊大片地區(qū)，協(xié)助實時指揮消防車輛和救護(hù)車輛避開交通堵塞，及時進(jìn)出火場。在野外搜救方面，無人機(jī)同樣大有可為，可以迅速覆蓋大片區(qū)域，在有利于在搜救作業(yè)最寶貴的初期就發(fā)現(xiàn)線索。

　　警用無人機(jī)可以部分取代警用直升機(jī)的功能，有助于節(jié)省警務(wù)開支

　　無人機(jī)的監(jiān)控功能在城市交通監(jiān)控、道路和公共場所停車管理(guǎn lǐ)方面也大有可為，可以高效地監(jiān)控大片區(qū)域。比如說，用超低空巡飛的無人機(jī)拍攝車輛牌照和自動辨識按規(guī)定放在前風(fēng)擋玻璃下的付費停車票據(jù)，可以在短時間里巡邏大片區(qū)域，保障按規(guī)定付費的合法停車者的權(quán)益，懲處非法停車或者超時停車。城管的市容巡邏當(dāng)然也可以用無人機(jī)。另外，高速公路上超速駕車是一個傳統(tǒng)的老鼠戲貓的游戲，但使用超長航時的無人機(jī)的話，可以保持長期穩(wěn)定（解釋:穩(wěn)固安定；沒有變動)的游動監(jiān)控，減少盲區(qū)，降低（reduce)超速駕車人的僥幸心理。

　　在市政和土地管理方面，無人機(jī)測繪可以用于繪制高精度3D地圖，或者用于監(jiān)控土地使用許可，確保沒有越界使用土地，或者建筑(jiàn zhù)超高及其他不按城市規(guī)劃的違規(guī)使用土地現(xiàn)象。這樣的高精度3D地圖更可以用于電子導(dǎo)航。

　　但無人機(jī)民用的最大領(lǐng)域或許是農(nóng)用。北京航拍公司如果要做自動降落功能，還必須有超聲波傳感器等測量對地高度的傳感器。因為氣壓高度傳感器跟氣壓場有關(guān)系，所以經(jīng)過一段時間氣壓場變化后，絕對高度將會不再準(zhǔn)確，因此飛機(jī)在自動滑跑降落時必須在離地0.5米至1米的平飄需要測量相對地面高度的傳感器來完成。在發(fā)達(dá)國家，農(nóng)業(yè)已經(jīng)高度機(jī)械化，農(nóng)民甚至可以購買衛(wèi)星照片，用于評估成長和蟲害情況。衛(wèi)星照片和GPS相結(jié)合后，先進(jìn)（advanced）農(nóng)業(yè)機(jī)械可以定點補(bǔ)施化肥、農(nóng)藥，可以定點澆水（jiāo shuǐ），避免浪費，也保證高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。但衛(wèi)星照片畢竟成本較高，高分辨率照片尤其如此，時效也不夠理想。用低成本的微型無人機(jī)搭載簡易的多光譜攝像機(jī)，容易實現(xiàn)農(nóng)田的低成本、高頻（Induction Heating）率、近實時的監(jiān)測，隨時掌握土壤、水分和作物長勢情況，確定播種、補(bǔ)種、澆水、施肥、噴灑農(nóng)藥的需要，或者在大型果園里監(jiān)控每一棵果樹的結(jié)果情況，便于組織有針對性的及時采

　　摘。無人機(jī)不光可以用于監(jiān)測，還可以直接用于空中施肥、噴灑農(nóng)藥。這樣的無人機(jī)對于升限、速度、續(xù)航時間只有最低要求(demand)，只要能覆蓋自家農(nóng)場就夠了，實際上就是大型模型飛機(jī)的技術(shù)要求，但數(shù)量要求會很大，據(jù)估計，這可能包括80%的民用無人機(jī)市場。就空管難題（difficulty）而言，這是在農(nóng)民自己的土地上接近地面的空中，不涉及公共空域的飛行安全和公眾隱私（yǐn sī）問題，比較容易實現(xiàn)。不光農(nóng)民可以用無人機(jī)，牧民也可以用無人機(jī)監(jiān)控牧群，或者在遷徙時探路，探察遠(yuǎn)方草場的水草情況，搜尋走散的牲畜。

　　無人機(jī)的航拍照片精度比衛(wèi)星照片更高，而且使用成本非常低

　　多軸直升機(jī)遙控模型已經(jīng)非常成熟，與攝像器材結(jié)合就成為低成本航拍利器

　　勘探和采礦是另一個適合使用無人機(jī)的地方。用無人機(jī)在荒蕪人煙的地方實行航測航探，從多光譜到探地雷達(dá)，從磁場異常探測到重力異常探測，可以發(fā)現(xiàn)多種礦藏和其他資源，這當(dāng)然是最自然的應(yīng)用（application）。開始開采時，用無人機(jī)測繪礦場礦坑的3D地圖，指導(dǎo)開采作業(yè)，這是另一個自然的應(yīng)用。傳統(tǒng)(chuán tǒng)上用光學(xué)攝像進(jìn)行測繪，但激光雷達(dá)也開始用于精確測繪了。對于正在作業(yè)礦山來說，尤其是露天礦坑，無人機(jī)還可以用于隨時監(jiān)測礦坑壁面和坡道的地質(zhì)（[geology]）穩(wěn)定情況，及時提醒維修和加強(qiáng)，在可能出危險的時候，及時預(yù)警。

　　我國研制的航空磁測無人機(jī)

　　與采礦相近的一個應(yīng)用是建筑和土木施工。高空吊裝作業(yè)的時候，用無人機(jī)實行實時近距離環(huán)繞觀察，有助于保障安全和精確作業(yè)。對于橋梁、高層建筑等高難度施工，一般的施工進(jìn)度控制用普通照片就足夠了，但在空中從各個角度（angle)近距離但非接觸的實時視頻觀察可以更加準(zhǔn)確地反映施

　　工現(xiàn)場。即使在普遍采用計算機(jī)輔助設(shè)計的時代，由于制造或者安裝錯誤，施工（Construction）現(xiàn)場上構(gòu)件或者管線對接不上的事情依然時不時出現(xiàn)。設(shè)計和技術(shù)人員直接爬到第一線調(diào)查和指導(dǎo)整改并不總是現(xiàn)實，牽涉到從外地外包預(yù)制件的情況更是如此。這時無人機(jī)就可以用于遠(yuǎn)程實時指導(dǎo)現(xiàn)場整改，幫戶施工順利繼續(xù)。無人機(jī)還可以隨時檢視施工現(xiàn)場的建材(Building materials)準(zhǔn)備情況，規(guī)劃建材運輸路線，幫助及時調(diào)運建材，保證進(jìn)度。涉及到特大設(shè)備遠(yuǎn)程運輸?shù)臅r候，無人機(jī)更是可以沿路指揮交通，避開繁忙時段路段，降低對公眾交通的干擾。

　　GeoRanger勘探無人機(jī)

　　GeoRanger生成的微軟3D地圖

　　無人機(jī)可以在短時間里覆蓋大片區(qū)域(zone)，尤其是人跡難至的遙遠(yuǎn)區(qū)域，這對公路、鐵路、高壓電線和油氣管線的巡邏特別有用。千里鐵路、公路、高壓電線和尤其管線要人工巡邏的話，工作量很大。鐵路、公路還好一點，輸油輸氣管道和高壓電線可能穿越崇山峻嶺，步行都難以到達(dá)。這些場合用無人機(jī)巡邏特別合適，可以抵近檢查設(shè)施完好情況和檢漏。配備遙控機(jī)械手的話，無人機(jī)還可以對偏遠(yuǎn)的高壓電線、油氣管線進(jìn)行簡單的維修。燈塔、微波中繼塔、手機(jī)基站、各種無人值守監(jiān)測站也是一樣?；S、煉油廠和大型橋梁(Bridge)也可以用懸停接近的無人機(jī)進(jìn)行精餾塔、尾氣燃燒裝置、橋墩等高大結(jié)構(gòu)的近距離檢查。環(huán)保監(jiān)測也是類似的應(yīng)用，無人機(jī)不僅可以大片地區(qū)做一般監(jiān)測，也可以對可疑地區(qū)重點監(jiān)測。

　　我國電力（Electricity）行業(yè)已經(jīng)裝備了多種巡線機(jī)

　　巡線機(jī)在這次大雪中發(fā)揮了很大作用

　　相對于這些新應(yīng)用，野生動物觀察就是傳統(tǒng)(chuán tǒng)應(yīng)用了。野生動物的習(xí)性研究、數(shù)量監(jiān)控自然可以用無人機(jī)，反偷獵巡邏更是如此，配備夜視設(shè)備的無人機(jī)特別有用。同時，由于人類的刻意保護(hù)，一些野生動物過度繁殖，也需要及時監(jiān)控和采取措施，避免另類生態(tài)破壞。另一方面，人類活動越來越逼近野生動物棲息地，使得人類活動與野生動物的互動也需要加強(qiáng)控制。野生動物棲息地不僅受到開墾活動的侵蝕，城郊居民區(qū)也在迅速滲入傳統(tǒng)野生動物棲息地的邊緣。事實上，山腳、林邊、水際的宅居受到飽受擁擠城市之苦的人們的熱烈追捧。這里不光空氣清新，景色宜人，空間開闊，還便于休閑和戶外運動，甚至可以與野生動物零距離(distance)接觸。問題是野生動物畢竟是野生的，有的對人類有危險，在遠(yuǎn)足小徑上遇到鹿、山羊、松鼠是驚喜，但遇到猞猁、狼甚至熊就不好玩了，有時必須出動有關(guān)部門

　　主動獵殺。空中的野生動物巡邏可以及時監(jiān)控和預(yù)警，既保護(hù)人類安全，也避免不必要的獵殺。

　　英國動保部門已經(jīng)開始采用無人機(jī)來防止非法獵殺

　　在氣象觀察，無人機(jī)用于臺風(fēng)眼和龍卷風(fēng)眼追蹤特別有用。航拍公司又稱空中攝影或航空攝影，是指從空中拍攝地球地貌，獲得俯視圖，此圖即為空照圖。航拍的攝像機(jī)可以由攝影師控制，也可以自動拍攝或遠(yuǎn)程控制。航拍所用的平臺包括飛機(jī)、直升機(jī)、熱氣球、小型飛船、火箭、風(fēng)箏、降落傘等。強(qiáng)烈旋風(fēng)的危害很大，但生成機(jī)理和預(yù)測依然有很多難題，實際進(jìn)入風(fēng)眼收集數(shù)據(jù)十分必要，但危險性也不言而喻，這是無人機(jī)不可替代的應(yīng)用場合。重大化工事故、核電站事故、水壩事故等也是一樣的情況，需要及時掌握情況，但派人進(jìn)去又太危險。另外，在災(zāi)害性氣候過后，有關(guān)當(dāng)局需要迅速掌握受災(zāi)情況，組織災(zāi)后救援，在道路、橋梁、電力、通信很可能受損的情況下，無人機(jī)也有不可替代的作用。具有一定的吊掛能力的無人直升機(jī)甚至可以向被困地區(qū)運輸急需的食品、藥品(medicine)、飲用水，或則帳篷、毯子等自救裝備。

　　NASA的 ;全球鷹 ;無人機(jī)也擔(dān)負(fù)著環(huán)境科學(xué)研究的任務(wù)

　　除了這些一板正經(jīng)的應(yīng)用，無人機(jī)在新聞、影視、娛樂方面也大有可為。廣告、婚紗、慶典攝影也可以用無人機(jī)，說不定哪一天私人偵探也會用上無人機(jī)。

　　剛剛興起的無人機(jī)快遞概念

　　除了特別危險和要求特別長巡航時間的情況，大多數(shù)無人機(jī)的應(yīng)用（application）都可以由有人機(jī)完成，但有人機(jī)有最小尺寸和重量的限制，需要訓(xùn)練有素的飛行員，安全(safe)要求較高，制造和使用成本較高，空管規(guī)則也更加嚴(yán)格。相比之下，高度自動化的微型無人機(jī)在很多方面就可以放寬要求。和軍用無人機(jī)不同的是，大量的民用無人機(jī)應(yīng)用在技術(shù)上沒有多少難度，但可以拉動無人機(jī)的研發(fā)、制造、維修、運作、訓(xùn)練等行業(yè)，并帶動相關(guān)的光電系統(tǒng)、數(shù)據(jù)鏈、地面站、機(jī)械手等技術(shù)服務(wù)。在無人機(jī)技術(shù)上，除了傳統(tǒng)的固定(fixed)翼無人機(jī)外，直升機(jī)形式的無人機(jī)將獲得廣泛應(yīng)用，尤其是多旋翼的非常規(guī)直升機(jī)形式，這特別適合電力驅(qū)動。事實上，市政監(jiān)測、農(nóng)用、礦用等無人機(jī)應(yīng)用對于速度、升限、航程都只有較低的要求，電力驅(qū)動環(huán)保、安靜，便于使用、維修，正好是天然的驅(qū)動方式。民用無人機(jī)具有廣闊的發(fā)展前景，是一個非常值得關(guān)注的產(chǎn)業(yè)。 航拍：