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如果說(shuō)1991年的海灣戰(zhàn)爭(zhēng)揭開了精確制導(dǎo)武器革命，2001年開始的阿富汗和伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)無(wú)疑揭開了無(wú)人機(jī)革命。雖然說(shuō)無(wú)人機(jī)的戰(zhàn)場(chǎng)使用早就開始，正是在阿富汗和伊拉克，無(wú)人機(jī)才正是走上了戰(zhàn)場(chǎng)的中央舞臺(tái)。不僅美國(guó)，歐洲、中國(guó)和其他國(guó)家也在大力研制各種無(wú)人機(jī)。這是50年代噴氣技術(shù)后又一個(gè)航空技術(shù)的高速發(fā)展期。然而直到現(xiàn)在，無(wú)人機(jī)的民用在很大程度上還是一個(gè)空白。
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現(xiàn)在民用無(wú)人機(jī)最急迫的難題在于空管規(guī)則。美國(guó)FAA正在研究無(wú)人機(jī)和有人機(jī)混合使用空域的空管問題，預(yù)計(jì)將為民用無(wú)人機(jī)打開方便之門，世界上其他國(guó)家預(yù)計(jì)將跟進(jìn)。但民用無(wú)人機(jī)到底有些什么應(yīng)用前景呢？
警用無(wú)疑是軍用無(wú)人機(jī)最直接的民用應(yīng)用。美國(guó)邊防巡邏已經(jīng)開始使用無(wú)人機(jī)，海上反毒、反恐巡邏也已經(jīng)使用無(wú)人機(jī)，但美國(guó)國(guó)內(nèi)的警方也迫切希望開放無(wú)人機(jī)的使用。無(wú)人機(jī)尺寸較小，續(xù)航時(shí)間超長(zhǎng)，不受地形視野限制，不易引起被監(jiān)視對(duì)象的注意，攜帶的監(jiān)控設(shè)備可以長(zhǎng)時(shí)間提供穩(wěn)定、高分辨率的實(shí)時(shí)視頻，對(duì)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。2011年12月10日《洛杉磯時(shí)報(bào)》報(bào)道，北達(dá)科他州納爾遜縣的一個(gè)警官在搜尋6頭走散的牛的時(shí)候，在一個(gè)農(nóng)場(chǎng)上受到3個(gè)持槍人的威脅。警方立刻調(diào)動(dòng)州警、特警和其他力量增援，同時(shí)呼叫海關(guān)用于邊境巡邏的“捕食者B”無(wú)人機(jī)在空中監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)，防止遭到伏擊。“捕食者B”在3200米的空中徘徊，通過傳回的實(shí)時(shí)視頻，確認(rèn)3個(gè)嫌疑人在某一時(shí)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(guó)歷史上第一次有記載的無(wú)人機(jī)用于警察行動(dòng)。
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除了無(wú)武裝的空中監(jiān)視外，武裝的無(wú)人機(jī)也可用于特殊的警察行動(dòng)。對(duì)于特別危險(xiǎn)的暴力犯罪嫌疑分子，動(dòng)用無(wú)人機(jī)進(jìn)行空中定點(diǎn)殺傷是完全可能的。在特別危險(xiǎn)的大規(guī)模動(dòng)亂中，無(wú)人機(jī)可以用于對(duì)暴力人群的空中監(jiān)控，這可以在實(shí)時(shí)掌握情況的同時(shí)，避免現(xiàn)場(chǎng)警察遇到危險(xiǎn)。配備面容和體格特征的圖形識(shí)別功能后，空中巡邏的無(wú)人機(jī)也可以在浩瀚人群中搜尋、識(shí)別追捕對(duì)象，這比通過固定的街頭攝像頭要有效得多。
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在其他警務(wù)方面，無(wú)人機(jī)還可以用于要人出行保護(hù)，在車隊(duì)前巡視路線和經(jīng)過的地區(qū)，掌握安全態(tài)勢(shì)，預(yù)防意外。用于消防營(yíng)救指揮的話，不僅可以避免交通堵塞而迅速趕到現(xiàn)場(chǎng)，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)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。另外，居高臨下的無(wú)人機(jī)還可以觀察周邊大片地區(qū)，協(xié)助實(shí)時(shí)指揮消防車輛和救護(hù)車輛避開交通堵塞，及時(shí)進(jìn)出火場(chǎng)。在野外搜救方面，無(wú)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。
無(wú)人機(jī)的監(jiān)控功能在城市交通監(jiān)控、道路和公共場(chǎng)所停車管理方面也大有可為，可以高效地監(jiān)控大片區(qū)域。比如說(shuō)，用超低空巡飛的無(wú)人機(jī)拍攝車輛牌照和自動(dòng)辨識(shí)按規(guī)定放在前風(fēng)擋玻璃下的付費(fèi)停車票據(jù)，可以在短時(shí)間里巡邏大片區(qū)域，保障按規(guī)定付費(fèi)的合法停車者的權(quán)益，懲處非法停車或者超時(shí)停車。城管的市容巡邏當(dāng)然也可以用無(wú)人機(jī)。另外，高速公路上超速駕車是一個(gè)傳統(tǒng)的老鼠戲貓的游戲，但使用超長(zhǎng)航時(shí)的無(wú)人機(jī)的話，可以保持長(zhǎng)期穩(wěn)定的游動(dòng)監(jiān)控，減少盲區(qū)，降低超速駕車人的僥幸心理。
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在市政和土地管理方面，無(wú)人機(jī)測(cè)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(wú)人機(jī)民用的最大領(lǐng)域或許是農(nóng)用。在發(fā)達(dá)國(guó)家，農(nóng)業(yè)已經(jīng)高度機(jī)械化，農(nóng)民甚至可以購(gòu)買衛(wèi)星照片，用于評(píng)估成長(zhǎng)和蟲害情況。衛(wèi)星照片和GPS相結(jié)合后，先進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械可以定點(diǎn)補(bǔ)施化肥、農(nóng)藥，可以定點(diǎn)澆水，避免浪費(fèi)，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(shí)效也不夠理想。用低成本的微型無(wú)人機(jī)搭載簡(jiǎn)易的多光譜攝像機(jī)，容易實(shí)現(xiàn)農(nóng)田的低成本、高頻率、近實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，隨時(shí)掌握土壤、水分和作物長(zhǎng)勢(shì)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(duì)性的及時(shí)采摘。無(wú)人機(jī)不光可以用于監(jiān)測(cè)，還可以直接用于空中施肥、噴灑農(nóng)藥。這樣的無(wú)人機(jī)對(duì)于升限、速度、續(xù)航時(shí)間只有最低要求，只要能覆蓋自家農(nóng)場(chǎng)就夠了，實(shí)際上就是大型模型飛機(jī)的技術(shù)要求，但數(shù)量要求會(huì)很大，據(jù)估計(jì)，這可能包括80%的民用無(wú)人機(jī)市場(chǎng)。就空管難題而言，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問題，比較容易實(shí)現(xiàn)。不光農(nóng)民可以用無(wú)人機(jī)，牧民也可以用無(wú)人機(jī)監(jiān)控牧群，或者在遷徙時(shí)探路，探察遠(yuǎn)方草場(chǎng)的水草情況，搜尋走散的牲畜。
勘探和采礦是另一個(gè)適合使用無(wú)人機(jī)的地方。用無(wú)人機(jī)在荒蕪人煙的地方實(shí)行航測(cè)航探，從多光譜到探地雷達(dá)，從磁場(chǎng)異常探測(cè)到重力異常探測(cè)，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。開始開采時(shí)，用無(wú)人機(jī)測(cè)繪礦場(chǎng)礦坑的3D地圖，指導(dǎo)開采作業(yè)，這是另一個(gè)自然的應(yīng)用。傳統(tǒng)上用光學(xué)攝像進(jìn)行測(cè)繪，但激光雷達(dá)也開始用于精確測(cè)繪了。對(duì)于正在作業(yè)礦山來(lái)說(shuō)，尤其是露天礦坑，無(wú)人機(jī)還可以用于隨時(shí)監(jiān)測(cè)礦坑壁面和坡道的地質(zhì)穩(wěn)定情況，及時(shí)提醒維修和加強(qiáng)，在可能出危險(xiǎn)的時(shí)候，及時(shí)預(yù)警。
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與采礦相近的一個(gè)應(yīng)用是建筑和土木施工。高空吊裝作業(yè)的時(shí)候，用無(wú)人機(jī)實(shí)行實(shí)時(shí)近距離環(huán)繞觀察，有助于保障安全和精確作業(yè)。對(duì)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(gè)角度近距離但非接觸的實(shí)時(shí)視頻觀察可以更加準(zhǔn)確地反映施工現(xiàn)場(chǎng)。即使在普遍采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的時(shí)代，由于制造或者安裝錯(cuò)誤，施工現(xiàn)場(chǎng)上構(gòu)件或者管線對(duì)接不上的事情依然時(shí)不時(shí)出現(xiàn)。設(shè)計(jì)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(shí)，牽涉到從外地外包預(yù)制件的情況更是如此。這時(shí)無(wú)人機(jī)就可以用于遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)整改，幫戶施工順利繼續(xù)。無(wú)人機(jī)還可以隨時(shí)檢視施工現(xiàn)場(chǎng)的建材準(zhǔn)備情況，規(guī)劃建材運(yùn)輸路線，幫助及時(shí)調(diào)運(yùn)建材，保證進(jìn)度。涉及到特大設(shè)備遠(yuǎn)程運(yùn)輸?shù)臅r(shí)候，無(wú)人機(jī)更是可以沿路指揮交通，避開繁忙時(shí)段路段，降低對(duì)公眾交通的干擾。
無(wú)人機(jī)可以在短時(shí)間里覆蓋大片區(qū)域，尤其是人跡難至的遙遠(yuǎn)區(qū)域，這對(duì)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(diǎn)，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(chǎng)合用無(wú)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(wú)人機(jī)還可以對(duì)偏遠(yuǎn)的高壓電線、油氣管線進(jìn)行簡(jiǎn)單的維修。燈塔、微波中繼塔、手機(jī)基站、各種無(wú)人值守監(jiān)測(cè)站也是一樣。化工廠、煉油廠和大型橋梁也可以用懸停接近的無(wú)人機(jī)進(jìn)行精餾塔、尾氣燃燒裝置（“天燈”）、橋墩等高大結(jié)構(gòu)的近距離檢查。環(huán)保監(jiān)測(cè)也是類似的應(yīng)用，無(wú)人機(jī)不僅可以大片地區(qū)做一般監(jiān)測(cè)，也可以對(duì)可疑地區(qū)重點(diǎn)監(jiān)測(cè)。
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相對(duì)于這些新應(yīng)用，野生動(dòng)物觀察就是傳統(tǒng)應(yīng)用了。野生動(dòng)物的習(xí)性研究、數(shù)量監(jiān)控自然可以用無(wú)人機(jī)，反偷獵巡邏更是如此，配備夜視設(shè)備的無(wú)人機(jī)特別有用。同時(shí)，由于人類的刻意保護(hù)，一些野生動(dòng)物過度繁殖，也需要及時(shí)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(dòng)越來(lái)越逼近野生動(dòng)物棲息地，使得人類活動(dòng)與野生動(dòng)物的互動(dòng)也需要加強(qiáng)控制。野生動(dòng)物棲息地不僅受到開墾活動(dòng)的侵蝕，城郊居民區(qū)也在迅速滲入傳統(tǒng)野生動(dòng)物棲息地的邊緣。事實(shí)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(yùn)動(dòng)，甚至可以與野生動(dòng)物零距離接觸。問題是野生動(dòng)物畢竟是野生的，有的對(duì)人類有危險(xiǎn)，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(shí)必須出動(dòng)有關(guān)部門主動(dòng)獵殺。空中的野生動(dòng)物巡邏可以及時(shí)監(jiān)控和預(yù)警，既保護(hù)人類安全，也避免不必要的獵殺。
在氣象觀察，無(wú)人機(jī)用于臺(tái)風(fēng)眼和龍卷風(fēng)眼追蹤特別有用。強(qiáng)烈旋風(fēng)的危害很大，但生成機(jī)理和預(yù)測(cè)依然有很多難題，實(shí)際進(jìn)入風(fēng)眼收集數(shù)據(jù)十分必要，但危險(xiǎn)性也不言而喻，這是無(wú)人機(jī)不可替代的應(yīng)用場(chǎng)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(shí)掌握情況，但派人進(jìn)去又太危險(xiǎn)。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(wú)人機(jī)也有不可替代的作用。具有一定的吊掛能力的無(wú)人直升機(jī)甚至可以向被困地區(qū)運(yùn)輸急需的食品、藥品、飲用水，或則帳篷、毯子等自救裝備。
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除了這些一板正經(jīng)的應(yīng)用，無(wú)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(wú)人機(jī)，說(shuō)不定哪一天私人偵探也會(huì)用上無(wú)人機(jī)。
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除了特別危險(xiǎn)和要求特別長(zhǎng)巡航時(shí)間的情況，大多數(shù)無(wú)人機(jī)的應(yīng)用都可以由有人機(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(dòng)化的微型無(wú)人機(jī)在很多方面就可以放寬要求。和軍用無(wú)人機(jī)不同的是，大量的民用無(wú)人機(jī)應(yīng)用在技術(shù)上沒有多少難度，但可以拉動(dòng)無(wú)人機(jī)的研發(fā)、制造、維修、運(yùn)作、訓(xùn)練等行業(yè)，并帶動(dòng)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(wú)人機(jī)技術(shù)上，除了傳統(tǒng)的固定翼無(wú)人機(jī)外，直升機(jī)形式的無(wú)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(dòng)。事實(shí)上，市政監(jiān)測(cè)、農(nóng)用、礦用等無(wú)人機(jī)應(yīng)用對(duì)于速度、升限、航程都只有較低的要求，電力驅(qū)動(dòng)環(huán)保、安靜，便于使用、維修，正好是天然的驅(qū)動(dòng)方式。民用無(wú)人機(jī)具有廣闊的發(fā)展前景，是一個(gè)非常值得關(guān)注的產(chǎn)業(yè)。$ m& X: C; H5 Z! d3 l: W: d6 M- [3 ]
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發(fā)表于 2014-2-15 22:34:05
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