無(wú)人機(jī)飛入百姓家

作為飛機(jī)界的大明星，無(wú)人機(jī)從1917年問(wèn)世至今，越來(lái)越火了。

它不但在戰(zhàn)場(chǎng)上所向披靡，戰(zhàn)斗力非凡，而且在公共安全、農(nóng)林、環(huán)保、交通、通信等非軍事領(lǐng)域大展身手，發(fā)揮著舉足輕重的作用，就連科研人員也忍不住找它當(dāng)幫手——

巴西與英國(guó)的科學(xué)家專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了一款長(zhǎng)約2米、翼展4米的小型無(wú)人機(jī)。近期，這款無(wú)人機(jī)攜帶重約4公斤的傳感器在空中捕捉紅外圖像，測(cè)量植物的葉綠素?cái)?shù)值，監(jiān)控可能發(fā)生的森林火情等災(zāi)害，并為預(yù)測(cè)雨林氣候變化提供數(shù)據(jù)支持。

無(wú)人機(jī)，顧名思義，就是無(wú)人駕駛飛機(jī)，是利用無(wú)線電遙控設(shè)備和自備程序控制裝置操縱的不載人飛機(jī)，包括固定翼機(jī)、無(wú)人直升機(jī)、多旋翼無(wú)人機(jī)、無(wú)人傘翼機(jī)等，可以完成復(fù)雜的空中飛行任務(wù)和各種負(fù)載任務(wù)，可謂是“空中機(jī)器人”。

你或許以為無(wú)人機(jī)是伴隨現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)而出現(xiàn)的，實(shí)際上它誕生的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于你的預(yù)計(jì)，只是發(fā)展遠(yuǎn)不如它的兄長(zhǎng)——有人駕駛飛機(jī)那樣迅猛。

1917年，美國(guó)的斯佩里和寇締斯對(duì)一架有人駕駛飛機(jī)進(jìn)行改裝，原本想把它改造為無(wú)人駕駛魚(yú)雷攻擊飛機(jī)，進(jìn)行軍事作戰(zhàn)，但事與愿違，由于軍方提出的作戰(zhàn)指標(biāo)太高，改裝后的飛機(jī)根本達(dá)不到要求。

軍方只好立即停止投資，于是這架無(wú)人駕駛魚(yú)雷攻擊飛機(jī)被擱置在襁褓之中，一放就是16年，期間無(wú)人問(wèn)津。

就在無(wú)人機(jī)險(xiǎn)些被人們遺忘時(shí)，1933年，英國(guó)費(fèi)爾雷公司將一架“女王”雙翼飛機(jī)改裝成無(wú)人駕駛靶機(jī)并投入實(shí)際使用。從此，無(wú)人駕駛飛機(jī)作為靶機(jī)被載入航空史冊(cè)，在靶場(chǎng)上擔(dān)當(dāng)重要角色。

20世紀(jì)50年代～70年代，世界上研制無(wú)人靶機(jī)的國(guó)家增加到20多個(gè)，開(kāi)發(fā)了上百種型號(hào)，生產(chǎn)數(shù)量超過(guò)2萬(wàn)架，無(wú)人機(jī)的隊(duì)伍越來(lái)越龐大。其中最負(fù)盛名的是美國(guó)的“火蜂”和澳大利亞的“金迪維克”。而真正用于實(shí)戰(zhàn)的無(wú)人攻擊機(jī)當(dāng)數(shù)德國(guó)的V-1無(wú)人攻擊機(jī)。

20世紀(jì)60年代末至70年代初，在美國(guó)和歐洲等地掀起了一場(chǎng)“無(wú)人機(jī)熱”，各國(guó)對(duì)發(fā)展無(wú)人機(jī)寄予很大希望，競(jìng)相研制。20世紀(jì)90年代以來(lái)，無(wú)人機(jī)技術(shù)發(fā)展迅猛，無(wú)人機(jī)在太空、陸地、空中和海上發(fā)揮著巨大作用。

如今，無(wú)人機(jī)進(jìn)入全面發(fā)展時(shí)期，無(wú)人機(jī)的研制和裝備勢(shì)頭空前高漲。未來(lái)， 種類(lèi)眾多、功能各異的無(wú)人機(jī)將成為廣袤空宇中無(wú)處不在的百變幽靈、科技舞臺(tái)上一顆光彩奪目的“明星”。

“舊時(shí)王謝堂前燕，飛入尋常百姓家。”隨著技術(shù)不斷發(fā)展，無(wú)人機(jī)不再滿足只在軍事領(lǐng)域頻頻露臉，而是大玩跨界，在商業(yè)、民用和娛樂(lè)領(lǐng)域大展身手，用一次次實(shí)踐證明了自己是能干的“巡線員”、“橋梁師”、“追蹤者”……令小伙伴們驚呆了！

可移動(dòng)廣告牌

你沒(méi)有看錯(cuò)，無(wú)人機(jī)確實(shí)可以當(dāng)作移動(dòng)的廣告看板。

由于無(wú)人機(jī)輕巧又靈活，可以飛低至地面，也能飛到傳統(tǒng)廣告平臺(tái)到不了的地方，無(wú)人機(jī)廣告公司Hoovy和DroneCast便“聘請(qǐng)”無(wú)人機(jī)，讓它懸掛著廣告橫幅，飛行于活動(dòng)會(huì)場(chǎng)等地。

雖然無(wú)人機(jī)廣告看板的存在感不如廣告飛艇，在尺寸方面，寬度不及廣告飛艇或大型平面廣告看板，但所到之處卻廣受歡迎。

人們對(duì)廣告的內(nèi)容更感興趣，都會(huì)走上前詢(xún)問(wèn)廣告商品。Hoovy的創(chuàng)辦人史塔克說(shuō)，有一次無(wú)人機(jī)飛過(guò)棒球場(chǎng)時(shí)，當(dāng)時(shí)球員和觀眾都停止工作，開(kāi)始注視無(wú)人機(jī)。

除了利用無(wú)人機(jī)宣傳廣告，設(shè)計(jì)公司NAS-DRA還提出了讓無(wú)人機(jī)充當(dāng)概念廣告牌，掛在各種各樣的廣告牌上，治理污染。

這些無(wú)人機(jī)與其說(shuō)是無(wú)人機(jī)，不如說(shuō)是一種耕作機(jī)。它們遍布城市，白天依靠陽(yáng)光促進(jìn)翅膀內(nèi)部的植物生長(zhǎng)，晚上則把翅膀收起來(lái)，完全包裹住廣告牌，不僅可以使人們免受廣告的打擾，還能影響城市環(huán)境的熱平衡。

追蹤颶風(fēng)

無(wú)人機(jī)非常英勇，能沖入風(fēng)暴中心而不會(huì)像人那樣受傷。因此，美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）、美國(guó)海洋與大氣管理局和諾斯羅普·格魯門(mén)公司合作進(jìn)行了一個(gè)長(zhǎng)達(dá)3年、耗資3000萬(wàn)美元的實(shí)驗(yàn)——利用遠(yuǎn)程無(wú)人機(jī)追蹤颶風(fēng)，揭開(kāi)颶風(fēng)的奧秘。

實(shí)驗(yàn)所用的無(wú)人機(jī)是一款經(jīng)過(guò)改裝的“全球鷹”無(wú)人機(jī)，翼展35米，能在空中飛行30小時(shí)，行程達(dá)17700千米。無(wú)人機(jī)上安裝了用于測(cè)量風(fēng)暴系統(tǒng)溫度、水汽含量、云層結(jié)構(gòu)和深度、懸浮顆粒物或塵埃水平的激光測(cè)量?jī)x，可以采集有關(guān)風(fēng)暴系統(tǒng)中溫度、氣壓、風(fēng)力以及濕度的數(shù)據(jù)，對(duì)風(fēng)暴的發(fā)展進(jìn)行詳細(xì)監(jiān)測(cè)。

實(shí)驗(yàn)者們利用無(wú)人機(jī)追蹤到了很多有價(jià)值的、與熱帶風(fēng)暴有關(guān)的數(shù)據(jù)，希望能提高對(duì)颶風(fēng)的預(yù)測(cè)能力，減少颶風(fēng)帶來(lái)的損失。

其實(shí)使用無(wú)人機(jī)對(duì)NASA而言并非新鮮事。早在2009年，NASA就用“全球鷹”無(wú)人機(jī)開(kāi)展了極端天氣和氣候變化方面的研究，之后又對(duì)多個(gè)熱帶風(fēng)暴系統(tǒng)進(jìn)行了研究。

無(wú)獨(dú)有偶，美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)用另一種方法完成了同樣的追蹤任務(wù)。他們采用的是眾多15厘米長(zhǎng)的小型無(wú)人機(jī)。

這些無(wú)人機(jī)用筆記本電腦控制起飛，所需電能極少，在風(fēng)流和水流的裹挾下，可以穿越暴風(fēng)雨，收集與溫度、氣壓、濕度和位置有關(guān)的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)能幫助科學(xué)家了解颶風(fēng)內(nèi)部氣流和水分的作用力。

航拍攝影

你知道嗎？無(wú)人機(jī)可以一邊飛行，一邊拍攝，最主要的是，能到任何有人駕駛飛機(jī)到不了的地方，拍下絕美風(fēng)景、災(zāi)難現(xiàn)場(chǎng)圖片等。

2014年12月16日，一個(gè)叫做Dronestagr.am的網(wǎng)站收集并展示了很多用無(wú)人機(jī)拍攝的鳥(niǎo)瞰圖，使讀者能從不同角度看到世界上的人與景物。

2015年5月，重慶交警在高速公路上用無(wú)人機(jī)巡邏，抓拍車(chē)輛違法變道、占用應(yīng)急車(chē)道等違章行為。那些抓拍的畫(huà)面可作為處罰依據(jù)，用以彌補(bǔ)區(qū)間監(jiān)控盲區(qū)，達(dá)到車(chē)輛規(guī)范行駛的目的。

同年8月，天津化學(xué)品倉(cāng)庫(kù)發(fā)生大爆炸，災(zāi)難現(xiàn)場(chǎng)范圍大且情況不明，無(wú)人機(jī)又發(fā)揮了極大的作用。它飛到事故現(xiàn)場(chǎng)上空，實(shí)時(shí)拍攝高清災(zāi)難圖像，對(duì)災(zāi)情和救援實(shí)現(xiàn)有效的動(dòng)態(tài)監(jiān)控。

巡檢輸電線路

最近，我們?cè)谳旊娋€路旁經(jīng)常看到無(wú)人機(jī)的身影，而且活動(dòng)的頻率越來(lái)越高，難道無(wú)人機(jī)愛(ài)上了電線？

哈哈，你們想多了！其實(shí)是無(wú)人機(jī)成了最忙碌的電力巡線員，必須得圍著電線轉(zhuǎn)哦。

2014年9月，“海鷗”臺(tái)風(fēng)來(lái)襲，廣東電網(wǎng)公司應(yīng)用螺旋槳直升機(jī)和旋翼無(wú)人機(jī)開(kāi)展輸電線路巡查，準(zhǔn)確定位桿塔，排除線路故障。

同年10月30日，伴著螺旋槳的轟鳴聲，一架軸距450毫米的小型四旋翼無(wú)人機(jī)在福建漳州供電公司工作人員的操控下，攜帶著高清攝像機(jī)向離地面100多米高的鐵塔飛去，通過(guò)遙控拍攝對(duì)輸電導(dǎo)地線、金具、絕緣子及鐵塔銹蝕和污穢、線路走廊等情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，全方位獲取輸電線路的圖像資料，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的故障查巡，定點(diǎn)排查可能存在的隱性或潛在隱患，及時(shí)掌握特高壓輸電線路設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

2015年，湖南省首次利用四旋翼無(wú)人機(jī)對(duì)特高壓線路進(jìn)行巡檢。這架四旋翼無(wú)人機(jī)具有續(xù)航能力和穩(wěn)定性更強(qiáng)、巡視質(zhì)量和安全性更高等特點(diǎn)，對(duì)特高壓導(dǎo)線斷股、間隔棒脫爪、絕緣子損壞等各類(lèi)問(wèn)題進(jìn)行了全方位、無(wú)盲區(qū)“問(wèn)診”。

檢測(cè)橋梁造橋

橋梁合不合格，無(wú)人機(jī)一測(cè)便知哦。

哈爾濱工程大學(xué)教授莫宏偉和他的團(tuán)隊(duì)研發(fā)的橋梁檢測(cè)無(wú)人機(jī)成功地對(duì)上海某高速公路路段進(jìn)行了實(shí)際橋梁勘測(cè)。

無(wú)人機(jī)通過(guò)加載傳感器裝置和導(dǎo)航技術(shù)，能在距離橋梁底面一定范圍內(nèi)飛行，提升橋梁檢測(cè)的準(zhǔn)度和精度。操作人員只要持有手機(jī)等控制設(shè)備，在地面上就可完成對(duì)橋梁底面、柱面、橫梁的拍攝取證。

除了檢測(cè)橋梁，無(wú)人機(jī)造橋也很在行。

瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)的研究人員曾經(jīng)操縱幾架無(wú)人機(jī)搭建了一座長(zhǎng)7.3米、能支撐一個(gè)普通成年人體重的繩橋。

那些底部安裝線軸的無(wú)人機(jī)把繩繞在腳手架橫豎兩根桿的交叉處，牽著繩穿梭在腳手架之間，編織成一張網(wǎng)，可以說(shuō)是一座繩橋。它們有時(shí)單獨(dú)施工，有時(shí)兩架無(wú)人機(jī)一起編織。

雖然目前無(wú)人機(jī)只能造出如此簡(jiǎn)易的繩橋，但這項(xiàng)技術(shù)揭示了建筑自動(dòng)化的前景。研究人員表示，相比傳統(tǒng)建筑機(jī)器，能飛行的機(jī)器有很多優(yōu)勢(shì)，尤其是它們能到達(dá)空間任何一點(diǎn)并能飛進(jìn)或環(huán)繞任何物體。

放低身段到農(nóng)田

在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，無(wú)人機(jī)的作用也不容小覷。它可以監(jiān)測(cè)作物生長(zhǎng)，進(jìn)行農(nóng)藥、水以及化肥的精確施放，找出最需要這些資源的地方，并以最快的速度運(yùn)送到位。

如今，越來(lái)越多的無(wú)人機(jī)飛入農(nóng)田，代替人力執(zhí)行繁瑣苛刻的任務(wù)。

比如，加拿大安大略省西南部地區(qū)農(nóng)民用的迷你無(wú)人飛機(jī)翼展1米多，最高時(shí)速56千米，配有高清照相機(jī)，可輕松分辨地面上一顆種子大小的物體。每次升空，這種電池驅(qū)動(dòng)的遙控迷你無(wú)人飛機(jī)能工作45分鐘，查看大約10平方千米的土地，觀察農(nóng)田莊稼長(zhǎng)勢(shì)、土壤和病蟲(chóng)害等情況。

在日本，雅馬哈的RMAX無(wú)人直升飛機(jī)已經(jīng)飛了20多年。那里的許多農(nóng)田位于陡峭的山地中，這些無(wú)人機(jī)可以在5分鐘內(nèi)料理完6畝農(nóng)田，而用拖拉機(jī)是完全辦不到的。

安徽省毫州市智航航空植保科技有限公司生產(chǎn)的無(wú)人直升機(jī)就是針對(duì)農(nóng)用專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)的。這種無(wú)人直升機(jī)能很方便地噴灑農(nóng)藥，不需要跑道就可以在田間地頭起降。飛機(jī)上裝有半自動(dòng)駕駛儀和GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)，大大降低了操控者操作難度和風(fēng)險(xiǎn)，提高了農(nóng)藥噴灑的霧化程度，使噴灑更均勻，適用于小麥、大豆、玉米、棉花等高稈作物，能節(jié)省農(nóng)藥20%以上，大大提高了農(nóng)藥利用率。

全力搜救

2013年5月，在加拿大薩斯喀徹溫省發(fā)生了一場(chǎng)交通事故，事故的傷者很可能是世界上第一個(gè)被搜救無(wú)人機(jī)拯救的人。

當(dāng)時(shí)，加拿大皇家騎警接到一個(gè)緊急求救電話。當(dāng)急救車(chē)趕到后，應(yīng)急響應(yīng)隊(duì)員無(wú)法確定傷者的具體位置，因?yàn)樵谑鹿尸F(xiàn)場(chǎng)方圓兩百米的范圍內(nèi)都沒(méi)有發(fā)現(xiàn)傷者。

隨后，人們將地面搜索范圍擴(kuò)大到周?chē)?千米，并出動(dòng)了具備夜視功能的直升機(jī)，卻仍無(wú)所獲。

不得已之下，皇家騎警向加拿大警方調(diào)用了一架警用無(wú)人機(jī)輔助搜尋。這架Dragan Flyer X4-ES型號(hào)的無(wú)人機(jī)裝有前視紅外攝像儀，在傷者被戶(hù)外的低溫凍傷前，找到了他。

這只是無(wú)人機(jī)完成的眾多搜救任務(wù)中的一個(gè)。美國(guó)德克薩斯州的搜救組織EquuSearch經(jīng)常利用裝備了紅外設(shè)備的無(wú)人機(jī)來(lái)搜救幸存者。中國(guó)也如此。

2013年國(guó)慶期間，一個(gè)86歲的老人在南京湯山安基山中走失，20多個(gè)民警搜山尋找3個(gè)小時(shí)未果。這時(shí)，派出所“壓箱底”的秘密武器出馬了！民警遙控指揮一架小型無(wú)人機(jī)飛到500米的高空中搜索，半個(gè)小時(shí)就找到了迷路老人。

2014年7月，云南怒江州福貢縣多地發(fā)生泥石流災(zāi)害。當(dāng)?shù)伛v軍連夜啟動(dòng)應(yīng)急救援預(yù)案，動(dòng)用無(wú)人機(jī)開(kāi)展搜尋失蹤者、地址勘察工作，極大地提高了救援工作效率。

如今，裝備精良的無(wú)人機(jī)越來(lái)越多地應(yīng)用于搜救任務(wù)，且很可能成為標(biāo)準(zhǔn)的工作方式，覆蓋人類(lèi)無(wú)法到達(dá)的大部分區(qū)域。