无人机的科技革命,最关键的「飞行微控组件」

 人工智能技术     |      2018-08-04 00:00

▲无人机的科技革命

撰稿者:美国加州大学洛杉矶分校信息博士 赖成家

「呜~呜~」忽然间,一道道声响从空中划过,原来又是一台无人机从头顶上飞过。或许你跟我一样,急忙回头四处张望,想从周遭人群之中,揪出究竟是谁在遥控这台无人机!

数年前,笔者游历加拿大班夫国家公园之中最负盛名的路易丝湖,群山环抱的湖泊,宁静舒畅的湖边步道,陡峭山壁冰雪巨石,美不胜收。这时候,竟在湖中央,横越飞过一台无人机,呜呜巨响,大煞风景,十分恼人。

近年来,不时听到无人机失控摔落在人群密集的都市,砸伤无辜路人的新闻。还有更糟糕的情况,几年前在美国首府白宫草坪上,不知从何突然飞来一部无人机,吓坏了国防保安单位。

现在,要是在你的办公室窗口,突然飞来一台无人机,恐怕是看呆了。又或者,如果在自己住家房间窗口,突然冒出一台无人机,各位只怕要火冒三丈了吧。

无人机出现了,出现在你我的生活周遭,科技迈进再次为人类带来了全新的震撼,但是,我们真的要问:「你安全吗?」到底该如何才能让大家既能享受崭新的无人机科技,又能够兼顾保障大家的安全,避免各种弊端呢?

从空中到海底的四大种类无人机

在讨论无人机安全问题之前,可以先简单了解一下,无人机到底是什么?首先,无人机其实是一个通称,分为四大类,分别是「空中飞行类」、「地面移动类」、「水面航行类」及「水底潜航类」。近年耳熟能详的「空拍机」,其实指的就是空中飞行的无人机,被拿来用作空拍摄影。因为空拍摄影功能是无人机目前最常见的应用,所以简称为空拍机倒是无可厚非。

至于地面移动的无人机,一般是指比较小型的无人工具车或探测车,这也与最近很热门的无人自驾车有直接的关联。说到无人自驾车,目前各国汽车大厂也都争相投资研发生产,多透过人工智能自动识别路况,自动控制驾驶或辅助驾驶载人汽车或货车,而这些技术基本上都是共通的。就连空中飞行的无人机,现已被发展用来承载人员,这道理就像是自动驾驶的直升飞机一样。至于水面航行的无人机,常作为海洋环境检测之用。而水底潜航的无人机,更是重要的水下监测检修工具。

由此可知,无人机的应用范围广泛,不只在消费者平时生活的空拍摄影,更已成为工业领域的好帮手。包括在农业方面,使用无人机来做大范围的农作物生长状况监测,以及喷洒肥料或杀虫剂;无人机用于建物监测控管,例如桥梁、高楼、输电塔、输油管或其他长距离输送管路、风力发电塔、无线基地台等等。

无人机也可应用于电影拍摄,取代传统繁复昂贵的设备来拍摄空中画面。无人机亦能用于仓储运输,利用无人机运送紧急需求的医药品,或者服务偏远交通不便的民众购物。警消救难更少不了无人机,无人机可以快速前往救灾现场做各种协助,克服人力不足以及地形地物的障碍,或协助灾区通讯;至于国防安全方面,使用无人机早已是历史悠久。

无人机组件这么多,哪个最关键?

除了明白无人机的应用之外,可简单了解无人机系统整体构成的组件,大致包含飞行微控、动力微控、嵌入微处理器、马达、叶片、电池、多元传感器、定位器、遥控通讯模块、地面遥控模块、云端数据处理软件、云端飞安控管软件等等。

以上这些无人机系统组件,与飞行安全最息息相关的,无非就是飞行微控组件、遥控通讯模块、以及飞安控管软件。 除此之外,比较先进的无人机系统也会具备识别系统,以便地面上的控管人员或空中警察可以远距离识别某台无人机的拥有者及操作者,确保只有已经获得授权的无人机才能飞行进入或接近特殊飞航管制区。

世界各国都在紧密关注

至于一般不具备识别系统的无人机,各国政府正在推行实名制,要求无人机使用者登记姓名及其使用的无人机型号用途等等,以便稽核。

各国政府持续关注立法或修法,对于无人机与无人自驾车予以安全规范,并且也同时逐步放宽法令以利无人机科技的发展应用,像是无人机夜航、以及视线外操作无人机等都是最新的发展。一旦无人机或自驾车发生意外,肇事造成人员伤亡或财物损失,法律上的责任应该如何界定,也都是目前积极探索待决的课题。

因此,无人机出现了,你安全吗?攸关你我的安危,请持续关注后续发展。