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無人機專題(四)/星火燎原-無人飛行新科技如何「玩」全重生

文/曾知雋

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自在飛行的多旋翼無人飛行器。credit:wiki

過去一兩年間,隨自造者運動(Maker Movement)一同起飛的多旋翼無人機,一下子佔據了天空。而發展相對成熟的定翼式無人機,則擁有高速以及遠程飛行的特色。兩個種類的無人機如何更實際地應用於生活之中呢?

不是只有多旋翼-不需拍動翅膀的「定翼機」

看著鳥兒自在飛翔,實在令地上的人們好生羨慕。該怎麼辦呢?那也來為自己裝上一對翅膀吧!於是,飛機誕生了。與鳥兒不同的是,人類發明的飛機並不會拍動翅膀,因此被稱為「固定翼飛機」,簡稱「定翼機」或我們所熟知的「飛機」。

微型化的遙控機與飛機相同,擁有適合長程飛行的特性;操作者若想一覽其飛行時的廣闊視野,只需加裝攝影鏡頭即可。這些定翼式無人機主要提供與航照結合的實際運用,透過地景分析,可判讀農作物的收成情況、天災後的災損評估。

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定翼式無人飛行器已逐漸克服需要起降跑道的地域限制,能以手擲的方式起飛。credit:wiki

「叮咚!您好,這是您五分鐘後將會下訂的貨品。」

這則時間順序乍聽之下有些不可思議的網路笑話,明示著物流系統掌握速度至關重要。網際網路爆炸性地帶來電子商務蓬勃發展,而縮短虛擬下訂與現實送達的時間成為了最重要的客戶體驗之一。消費者已然習慣於 24 小時內取得商品的網路購物服務;如何在不提高物流成本,甚至還能更廉價的情形下,讓消費者可以更快收件呢?

電商巨人 Amazon 積極開發無人機物流事業給了很好的答案。多旋翼無人機具有垂直起降、不受地域限制的特性,非常適合用來運送貨品;想像它輕巧地降落在你家後院,卸貨後自動返航,這猶如科幻電影的情節很吸引人吧?縱使在多旋翼飛行機穩定度仍待提升、相關法規尚未完善的情形下,亞馬遜仍野心勃勃地試圖將其應用於倉儲系統以及送達客戶的物流作業中,更已在 2015 年初取得美國聯邦航空總署(FAA)的飛行許可証。

目前亞馬遜的無人機物流作業測試被允許在白天、高度 40 英尺以下進行,且須每月提供飛航次數、時數以及斷訊等試飛意外狀況的完整報告,而操作者更要擁有私人飛航執照。這些看似嚴苛的條件,並不足以令亞馬遜打退堂鼓;一旦無人機物流作業上線,消費者可在訂單送出後 30 分鐘,以 1 美元的運輸費用取得貨品,任何現存的物流運輸作業都難望其項背。

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Amazon PrimeAir 服務,已取得美國聯邦航空總署(FAA)的飛行許可証。credit: Amazon

以「機」代「人」-從都市飛進偏鄉

想在城市中運用無人機的亞馬遜受到諸多限制,但如果用於偏鄉呢?早在 2013 年,順豐快遞就開始進行相關測試。據悉目前已在中國珠江三角洲的山區、偏遠農村推出無人機快遞服務,每日約 500 至 1,000 架次。

而同樣嘗試用於偏鄉的,還有日本養父市與三井物產共同提出的「山區遠端醫療與無人機配送醫療服務」方案。內容包含使用 ICT(Information and Communication Technology)遠端監控血壓及血糖值的遠端診療,以及利用無人機配送藥物。能將附近唯一一家綜合醫院與附近地區串連,並以糖尿病、高血壓等患者為首要目標。除了配送貨品,也出現了由無人機大廠大疆所製造的 MG-1 無人機,可用於田間噴灑農藥,亦可以算是另類的「貨物配送」。

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由大疆所推出的 MG-1 八旋翼飛行器,可用於噴灑農藥的用途。credit:qdaily

搭配鏡頭的多旋翼無人機可應用在環境監測。在台灣,除了常見媒體於集會遊行場合放飛的空拍畫面,也用於分析颱風後蚵田的損害評估,面對越來越嚴重的水汙問題,也利用多旋翼無人機進行水質採樣,相較於傳統人力檢測方法,此法能夠得到更加即時的汙染情況。

而在日本的群眾募資平台,更出現名為「Drone Bird」的無人機救災系統建置項目。Drone Bird 發起團隊發現,岩手縣釜山市的國中、國小學童在面對 311 大地震時,因為有了正確且即時的疏散,大多數的人都得以倖免於海嘯的危害。將來如果使用無人機來即時觀測土石流、潰堤、海嘯等天災,並回報逃生方向等重要資訊,就可以保護更多人的生命安全。

除了救災,大範圍的應用在校園也是十分適合,如麻省理工學院的「SkyCall」計畫就是將無人機搭上 GPS 系統,只要使用手機 app 呼叫,無人機便會自動前往給予迷路者導引,更能夠提供如校園導覽、自拍等更進階的功能。

從起點再出發,「玩」出新滋味

「大家真的都沒在『玩』無人機了嗎?」這倒也不是,其實台灣已經跟上國外最新的進階娛樂--FPV 無人機競賽,讓參賽者藉由無人機鏡頭即時回傳的影像,體驗猶如第一人稱的飛行快感,進行速度與操作技巧的比拼。

除了這些「無人」的應用,多旋翼機種更逐漸發展出「載人」機種;就連動畫電影風之谷主角 Nausica 的定翼式飛行器都出世了,還成功進行實體化試飛。只是不慎造成造成單槳失效等意外時,可能導致的危險性與無法迫降的違法性仍有待克服,但人類對飛行的巨大渴望,還是會令更多挑戰者前仆後繼地嘗試小型載人飛行器。

當民用無人機大放異彩之際,軍用無人機也沒閒著,開始跨界和學界合作繼續優化自身功能。中山科學研究院所研發的紅雀小型無人機和中型中翔無人機,可於領海內進行偵蒐、監控,補足缺乏軍事衛星的弱點。而目前更名為銳鳶無人機的中翔二號,更可提供電子反干擾、即時影像傳輸等功能,以本島部署進行戰場偵蒐、不對稱作戰與提供天然災害救災資訊為主。

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2013 年中正軍港營區開放活動中展示的銳鳶無人機 9717。credit:wiki

當然,前述的貨運、偏鄉服務,消極面還有待立法機關訂立可依循的明確法律規範,積極面則有待民間單位與政府的推動合作,讓無人機的新科技不只停留在「玩」家,而能從點點星火迸發開始延燒,讓飛行新規則重生。

封面圖片來源:photo via DVIDSHUB@wikimedia, CC License

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