戰場外的無人機

文/松園

戰場外的無人機

文/松園

從二十世紀90年代起，無人機便開始在戰場上大量使用，先是用于偵察，后又攜帶導彈，成了致命的殺人武器。與此同時，無人機也變得越來越大，造價也越來越昂貴。例如“捕食者”無人機的長度就相當于一輛校車，它們可以飛到與載人噴氣機同樣的高度，并且發射導彈。然而，無人機的“用武之地”絕非只局限于戰場，它們正在越來越多的領域中大顯身手。

無人機的多種“角色”

無人機不用飛行員，也沒有乘員，它們通常很小很輕，多數有翼，形態像普通的飛機，有些使用螺旋槳，像直升機或者小型飛船，它們可以自主飛行，也可以在地面人員的操控下飛行。

由于無人機技術的進步和操控起來日益方便，越來越多的無人機走進了人們的生活。例如，有人嘗試用無人機送貨，在美國明尼蘇達州，一家啤酒公司就已經這樣做了；在俄羅斯的瑟克特夫卡爾市，一家匹薩餅店也在用無人機為顧客送貨上門。

近幾年來，科學家們開始熱衷于使用無人機進行科學研究。2014年4月，一組考古學家報告了他們使用無人機從事沙漠考古的新發現：在美國新墨西哥州的沙漠里發現了1000年前的古代遺址，包括一些房屋和墻。同年5月，人們派遣無人機進入到一個超級雷暴中，這種雷暴常常是龍卷風的始作俑者，人們通過無人機研究雷暴的形成和演化，從而了解雷暴的行為和破壞力。2014年7月，美國華盛頓州得到了政府的批準，正式使用無人機監控野外火情。

毫無疑問，無人機還可以從事很多人力所無法勝任的危險工作。例如，2011年日本核電站遭海嘯破壞后發生核泄漏，這時派人進入泄漏區是很危險的，于是人們派遣無人機深入泄漏區采集了有關輻射水平的數據。2013年，美國宇航局派遣3架無人機攜帶電子傳感器飛越一座位于哥斯達黎加的活火山，這3架無人機穿越了從火山口中噴出的火山煙柱，從而成功獲得了火山噴出物中有關二氧化硫方面的數據。

打擊偷獵的“千里眼”

在世界的很多地方，對犀牛的偷獵行為屢禁不止，僅在南非地區，偷獵者每年就要殺死1000頭犀牛。采用哪些手段能夠幫助人們挽救這個物種呢？

美國計算機科學家斯尼奇正嘗試用無人機制止非法偷獵，他采用的方法是，讓無人機搜尋犀牛和覬覦它們的偷獵者，使偷獵者無處隱藏。斯尼奇使用的無人機名為Terrapin1，它小巧靈活，可用彈力繩發射，在地面遙控?？茖W家們在這種無人機上安裝了一種特殊的照相機，它們能感知動物和人身上散發的熱量，所以即使在夜色中也能發現目標。

斯尼奇首選的區域是南非的克魯格國家公園，這個公園的面積非常之大，小小無人機無法尋視公園內的所有地方，而偷獵者則對公園的情況很熟悉，他們知道在哪里能找到獵物。如此一來，讓無人機飛往何處就不是一個簡單的問題了。作為計算機科學家，斯尼奇和他的團隊擁有“秘密武器”，那就是數學。他們使用數學設計了一種計算機程序，這個程序可對公園中動物有可能活動的區域進行預測，而那些區域也正是偷獵者們最可能出現的地方。有了這個程序軟件，無人機的巡邏就不會“無的放矢”了。

事實證明，用無人機打擊偷獵行為是很有效的，而且人們的工作方式也變得輕松了，只需用眼盯著屏幕，查看無人機發回的實時圖像就行了。接下來，科學家們將把無人機派往肯尼亞以拯救那里的大象，他們還準備用這種方法保護亞洲瀕臨滅絕的老虎。

管理農田的“巡邏兵”

在美國愛荷華州，人們用無人機管理農田。無人機可以飛得很低，足以讓農民近距離地觀察農作物的生長情況，例如，是否遭受害蟲的侵襲，是否需要進行田間管理，等等。由于在農田上空飛行，無人機可避免踐踏莊稼，效率更是大大提高了。一架無人機可以在幾個小時中巡察大片農田，而如果人工去做這件事，則需要更長的時間。

對于提高作物產量，無人機擁有很大的潛能。無人機可對農作物進行紅外拍照，農民們可根據這種圖像顯示的顏色判斷肥料是否施得太多或者太少，從而調整他們的農田管理方式?？茖W家們認為，隨著攝影科技的日益進步，不久的將來，無人機拍攝的照片甚至能讓農民們看清作物上是否存在害蟲，從這個意義上說，無人機作為農田管理的“巡邏兵”是當之無愧的。

無人機也可以用于農田施肥和噴灑農藥，用于放牧和監管果園。事實上，有些用人力做起來很累很麻煩的農活，讓無人機去做就會輕松多了。

無所不能的“多面手”

在美國，一些從戰場上退役的無人機在科學研究的領域里重新發揮了作用。2009年，美國地質勘探局的科學家們接收了一批從伊拉克和阿富汗戰場上退役的無人機，并讓它們重獲生機。

這種名為“渡鴉”的擁有固定翼和螺旋槳的無人機被用來監視候鳥群的遷徙，例如，在沙丘鶴飛越科羅拉多的圣路易斯谷時追蹤這些鳥，從而對這種遷徙的鳥進行觀察和計數。

科學家們在無人機上安裝了光學照相機和熱感照相機。由于任何散發熱量的物體，從汽車引擎到人，都會產生紅外光，而熱感照相機則能捕捉這種紅外光，所以安裝了光學照相機和熱感照相機的無人機是全天候的，夜晚也能照常工作，它們的“視力”遠遠超過了人類。

巧妙地使用照相機只是一個開始，科學家們還有更多巧妙的主意。例如在無人機上安裝激光測量雷達，這種系統能通過向地面發射激光脈沖的方式獲得地面的地形數據，如此一來，無人機便能繪制地圖，從事地形勘探。有了這種能力，無人機在很多科研領域中都能成為重要的“行家里手”了。

科學家們相信，只要相關的管理辦法完善起來，隨著未來攝影技術、傳感器技術等多項相關技術的不斷發展，無人機的和平利用將迎來光明的前景。