奇妙無人機

無人機在各行各業發揮著難以估量的作用，從制作好萊塢大片到救人于危難中，幾乎無所不在。它不會威脅目前的航空系統，而將成為人類最好的機器人伙伴

在電影中，無人機的作用僅限于做一些雞鳴狗盜、見不得人的卑鄙勾當，形象并不光輝。在很多人看來，它們不過是執行任務的冷血軍事武器罷了。但實際上，在你所看不見的地方，它們為拯救人類性命付出了艱苦卓絕的努力，比如能夠搜尋失蹤人員的UAV無人機。此外，它們還能監控農作物，并且能夠拍攝美妙絕倫的紀錄電影，或者尋找自然災害的受害者。現在，無人機已經有能力依靠自己的勇氣和能力為自己正名了。

什么是無人機？

顧名思義，無人機是沒有人駕駛、但依然能夠自動運行的交通工具。它們通常是無人駕駛飛行器（UAV），其中包括可遠程操控、飛離操控者視線范圍的飛行器。

無人機是什么？

顧名思義，無人機是沒有人駕駛、但依然能夠自動運行的交通工具。它們通常是無人駕駛飛行器（UAV），其中包括可遠程操控、飛離操控者視線范圍的飛行器。

無人機本質上是不喜歡顯山露水的，總是在人們不易察覺的情況下默默地自動完成某項任務。但在2012年1月，Youtube上公布的一段非軍用無人駕駛飛機的視頻，讓無人機一夜之間紅遍全球。這段視頻是由它的制作公司，位于美國費城的KMel Robotics上傳到網上的。視頻中的無人機能夠按照指令編隊飛行，組成一個大大的8字，然后像007一樣悄無聲息地嵌入某個指定地點。后來有超過1000萬觀眾觀看了這段視頻，極大地激發起人們對有趣的機器人飛行器的興趣和喜愛。

它們并不是激發起人們豐富想象的最早的非軍事無人機——Parrot獨創的游戲AR Drone（增強現實無人機）早在2010年就發布了。然而在大量的無人飛機軍事打擊行動的殺傷性負面報道之后，它們及時地提醒人們：無人駕駛機也可以成為一股善的力量。18個月后，美國聯邦航空管理局（FAA）批準了第一個商業性的無人機項目，加上其價格暴跌，無人駕駛機越來越為世人所知。

機器人的崛起

無人機（Drones）可不是像它的名稱那樣沖進我們日常生活中的蜜蜂，不難理解，它們的主要目的還是進行軍事科研。早在1935年，英國皇家空軍測試了改造后的虎蛾雙翼飛機，它們可以直接從地面起飛，而現代航空技術已趨于完善，如“全球鷹”無人機重達14噸，能飛32小時，可在全球各地執行任務。

當年，IBM大型機給了電腦愛好者們創造臺式機的靈感，并最終促成了臺式電腦的誕生。與此類似，無人機也有一片屬于自己的綠地和一群辛勤耕作的愛好者。如DiyDrones.com這類在線論壇就自詡擁有30，000多個用戶，他們彼此分享自制飛行器的種種經歷。《連線》雜志前主編、DiyDrones.com的CEO克里斯·安德森說：“技術的挑戰讓人們開始真正理解并動手制作屬于自己的無人機。”

無人機里有什么？

制作自己的無人機是可能的，因為它們相對簡單（請參看本文最后一頁）。可以肯定的是，它們各有不同，比如有大有小，有的有翅膀，有的可以翻轉，成本也從幾千元到幾百萬元不等。但本質上其主要部件是自動駕駛儀，由各種傳感器組合而成，如GPS 、陀螺儀和加速計，此外還包括用于解釋數據和控制飛行器的處理單元，最后再加上馬達、旋翼和翅膀，這樣才能飛起來。

如果這些技術名詞聽起來都很熟悉，那是因為你現在口袋里就有類似的東西。“無人機本質上是一架紙飛機加一部iPhone。”Parrot的CEO亨利·賽都說。幸運的是，重要組件越來越好，越來越小，越來越便宜。“我們必須感謝蓬勃發展的手機市場。”安德森補充說。“對更優秀的手機的渴求帶來了價格的下降，傳感器、電池和芯片品質的改善。”

飛向大眾

成本直線下降，意味著無人機能進入我們的日常生活為人所用。正如IBM抓住了機會向愛好者出售個人電腦，航空業也可以用這種方式向人們出售無人機。“抓住顧客飛翔的想象力，” 賽都解釋說：“飛天看起來如此美麗而簡單。”

無論它是讓你玩增強現實的Parrot AR 2.0，還是配有GoPro攝像頭、擁有固定翼的萊曼L100，現在市場上已經涌入了大量同類產品，可以通過智能手機或平板操控。“走到這一步可不容易，我們花了很多時間來考慮安全和可靠性。”為無人機設計硬件的AirWare公司首席執行官喬納森·唐尼解釋道，“你必須使用低成本傳感器，然后把軟件塞進去，在不斷的試錯中，找到最可靠的方法。”

完美荷載

Microdrones 和Draganfly公司推出了售價近20萬元的無人機，實際上這些產品主要針對專業用戶，而不是普通大眾。可以肯定，商業無人駕駛飛機大約可以飛行一個小時，而不是僅僅幾分鐘，并使用更昂貴的組件，但非常可靠，值得專業用戶的信賴。

無人機最讓人期待的是它們可以攜帶什么。我們說的可不是帶炸彈或導彈，而是可以在底盤下加上高清攝像機、激光掃描儀以及其他各種奇異的成像系統，然后為我們傳輸它們拍攝到的數據。無人機越昂貴，傳感器就越好。Parrot AR2.0搭配了一個720p的高清數碼相機，而Draganflyer X6之類的專業無人機則裝備有紅外熱成像系統。

已經上崗的無人機

毫不奇怪，有些無人機已經開始執行重大項目了。你還記得《007：天降殺機》里追逐戲里用的摩托車嗎？這得感謝無人機。“導演們既想要宏大的遠景，又想有無微不至的細節。” Flying-Cam的運營總監海克· 戈扎輪解釋說，這家公司為詹姆斯·邦德、哈利·波特和《藍精靈2》提供過無人機。“只有離場景更近，才能達到導演的要求。無人機以安全而可靠的方式解決了這一難題。”

除了電影拍攝，還有一個地方也要用到無人機。2013年7月，人們在土倫對無人駕駛的潛水艇進行了測試，這是MORPH項目的一部分，其目的是繪制水下3D地圖并提供監測。農業上也能用上無人機。“有了可以實時監控的攝像頭的幫忙，農田可每日在谷歌地圖上更新，人們就能清楚地看到每棵樹和每株植物的實際情形了。”賽都舉例說。這樣一來，就能更好地管理農作物，而且更省錢。實際應用非常廣泛，從追尋并反饋偷獵區到偵察實況和提供食物，無人機是無所不能的有效工具，它的用途非常廣泛（參看下頁）。

成長的煩惱

當然，并非全都是好消息。無人機畢竟是一項尚未成熟的技術，問題在所難免，其最大的問題是動力不足。“我們將改進飛行的持續時間，但只能逐步實現。”賽都說，“這是電池性能不佳的結果。”不過很有希望：畢竟電池技術在不斷進步，制造商們正在考慮采用帶燃料電池的太陽能板作為替代方案。

此外還有法律問題：盡管各國立法千差萬別，但總體來說各國對這一領域都采取了嚴苛的標準（參看本頁下欄），不過業內人士相信這種局面會很快發生變化。“無論人們承認與否，無人機將變得越來越親民”，Draganfly的凱文·勞舍爾解釋道。“這只是一個時間問題，立法一定要在這之前跟上來。”那隱私問題呢？“對于保護隱私來說，谷歌眼鏡恐怕更危險吧。”賽都說，“無人機飛行的時間有限，但谷歌眼鏡你可是整天都戴著的呀。”

“無人機本質上就是一架紙飛機加一部iPhone。”亨利·賽都

誰可以操控無人機？

在英國，操控無人機升空需要獲得民航管理部門的飛行許可。而且飛行器的重量不能超過20kg。如果使用無人機的目的是商業性的，難度更大，請務必先咨詢民航局。

為了不用派人進入危險區域，英國警察和消防局越來越多地使用無人機進行偵查。斯塔福郡、默西塞德郡和埃塞克斯郡的警察都利用無人機來打擊犯罪，而多塞特郡、漢普郡和西米德蘭的消防和救援部門則利用無人機來偵測危險區域。

克蘭菲爾德大學和南安普敦大學開設有無人駕駛機設計課程，學生甚至可以去“放飛”自己的創作作品。這些創意將很快應用于英國南極調查局和打擊有組織嚴重犯罪機構中。

你終于有了一個新玩具，高興吧，但別太瘋狂。你的飛行許可明確說明，無人機飛行高度不能高于122米，飛行范圍不超過500米，或者在150米的設置范圍內。另外，規定還要求你時刻都要看好它。當然這說的是真正的無人機，你玩Parrot AR Drone還是沒問題的。

自由翱翔無人機

今年早些時候，在加拿大的薩斯喀徹溫省，人們在采用傳統的地面和空中搜尋定位某位失蹤者失敗之后，派出了具有熱感應功能的Draganflyer X4-ES。X4-ES很快找到了他，使他免于呆在低于零度的寒冷夜晚中而活了下來。無人機出力將處于極度危險中的人解救出來，這還是第一次。

它們結構小巧且動作靈活，非常適合用于靠近場景拍攝電影。視頻拍攝專業公司Flying-Cam擁有一套名為SARAH的系統，帶自動駕駛和慣性穩定功能，還配備了5K RED EPIC攝像機。一點也不奇怪，正是它拍攝了電影《碟中諜》和《007：天降殺機》。

“我們覺得用無人機能搞定電影開始時摩托車追逐的場景。為此我們和薩姆·門德斯一起先做了排練。這給他留下了深刻印象，然后我們就前往伊斯坦布爾拍電影去了。”

海克·戈扎輪，Flying-Cam

無人機來回飛行，可以幫人繪制人類難以到達的地方的地圖，比如亞德德爾高原。無人機按照預定航線飛行，輾轉數十平方公里，采集圖像，其中每個像素代表地面上一個3厘米的點。然后再通過Pix4D之類軟件將它們拼接成令人驚嘆的3D地圖。

“在我們創建的佩特拉亞德德爾高原的詳細地圖中，我們首先繪制出來的是約旦地圖。結果在考古界引起了轟動。”

斯科特·尤里，楊百翰大學

當你走在大街上，你的可拍照手機可以為你帶來增強現實的功能。而無人機也能創建部分真實、部分虛構的探索世界。比如Parrot推出的《AR Race》游戲，可以提出一條飛行路線，然后讓AR Drone 2.0按此飛行，一路上的真實的情景再加上游戲中虛擬的情景共同組成了該游戲的背景。

“我的夢想是用無人機將視頻游戲帶入現實。這就是我們正在做的。這可不是孩子們的游戲，而是屬于每一個人的高科技游戲。”

亨利·賽都，Parrot公司

工藝提升

技術的推陳出新一定會讓無人機越來越棒，而且這一過程正在迅速發生。其中最引人關注的是日益復雜的自動飛行技術。目前無人機通過GPS引導能夠輕松完成簡單的飛行任務，預計過不了多久，無人機就能和周圍的環境互動了。“迅速發展的3D感應系統，能讓無人機很快實現全自動飛行的目標。”賽都解釋說，“我們有無人機上的Kinect演示，人們能看到3D效果。它可以重構其環境，并自己飛行，避開障礙物。”它們不僅將飛得更好，而且還能做得更多，“下一步的重大進步將在荷載方面，”安德森說。“由于傳感器越來越便宜，你會看到更多的無人駕駛飛機的底部加上紅外傳感器和激光雷達之類的東西。”

輝煌的未來

無人機的未來何去何從？好吧，我們可以期望它完成更為嚴苛的拍攝任務，創建逼真的3D電影和電腦游戲的世界，并且在現實生活中的游戲里發揮重要作用。它們也將進一步活躍在各種艱險和災難現場，進入預防盜獵區或者自然風暴的中心。

當然現在還有更為基礎的實際應用。2013年6月，達美樂披薩首次通過無人機外送披薩，不過還是需要有人遠程遙控飛機。想象一下，背著包裹的無人機嗡嗡地穿梭在城市上空，為你快遞剛從亞馬遜網站上購買的東西會是什么樣的情形吧。“人們甚至正在考慮用無人機來運輸乘客。”勞舍爾說。谷歌的無人駕駛汽車與無人機一對比瞬間遜色了幾分，似乎沒那么令人激動了。

Stuff點評

無人機已經非常受歡迎了，你只要看看Instagram上Dronestagr.am展示的無人機航拍照片就一清二楚了。隨著組件質量的不斷提高和價格的降低，天空再也不是禁區。由于商業無人機昂貴的技術成本大大降低，我們可以指望它們能為我們做得更多：從好萊塢的瘋狂攝像到網購空中運輸。而價格的直線下降意味著消費級無人機將面臨最劇烈的變化。它將配備更好的自動駕駛儀、效果驚人的攝像頭和別致的傳感器——如熱成像系統。不久之后每個家庭都可能擁有自己的無人機。

為你準備的無人機

第二代Parrot配有四旋翼，你能通過智能手機或iPad輕松控制。它可以做翻滾動作，并且配備了720p高清視頻攝像頭，讓你玩瘋狂有趣的增強現實游戲，或者只是窺探鄰居的隱私——千萬別這么做。

約2400元 / ardrone2.parrot.com

這臺無人機設計加入了GoPro攝像機，離開地面便可以完全獨立地飛行。它由泡沫和碳纖維制成，飛行高度可達100米，并能保留降落前5分鐘的視頻。

約8100元 / lehmannaviation.com

這架四旋翼無人機搭載了強大的GPS系統，可精確定位1米之內的范圍。它可以一直在某個高度上徘徊，用于拍攝電影十分理想，它還有你可以隨意操控的設置，仿佛你一直不離它的左右。

約4850元 / dji-innovations.com

它便宜而且足夠小，居然能放在你的手掌中，Dragonfly配備10個碰撞傳感器，讓它能及時躲避障礙物。此外，2個超聲波海拔傳感器甚至能讓它一步一步爬樓梯，邊走邊調整高度。

約524元 / walkera.com.hk

不是所有的無人機都是在天上飛的。Ziphius是首款消費級的水下無人機。它有1小時的續航能力，能以每小時6英里的速度在水下和水上拍攝720p視頻。它永遠不會翻船，大可不必為此擔心。

約1230元 / kickstarter.com

如何組裝

一架無人機

買一架無人機？那哪是你《天龍特攻隊》的風格，你想要自己親手組裝一架無人機。預警：組裝過程需要用到電焊。

中國的DJI Innovations為你帶來了最棒的無人機自制套件，適合入門級用戶，但是你依然需要一把烙鐵和一管膠槍。一旦你擁有了這些，打開（1）DJI F450 Flame Wheel Hexacopter （約1300元），開始焊接ESC（電子調速器）的底板，然后是電源線和多功能單元（VU）。隨后用膠槍將關節處粘牢，再用螺絲刀將4臺電機和臂膀擰緊。現在是時候安裝DJI Naza M V2飛行控制器（約3020元）了，這是無人機的大腦，它能實現很酷的技巧，包括立即“回家”或停留在某個高度繼續飛行。然后將它對準F450的鼻子（無人機的兩條紅腿），并與電機連結起來。接通LED操作界面，之后在頂部裝上GPS /指南針桅桿。現在該輪到動力了，用（4）Pro-peak Sigma Eco EQ充電器（約523元）給（3）3300 mAh電池（約276元）充上電，接著將電池插入你的Naza控制器并用尼龍繩固定。最后，便是將無人機和遙控器（5）Futaba T8J （約2330元）進行配對了。將Futaba接收器和遙控器的S總線端口相連，然后從dji.com網站下載相應的驅動和軟件。經過一番測試和調整，你的無人機即將飛向天空。你還想加上GoPro，用它來拍攝飛行視頻？只需給無人機加上一個 （2）DJI H3 2D平衡環（約4360元， buildyourowndrone.co.uk） 。你也可以通過thingiverse.com網站將拍攝的視頻截圖以3D的形式打印出來。

總共花費 （不包括GoPro和攝像頭支架）： 約7450元

未來無人機

想象一下無人機技術和小昆蟲結合會帶來什么。這些名為RoboBees的小昆蟲來自哈佛大學，重量僅有80毫克。它們可以通過壓電式設計的翅膀飛行。

向未來的玩法打個招呼吧。一張紙可以折疊成一架飛機，背上的襟翼可以用來控制方向，有一個簡單的自動駕駛儀進行操控。將它拋出去，它能按照既定的路線飛行或滑行。

美國明尼蘇達大學的研究人員利用頭箍檢測人的大腦活動，能夠查明人們思考時的物理運動，正著手將此研究成果用于操控無人飛機。

總部位于加州的創業公司Matternet想要建立由無人駕駛機組成的國際快遞網絡，從當地的存儲中心運送包裹。它聲稱運輸2千克的包裹，10公里只需1.6元。