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如果說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)無疑揭開了無人機(jī)革命。雖然說無人機(jī)的戰(zhàn)場(chǎng)使用早就開始,,正是在阿富汗和伊拉克,無人機(jī)才正是走上了戰(zhàn)場(chǎng)的中央舞臺(tái),。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(gè)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(gè)空白,。
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現(xiàn)在民用無人機(jī)最急迫的難題在于空管規(guī)則,。美國FAA正在研究無人機(jī)和有人機(jī)混合使用空域的空管問題,預(yù)計(jì)將為民用無人機(jī)打開方便之門,,世界上其他國家預(yù)計(jì)將跟進(jìn),。但民用無人機(jī)到底有些什么應(yīng)用前景呢?
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(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,。這是美國歷史上第一次有記載的無人機(jī)用于警察行動(dòng)。
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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(dòng),。對(duì)于特別危險(xiǎn)的暴力犯罪嫌疑分子,動(dòng)用無人機(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,,用超低空巡飛的無人機(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,。
但無人機(jī)民用的最大領(lǐng)域或許是農(nóng)用,。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(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)民可以用無人機(jī),,牧民也可以用無人機(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)適合使用無人機(jī)的地方。用無人機(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)礦山來說,,尤其是露天礦坑,無人機(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(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、各種無人值守監(jiān)測(cè)站也是一樣,�,;S、煉油廠和大型橋梁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(“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(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�,?罩械囊吧鷦�(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(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(huì)用上無人機(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(dòng)無人機(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)。在無人機(jī)技術(shù)上,,除了傳統(tǒng)的固定翼無人機(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(dòng),。事實(shí)上,,市政監(jiān)測(cè)、農(nóng)用,、礦用等無人機(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),。& h! L0 J9 l" x8 z% K1 W* d; q4 x
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