無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用前景及監(jiān)管探析

[摘 要]無(wú)人機(jī)技術(shù)具有更高的自由性和效率，同時(shí)也有效降低成本，是當(dāng)下諸多領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。目前為止，無(wú)人機(jī)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于災(zāi)害救援、電力和新聞采訪(fǎng)等行業(yè)，并在技術(shù)不斷完善過(guò)程中，使用領(lǐng)域不斷擴(kuò)張，而隨著無(wú)人機(jī)數(shù)量及使用頻率的增加，必需制定出對(duì)應(yīng)的管制規(guī)則，從而為無(wú)人機(jī)使用監(jiān)管提供法律支持。文章從無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用出發(fā)，通過(guò)總結(jié)無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用范圍，提出了無(wú)人機(jī)進(jìn)行監(jiān)管的必要性，最后給出了進(jìn)行無(wú)人機(jī)監(jiān)管的建議。

[關(guān)鍵詞]無(wú)人機(jī)技術(shù)；應(yīng)用；監(jiān)管

中圖分類(lèi)號(hào)：V279 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）06-0107-02

一、無(wú)人機(jī)技術(shù)概述

無(wú)人機(jī)主要由飛行器與控制器組成，其中集成了傳感器技術(shù)、導(dǎo)航技術(shù)、通信技術(shù)等尖端技術(shù)，并經(jīng)歷了軍用向民用轉(zhuǎn)化的過(guò)程。由于無(wú)人機(jī)技術(shù)相對(duì)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，如不受環(huán)境條件限制、自由性強(qiáng)、效率高等，其使用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，逐步延伸至災(zāi)害應(yīng)對(duì)、電力、新聞、農(nóng)業(yè)和林業(yè)等領(lǐng)域，特別是在應(yīng)對(duì)一些人工方式無(wú)法進(jìn)行的場(chǎng)合，如自然災(zāi)害等。由于無(wú)人機(jī)技術(shù)強(qiáng)大的實(shí)用性，在加之較低的使用成本，正好適應(yīng)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需要，城鎮(zhèn)化步伐的加快，我國(guó)很多地區(qū)面貌發(fā)生重大變化，而無(wú)人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用則可以為我國(guó)原始地理資料的更新提供豐富的影像數(shù)據(jù)，是我國(guó)城市發(fā)展過(guò)程中重要的輔助工具之一。

二、無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用

（一）災(zāi)害救援

由于自然災(zāi)害通常是難以預(yù)測(cè)的，使災(zāi)后響應(yīng)速度成為應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害的關(guān)鍵。自然災(zāi)害往往表現(xiàn)出顯著的隨機(jī)性和突發(fā)性，及時(shí)獲得災(zāi)情信息有助于政府部門(mén)在第一時(shí)間制定出應(yīng)對(duì)策略，從而有效提升災(zāi)后救援效率。但是在災(zāi)害應(yīng)對(duì)中，由于外界環(huán)境和條件限制，救援人員無(wú)法及時(shí)趕赴部分重災(zāi)區(qū)，救援行動(dòng)受到阻礙，而災(zāi)后救援是生命與時(shí)間的賽跑，每耽擱一秒就可能有更多的人喪生，因此災(zāi)后救援必須克服傳統(tǒng)救援方式的短板，無(wú)人機(jī)技術(shù)的愈漸成熟則順利解決了這一難題。在應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害時(shí)，無(wú)人機(jī)表現(xiàn)出強(qiáng)大的靈活性和便捷性，其不僅可以克服災(zāi)后惡劣的環(huán)境限制，同時(shí)也能夠加快災(zāi)區(qū)信息的獲取速讀，是當(dāng)下自然災(zāi)害應(yīng)對(duì)中必不可少的重要工具。特別是在2008年汶川大地震中，災(zāi)區(qū)建筑和道路破壞極為嚴(yán)重，而數(shù)千次余震對(duì)于這座飽受摧殘的城市而言，簡(jiǎn)直就是雪上加霜，同時(shí)也給救援增加了風(fēng)險(xiǎn)，為了能夠及時(shí)獲取災(zāi)區(qū)信息，民政部國(guó)家減災(zāi)中心在災(zāi)后救援中，首次把無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用于大規(guī)模救援行動(dòng)，無(wú)人機(jī)通過(guò)低空飛行方式，對(duì)災(zāi)區(qū)信息進(jìn)行影像采集，克服了衛(wèi)星系統(tǒng)由于云層無(wú)法獲取災(zāi)區(qū)信息的問(wèn)題，并將影像信息實(shí)時(shí)傳送至現(xiàn)場(chǎng)指揮部和民政部國(guó)家減災(zāi)中心，極大提升了信息獲取效率，有助于災(zāi)后救援工作的及時(shí)展開(kāi)。目前為止，我國(guó)無(wú)人機(jī)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于洪澇災(zāi)害、氣象災(zāi)害、地質(zhì)災(zāi)害以及地震等自然災(zāi)害中，并取得了顯著效果。

（二）電力

從前期的輸電線(xiàn)路規(guī)劃到后期的架線(xiàn)工作，再到未來(lái)的線(xiàn)路巡檢，小型無(wú)人機(jī)均發(fā)揮出重要作用。在線(xiàn)路前期走廊規(guī)劃時(shí)，由于線(xiàn)路走廊長(zhǎng)，同時(shí)考慮到部分地區(qū)地形復(fù)雜等特點(diǎn)，通過(guò)無(wú)人機(jī)技術(shù)，可以在短時(shí)間內(nèi)獲得大量的影像數(shù)據(jù)資料，為線(xiàn)路規(guī)劃提供依據(jù)。后期架線(xiàn)時(shí)，可以借助于無(wú)人機(jī)進(jìn)行放線(xiàn)，在提升了工作效率的同時(shí)，也最大限度降低了青苗損害，無(wú)人機(jī)通過(guò)連接引導(dǎo)繩，在自身動(dòng)力驅(qū)使下，牽引引導(dǎo)繩到達(dá)放線(xiàn)段指定位置，從而完成放線(xiàn)工作，具有便捷性強(qiáng)、準(zhǔn)確性高等特點(diǎn)。而在未來(lái)的線(xiàn)路巡檢方面，無(wú)人機(jī)替代人工巡檢同樣具有顯著優(yōu)勢(shì)，電力輸送穩(wěn)定性直接關(guān)系到人們的日?；顒?dòng)，而線(xiàn)路巡檢是保障輸電線(xiàn)路可靠運(yùn)行不可或缺的方式。相比于傳統(tǒng)的直升機(jī)巡檢方式，無(wú)人機(jī)巡檢具有成本低、靈活性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，不僅有效降低了線(xiàn)路維護(hù)成本，同時(shí)也提升了巡檢效率，是當(dāng)下線(xiàn)路巡檢的最佳方式。通過(guò)無(wú)人機(jī)進(jìn)行線(xiàn)路巡檢，工作人員可根據(jù)影像信息確定線(xiàn)路中重要零部件是否損壞，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，確保線(xiàn)路輸送暢通。而且，無(wú)人機(jī)同樣可以應(yīng)用于線(xiàn)路故障后的故障排查，特別是一些人工難以進(jìn)行的場(chǎng)合，表現(xiàn)出不可替代的優(yōu)勢(shì)。

（三）新聞

雖然攝像機(jī)已經(jīng)能夠滿(mǎn)足日常的新聞采訪(fǎng)，但在一些特殊場(chǎng)合，受制于地理和環(huán)境因素，仍然無(wú)法實(shí)現(xiàn)新聞材料的快速獲取。特別是在自然災(zāi)害、人為災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)狀況的采集，僅依靠傳統(tǒng)的人工拍攝是很難實(shí)現(xiàn)的，而且記者的人身安全難以保障，此時(shí)無(wú)人機(jī)技術(shù)即表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)，由于無(wú)需人工駕駛，只需遠(yuǎn)程操控，不僅有效保障了人員安全，同時(shí)也提升了新聞采集的自由性和時(shí)效性。在災(zāi)害發(fā)生之時(shí)，無(wú)人機(jī)通過(guò)低空飛行方式，對(duì)重災(zāi)區(qū)進(jìn)行重點(diǎn)拍攝，為觀(guān)眾在第一時(shí)間提供全局性的視頻、圖片資料，有助于人們真實(shí)感受到現(xiàn)場(chǎng)狀況?？梢?jiàn)，無(wú)人機(jī)技術(shù)代替記者進(jìn)行新聞資料的采集，不僅可以降低人工成本，同時(shí)也有效提升了新聞獲得的效率，并在保證新聞?wù)鎸?shí)性的基本條件下，最大限度確保采訪(fǎng)者的人身安全。

（四）水利

無(wú)人機(jī)技術(shù)能夠應(yīng)用于水土保持等水利管理。在水土保持方面，我國(guó)在近幾年已經(jīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)一些水土流失嚴(yán)重地區(qū)的無(wú)人機(jī)監(jiān)管，如我國(guó)東北地區(qū)部分縣市，其監(jiān)管指標(biāo)主要有水土流失、植被覆蓋率等，通過(guò)無(wú)人機(jī)低空航拍獲得監(jiān)管地區(qū)的遙感影像，并經(jīng)數(shù)據(jù)處理技術(shù)得到大比例地形數(shù)據(jù)，進(jìn)而為水土流失研究提供基礎(chǔ)資料，有利于國(guó)家水利部對(duì)重點(diǎn)監(jiān)管地區(qū)的動(dòng)態(tài)監(jiān)管，同時(shí)通過(guò)對(duì)已采集信息的處理分析，預(yù)測(cè)未來(lái)水土流失趨勢(shì)。無(wú)人機(jī)技術(shù)一方面解決了大面積水土流失區(qū)域工作量大、人員緊張等問(wèn)題，同時(shí)也依托自身自由度高、效率高等優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)水土監(jiān)管的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，并借助于強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，對(duì)影像信息進(jìn)行三維建模、數(shù)據(jù)分析等，為我國(guó)水利部制定水土保持計(jì)劃提供可靠的數(shù)據(jù)支持。

（五）測(cè)繪

傳統(tǒng)測(cè)繪主要依賴(lài)于人工，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且容易受環(huán)境條件限制，特別是在礦山測(cè)繪等一些惡劣環(huán)境?？萍嫉陌l(fā)展必然為工程施工帶來(lái)方便，無(wú)人機(jī)技術(shù)通過(guò)高度集成傳感技術(shù)、遙感技術(shù)、導(dǎo)航技術(shù)以及數(shù)據(jù)處理技術(shù)，一方面解決了人為施工中存在的環(huán)境、空間限制等，另一方面也極大提升了信息采集的效率和自由度，同時(shí)也依托無(wú)人機(jī)技術(shù)低成本性的特點(diǎn)，將工程成本控制在更為客觀(guān)的水準(zhǔn)。首先在建筑測(cè)繪方面，無(wú)人機(jī)技術(shù)可以采集到高精度影像信息，為我國(guó)特定區(qū)域（尤其是偏遠(yuǎn)山區(qū)）地形分析提供可靠的數(shù)據(jù)支持，有助于當(dāng)?shù)卣┬幸?guī)劃管理。而在具體的施工環(huán)節(jié)，在使用無(wú)人機(jī)技術(shù)獲得清晰、直觀(guān)地形圖以后，可通過(guò)方格網(wǎng)法進(jìn)行建筑外部設(shè)備土石方量的確定，并在建筑施工過(guò)程中，使用無(wú)人機(jī)技術(shù)實(shí)時(shí)獲取建筑三維數(shù)據(jù)（全方位各角度），進(jìn)而構(gòu)建出立體模型，通過(guò)和項(xiàng)目設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行比對(duì)，便于工作人員在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)施工問(wèn)題。其次在礦山測(cè)繪方面，由于礦山開(kāi)采具有危險(xiǎn)性高、測(cè)繪難度大等特征，僅依靠傳統(tǒng)人工進(jìn)行前期勘探不僅效率低，而且人員安全難以保障，無(wú)人機(jī)技術(shù)的引入能代替人工實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山勘探的自動(dòng)化處理，通過(guò)無(wú)人機(jī)采集到的遙感影像為施工單位提供必要的數(shù)據(jù)信息，有助于施工單位充分了解其地質(zhì)構(gòu)造以及所處環(huán)境。而且，無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用于礦山測(cè)繪中，有利于礦山開(kāi)采的監(jiān)管工作，從而降低濫采現(xiàn)象的發(fā)生幾率。

（六）林業(yè)

首先是森林防火方面，森林火災(zāi)是各國(guó)林業(yè)防護(hù)的重中之重，由于森林中存在大量易燃物，一旦起火后果將非常嚴(yán)重。目前一些歐美發(fā)達(dá)國(guó)家在無(wú)人機(jī)應(yīng)用于森林防火方面已取得一定成效，并在長(zhǎng)期的實(shí)踐中不斷成熟，而我國(guó)的無(wú)人機(jī)技術(shù)在森林防火領(lǐng)域的應(yīng)用起步較晚，目前尚處于初步探索階段，并已取得初步成效，我國(guó)于2013年第一次將中型無(wú)人機(jī)引入至森林防火領(lǐng)域，該無(wú)人機(jī)系統(tǒng)集成了智能化防火監(jiān)控技術(shù)，具有實(shí)時(shí)監(jiān)控森林動(dòng)態(tài)和精確采集火災(zāi)信息等特點(diǎn)。其次是林業(yè)生產(chǎn)方面，通過(guò)無(wú)人機(jī)可以實(shí)現(xiàn)林作物的播種、施肥、噴藥等過(guò)程，借助于無(wú)人機(jī)的林區(qū)影像信息，工作人員可以從全局層面獲知林區(qū)地理狀況，制定出低成本高效率的作業(yè)計(jì)劃。通過(guò)無(wú)人機(jī)完成林作物的種植和培養(yǎng)，在減少了化肥、農(nóng)藥浪費(fèi)的同時(shí)，也有效保護(hù)了生態(tài)環(huán)境，適合大規(guī)模的林業(yè)生產(chǎn)。

（七）農(nóng)業(yè)

我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，在農(nóng)業(yè)方面具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，為發(fā)揚(yáng)傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)，保持我國(guó)農(nóng)業(yè)的優(yōu)勢(shì)地位，必須融合當(dāng)下高科技技術(shù)，對(duì)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)進(jìn)行科技化，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的與時(shí)俱進(jìn)。目前，隨著我國(guó)無(wú)人機(jī)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的多個(gè)環(huán)節(jié)，如土壤濕度監(jiān)測(cè)、農(nóng)藥噴灑、植被覆蓋率監(jiān)測(cè)等。土壤濕度監(jiān)測(cè)方面，無(wú)人機(jī)借助于近紅外光線(xiàn)進(jìn)行農(nóng)作物影像特征分析，通過(guò)確立分析方法獲得與土壤濕度相關(guān)之系數(shù)，從而構(gòu)建出高精度模型，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)土壤濕度。農(nóng)藥噴灑方面，無(wú)人機(jī)噴藥可同時(shí)應(yīng)用于林業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，其不僅避免了人工噴藥容易中毒的情況，同時(shí)也表現(xiàn)出高效率、動(dòng)態(tài)監(jiān)管性強(qiáng)、適合大規(guī)模生產(chǎn)等特征，是未來(lái)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)重點(diǎn)發(fā)展方向。植被覆蓋率監(jiān)測(cè)方面，不同于衛(wèi)星遙感，無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)采取的是低空飛行的方式，克服了衛(wèi)星遙感受制于天氣狀況的影響，可以完成對(duì)特定農(nóng)作物覆蓋率的監(jiān)測(cè)工作，對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)政策的制定具有一定的參考價(jià)值。

（八）其他方面

隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的愈漸成熟，其應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大，特別是在快遞、航拍等方面。對(duì)于偏遠(yuǎn)地區(qū)由于交通問(wèn)題引起的送貨困難問(wèn)題，通過(guò)無(wú)人機(jī)技術(shù)可以輕松解決，以亞馬遜、順豐為代表的企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始試點(diǎn)無(wú)人機(jī)送貨服務(wù)，以順風(fēng)無(wú)人機(jī)模式為例，其無(wú)人機(jī)采用集成化的飛行調(diào)度系統(tǒng)，主要包括有飛行器、遠(yuǎn)程調(diào)度中心、地面收發(fā)站點(diǎn)、監(jiān)管部門(mén)等，目前重點(diǎn)應(yīng)用于偏遠(yuǎn)地區(qū)、急件處理等特定場(chǎng)合，而由于無(wú)人機(jī)快遞低成本、高效率的配送優(yōu)勢(shì)，是未來(lái)快遞實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化的關(guān)鍵。另外，無(wú)人機(jī)易操作、攜帶方便、自由性高的特點(diǎn)，易被廣泛應(yīng)用于城市、學(xué)校等機(jī)構(gòu)的宣傳片拍攝，同時(shí)也聚集了大量的無(wú)人機(jī)愛(ài)好者，包括學(xué)生、職員等各個(gè)階層，成為了他們緩解壓力、享受生活的另一種方式。

三、無(wú)人機(jī)應(yīng)用監(jiān)管

隨著無(wú)人機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的愈漸擴(kuò)張，無(wú)人機(jī)飛行數(shù)量不斷增加，且活動(dòng)日益頻繁，為確保無(wú)人機(jī)的安全飛行，必需對(duì)無(wú)人機(jī)施行空中管制，可以從以下幾方面著手，強(qiáng)化無(wú)人機(jī)飛行安全。

首先是無(wú)人機(jī)技術(shù)。一是對(duì)無(wú)人機(jī)存在問(wèn)題進(jìn)行重點(diǎn)研究，不斷提升無(wú)人機(jī)智能化程度，使其具備一定的感知與躲避障礙物的能力?？萍嫉陌l(fā)展必然帶來(lái)產(chǎn)品的變革，而產(chǎn)品以人們需求為導(dǎo)向，未來(lái)的無(wú)人機(jī)技術(shù)將以人們需求為發(fā)展方向，通過(guò)融合新技術(shù)不斷革新產(chǎn)品，使其能夠更好地服務(wù)我們的生活與工作。二是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化制定，無(wú)人機(jī)技術(shù)在我國(guó)起步較晚，而行業(yè)要想實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，必需制定對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)牽頭，推出一系列的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)等，以便于我國(guó)無(wú)人機(jī)制造企業(yè)進(jìn)行研發(fā)與創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)我國(guó)無(wú)人機(jī)行業(yè)的健康發(fā)展。

其次是法律監(jiān)管。法律監(jiān)管是實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)安全飛行的基本保障，因此，我國(guó)要對(duì)無(wú)人機(jī)屬性進(jìn)行準(zhǔn)確定位，確立操作規(guī)范，加快相關(guān)法律法規(guī)的制定與施行?？紤]到當(dāng)下無(wú)人機(jī)已經(jīng)逐步成為人們的興趣愛(ài)好之一，對(duì)于個(gè)人所有無(wú)人機(jī)要進(jìn)行備案處理，以便管理部門(mén)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與管理。同時(shí)要啟用操作證規(guī)則，即所有無(wú)人機(jī)操作者必須具備對(duì)應(yīng)的操作技能，并取得管理部門(mén)頒發(fā)的操作證，對(duì)于違法操作者，給予嚴(yán)懲?？傊w行監(jiān)管是確保特點(diǎn)高度空間安全性的基本要求，相關(guān)部門(mén)要加快無(wú)人機(jī)使用規(guī)則制定，并在長(zhǎng)期的實(shí)踐中不斷完善。

四、總結(jié)

從一開(kāi)始的單一軍用到現(xiàn)在的多方民用，無(wú)人機(jī)實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用領(lǐng)域的重大突破，而隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)和相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，在一些領(lǐng)域已開(kāi)始嶄露頭角，如電力行業(yè)、新聞?lì)I(lǐng)域、災(zāi)害救援等方面，并在長(zhǎng)期的應(yīng)用實(shí)踐中，不斷改善升級(jí)，現(xiàn)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水利、測(cè)繪、快遞等領(lǐng)域。無(wú)人機(jī)已經(jīng)成功引起了很多高科技愛(ài)好者的興趣，而無(wú)人機(jī)的數(shù)量及使用頻率也不斷增大，為了確保無(wú)人機(jī)飛行空間的安全，必需制定出明確的法律法規(guī)，對(duì)無(wú)人機(jī)的空間管制提供法律依據(jù)，同時(shí)為了我國(guó)無(wú)人機(jī)技術(shù)能夠向著健康、穩(wěn)定方向發(fā)展，必需通過(guò)行業(yè)龍頭企業(yè)牽頭制定出生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，從而為企業(yè)研發(fā)與創(chuàng)新提供必要理論基礎(chǔ)。

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作者簡(jiǎn)介

熊康（2000-08），男，漢，湖北武漢人，武漢外國(guó)語(yǔ)學(xué)校2015級(jí)中美11班。