高端科技"下基层"揭秘无人机的五大民用领域

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高端科技"下基层"揭秘无人机的五大民用领域 科学中国-中国网 science.china.com.cn　　时间： 2014-01-08　　责任编辑: 海峰

据美国《国家地理》杂志近日报道，网络零售巨头亚马逊首席执行官杰夫·贝佐斯接受美国哥伦比亚广播公司(CBS)《60分钟》节目主持人查理·罗斯采访时透露了该公司的一个秘密研发项目：八旋翼无人机将在用户下单30分钟内通过GPS将包裹运送到客户的家门前。贝佐斯估计，被称为“Prime Air”的无人机快递服务将在4到5年内提供给客户，一旦美国运输部下属的美国联邦航空管理局(FAA)制定出无人机安全监管规定，亚马逊就能做好准备。

尽管据媒体冷静下来后的分析来看，“无人机快递”这件事更像是贝佐斯制造的一个噱头，目的是让亚马逊上新闻头条，因为无人机快递在5年内不可能具有实用性，而且，无人机送货对亚马逊而言，并不具备成本优势。

但有人认为，类似于亚马逊的八旋翼快递飞机这样的新闻报道会大大推进无人机在民用领域的应用。国际无人机系统协会的发言人本·吉洛说：“我认为，它将有助于我们向公众解释这一技术能给他们带来什么好处。在美国，无人机的商业用途受到诸多限制，公众更加熟悉那些更大更昂贵的军用无人机，很多人并没有意识到这类小型无人机也会让他们的生活大大受益。”

尽管无人机技术因为其在军事和空中监视以及定点暗杀等方面的应用而声名远播，但在拓展无人机的民用领域方面，亚马逊公司并非一个人在战斗，无人机早已在蓝天上驰骋多时，在多个民用领域大显身手了。从记者用于新闻采访到检查基础设施；从保护野生动物到搜救失踪人士；而且，未来阿拉斯加的大型石油天然气公司也有望使用无人机进行沿海地带的冰情监测等等，其潜力之大令人惊叹。

目前，只有政府机构、一些公立大学以及小部分私人企业获得了FAA颁发的数百个私人无人飞机的许可。FAA计划到2015年对更多商业无人机开绿灯，到2020年有望发出7500张许可。

《国家地理》杂志在报道中指出，这些无人机将应用于以下5个民用领域。

追踪飓风

无人机能冲入暴风雨的“心脏”而不会像人那样受伤。这就是为什么美国国家航空航天局(NASA)、国家海洋和大气管理局(NOAA)以及世界第4大军工生产厂商诺斯洛普·格鲁门公司会携手进行一个为期3年、投资3000万美元的实验——使用长距离无人驾驶飞行器(UAV)来揭开飓风的奥秘。

新型无人机被命名为飓风和强风暴哨兵(H3)，是一款经过改装的“全球鹰”无人机，翼展35米，飞行时间可长达30小时，飞行17700公里。科学家试图使用无人机对飓风进行深入研究，揭示飓风形成的环境与内部因素，同时提高对飓风预测的能力，减少飓风带来的损失。

NASA“全球鹰”项目的负责人斯科特·博朗使用了一个类比：“如果你偶然经过一个毒贩子的房子，你无法抓捕他；但如果你一整天都在房子外面盯着，你就可以发现证据抓捕他了。”拉马什·卡卡是这项隶属NASA地球科学项目的研究计划的首席气象研究员。他说：“我们可以借此深入到此前有人驾驶飞机无法抵达的区域。”

这些无人机上安装了用于测量风暴系统温度、水汽含量、云层结构和深度、悬浮颗粒物或尘埃水平的激光测量仪，可以采集有关风暴系统中温度、气压、风力以及湿度的数据。

博朗团队已经利用无人机的强大能力追踪到了很多有价值的、与热带风暴有关的数据，贯穿热带风暴的整个生命周期，希望能借此完善飓风预警模式。博朗说：“如果我们能够提高预测能力，那么，我们能够节省大量金钱，挽救大量生命。”

使用无人机对于NASA而言并非什么新鲜事，早在2009年，NASA就开始使用“全球鹰”无人机开展极端天气和气候变化方面的研究。在过去的4年间，NASA已经对多个热带风暴系统开展了研究。NASA希望借助无人机收集的数据，加深他们对于雷暴云团以及来自非洲撒哈拉大沙漠中的沙尘在大西洋上空风暴加强过程中所起的作用。这些信息还将帮助科学家们校正传统的卫星数据。

无独有偶，美国佛罗里达大学的一个研究团队正在使用不同的方法解决同样的问题，他们布置了一群6英尺长的无人机，使用一台笔记本电脑进行控制。这些无人机几乎不使用电力，在风流和水流的裹挟下，可以穿越大的暴风雨，收集与温度、气压、湿度和位置有关的数据，这些数据将帮助科学家们理解飓风内部的风力和水力。

3D精准绘图

小型轻便的无人机看起来与简单的飞机模型无异，但是，它们可以用于调查地形地貌并精准地绘制出3D环境模型。目前，军用卫星和其他政府卫星也能绘制出同样的地图，但方兴未艾的UAV技术能让小公司和个人也拥有这种能力。

来自瑞士洛桑联邦理工大学的Pix4D软件公司的联合创办人奥利维埃·昆表示：“你按下一个按钮，发射无人机，然后看着它们飞行并帮你获得你所需要的数据。而且，这些无人机由GPS导航，非常安全。”

Pix4D公司研发的高级图像处理软件能对数以千计的航拍图像进行分析，创建2D地理参照地图，并绘制其描述的3D环境模型。昆表示，这样的技术已经被广泛应用于各个领域，比如应用于飓风桑迪肆虐海地后的救援工作；农民也使用这种技术来远程管理广袤的庄稼和农田；采矿公司利用其找到新的矿井；用于节假日监控人群规模，从而更好地部署安保工作等。

昆也预测，当无人机技术变得更加亲民时，其他应用潜能将被一一实现，他说：“真正的问题在于，如果你拥有这样的飞行机器，这么强大的软件，你打算用它做什么呢！？”

野生动物保护

美国政府已经开始使用无人机来进行野生动物和其栖息地的保护工作。

吉格表示：“美国内政部、土地管理局和美国地质调查局已经开始使用无人机来监测野生动物群落或为道路和湿地绘制地图以便更好地进行土地管理。比如，美国地质调查局在无人机上安放了一台热成像照相机来跟踪科罗拉多州沙丘鹤的数量。另外，也有科学家们使用无人机来确定印度尼西亚和马来西亚茂密森林里动物的分布情况，单凭人力或许根本无法做到这一点。”