多種形態的“飛行機器人”

趙汗青

無人機的全稱是“無人駕駛航空器”，也就是不需要人開的飛行器。普通的飛機離開飛行員就會失控墜毀，而無人機是讓電子系統開飛機，也就是只需要下達簡單的命令，它就能自己飛行，所以無人機也被認為是“飛行機器人”。

從天而降的軍事利器

無人機并不完全是新生事物，一百多年前的第一次世界大戰期間，軍事家們就暢想能用無人駕駛飛機去攻擊敵人。1917 年，美國就研發成功了“凱特琳蟲”無人機，它帶著約136 千克炸藥，也被稱作“空中魚雷”。但是早期的無人機并不成熟，只能飛向大概的方向，飛到大概距離后墜向地面，很難命中目標，所以通常只用作防空訓練時的靶機，或者帶上照相機去充當偵察機。

“二戰”期間，美國又嘗試把普通的B-17轟炸機改裝成無人機，去自殺式攻擊敵人，但當時的技術仍然不成熟，效果不佳。而且這些無人機需要飛行員先駕駛它們起飛，然后再跳傘。這一復雜的過程也難免出現事故，1944年，肯尼迪家族的長子約瑟夫·肯尼迪就在執行起飛任務時遭遇意外爆炸而遇難。

20 世紀90 年代后，飛行、導航、控制、通訊、精確制導等諸多技術發展到新高度后，無人機變得前所未有地強大，MQ-9“捕食者”等大型軍用無人機發現目標后可以直接發射導彈，實現“察打一體”。我國的“彩虹”“翼龍”等系列的軍用無人機也達到世界一流水平，并出口到世界許多國家，廣受好評。

各行各業的干活好幫手

很長一段時間，無人機都是高不可攀的尖端軍事科技，但是21 世紀以來，微電子技術快速發展，讓無人機的尺寸可以更小，價格也更低，這讓無人機民用化成為可能。

2008 年汶川地震發生后，就有多架民用無人機勇闖災區，為救援工作提供了重要信息。2012 年前后，小型的四旋翼無人機開始變得更加便宜，成為普通人也能買來玩的科技產品。這些飛入尋常百姓家的無人機，又激發了各界更多的想象力。

民用無人機并不只用來娛樂或航拍，許多行業的工作者看到無人機后，都想到如何利用它們來干活。事實證明，它們確實是很好用的工具：更大載重的農業植保無人機，幫助農民噴灑農藥、播撒種子；一些特制的無人機還能往偏遠地區送快遞和信件，甚至送外賣；配備高倍變焦相機和紅外夜視儀的專業無人機，幫警察抓壞人、幫消防員搜救幸存者、幫電力工人檢查電力設施、幫交通業檢查橋梁……在很多行業，駕駛無人機都成為一項非常實用的技能。

“飛手”的十八般武藝

無人機的發展史，也是人類不斷進步的科技史。無人機最初能夠誕生的基礎，正是陀螺儀的發明與完善，這一裝置可以感知飛機姿態，提供飛行控制的關鍵參數；無人機能夠成功執行任務，還離不開定位導航、空氣動力學、無線電遙控、自動化控制等諸多技術；無人機能飛入尋常百姓家，背后是微機電、無刷電機、鋰電池、數碼相機等諸多技術的完善；無人機在諸多行業成為實用工具，背后還有人工智能等技術的功勞。

所以，現在無人機雖然已經非常智能化，但要想成為專業“飛手”（無人機駕駛員），還需要知道很多理論知識，否則就更可能“炸機”（墜毀）。比如，不了解衛星導航原理，貿然在天空被遮擋的地方飛行，就可能遭遇自動駕駛儀失靈；不知道氣壓高度計的作用，有人用貼紙擋住了通氣孔，也會遭遇失控；不懂無線電通訊的局限性，就容易因干擾或遮擋而導致鏈路中斷……

現在，無人機的技術正前所未有地成熟，特別是在避障、數字圖傳等技術的幫助下，無人機的操作更加簡單，普通用戶需要注意的知識點更少了。但是無人機在各個行業的應用更加深入，這些“飛手”們要學習的專業知識則更多了。例如，航拍就要更懂飛行安全知識和相機的原理，以及構圖、運鏡等拍攝知識；農業植保就要更懂農業知識、軟件操作、航線規劃等；工業無人機的“飛手”要懂觀測飛行數據、航線規劃、載荷操作、機務檢查、應急操作……總之，只有飛行的經驗與技巧已經遠遠不夠了。