无人机在多领域的应用初探

商晓东，沈浩宇，武汶杰

（常州大学怀德学院 江苏 靖江 214500）

1 无人机现状存在的问题

1.1 隐私问题

目前我国对于无人机相关法律法规还未健全，只有在部分地区出台了相应的法案，导致了使用者通过无人机可以轻易地收集到公众的个人信息，包括地理位置、生物识别、通讯内容等方面。无人机强大的监视技术已威胁到个人隐私，引起个人隐私泄露风险的上升[1]。

1.2 噪音问题

无人机的飞行方式为桨叶的螺旋旋转引起的下沉气流抬升机体。在飞行时会产生巨大的噪音，这部分噪音主要是机械噪音和气动噪音。机械噪音主要是由于机体电机旋转使得摩擦和震动引起的。气动噪音是由旋转时桨叶对空气的摩擦和振动引起的。这些噪音导致了无人机在拍摄时无法有效记录拍摄原声，被拍摄主体也容易受到噪音的干扰。

1.3 安全问题

首先，使用者在禁飞区域试飞无人机，无人机操作飞行会干扰途径飞机的飞行，对社会存在潜在危险。其次，无人机传输信号时，易受到磁场干扰，导致机体失控，发生坠机事故。再次，无人机高速旋转的桨叶对人及其周围生物的安全都存在着极大的威胁，每年都有不少无人机伤人事故发生。

1.4 操作问题

由于无人机部分操作需要反方向控制，对于不熟练的新人用户，容易在遇到危险时手忙脚乱，从而发生事故。在遥控信号被隔断时，用户不能通过操作即时呼回无人机。并且无人机的飞行依赖于天气状况，在强风的影响下会失控偏离航线。

2 无人机的应用

2.1 农业方面

大功率高载率的无人机可以满足部分农业生产中的需求，通过电脑编程后让无人机有序播种，既保证了播种的密度，也保证了最终的产量。通过无人机给庄稼浇水打药，能有效提高效率，节省人力资源。例如四川大英县目前就在采用无人机灌溉的方案，帮助当地农户节约了大量的灌溉时间，提升了整体耕种效率，产量也得到了提高。

2.2 救援方面

自然灾害发生后，通过无人机可以即时了解到现场实时情况，能有效避免救生员在救助时遇到危险，提高了救援速度，也保障了他们自身的安全。在新冠疫情期间，部分疫情防控重点地区在学校、医院等公共场所使用无人机执行消毒任务，提高了区域消毒效率，也保障了消毒人员的健康安全。

2.3 物资运输方面

近年来众多物流快递及配送服务的企业尝试利用无人机来取代传统人工配送服务，取得了区域性的成果。例如京东为海南、贵州等交通不便地区的用户配备了无人机配送服务，对比原有人力配送的劣势，能够不受地形限制，直线高效快速配送。

2.4 艺术创作方面

无人机的出现也减轻摄影师负担，通过无人机可以拍摄到常人视角所观测不到的景色。并且伴随着直播行业的发达，人们也可以将自己拍摄到的精彩瞬间分享给他人。除此之外，还可以利用编程让无人机全自动完成预先设定的航线，并通过LED 灯组组成空中图案方阵进行无人机高空表演。

2.5 地质勘探方面

无人机作为在复杂地形下高效采集空间数据的重要手段，提供了比直升机更为便捷的飞行平台，节省了勘探成本，解决了勘探人员的安全问题，并具备快速电磁观测的能力。

2.6 交通方面

无人机空中拍摄的影像，能精准还原成地面坐标。无人机还能用于交通监控，以往用直升飞机才能获得的俯瞰监控效果，现在用无人机就能实现。高效的全局监控能力，可减少交通意外与堵塞。例如交警使用无人机执法，可以不受地理空间限制自由执勤，提高了效率。

3 设计发展方向

3.1 体量差异化

在未来，无人机的体量差异会越来越明显。对于小型无人机而言，随着微型电子和纳米技术的引入，其体积减小到直接装进口袋，并随时随地灵活起飞。对于载重无人机，在满足功能的前提下其体量会趋于大型化，其飞行会更加稳定，载重能力也会得到进一步强化。

3.2 功能模块化

基于模块化技术的研究，无人机的模块化设计将成为一种趋势，无人机的内部结构会不断优化，可以根据不同的任务更换对应的功能模块，实现一机多用。除此之外模块化也能降低生产成本，延长无人机的生命周期，降低后期用户的维修成本[2]。

3.3 操作简洁化

伴随无人机的普及，技术进步必然导致无人机的操作简化。未来无人机的操作方式可以与VR 技术相结合，操作从观察无人机和控制器屏幕上的画面到人眼与摄像头的直接结合，缩短了用户的反应时间，便于控制。通过操作逻辑的改变，降低用户操作困难。并且带有半自动辅助，在遇到紧急危险时，机身自身会做出正确的指令[3]。

3.4 人工智能化

在5G 网络万物互联环境下，伴随着AI 技术的发展与人工智能的普及，未来无人机能够完全自主地完成任务，在相关人员的监控下可以实现不同型号无人机的监控通用化，相互之间获取信息实现资源共享[4]。

4 结语

这些年来无人机产业的迅猛发展无疑是第四次工业革命强有力的印证，通过高度自动化、人工智能化的系统控制和管理，无人机将会成为下一个潜力巨大的产业。期待无人机产业能够蓬勃发展，也期待中国能够好好把握住这次机遇，完善对应的法律法规，建设无人机分类监管和服务体系，推进相关标准规范工作，从而共同营造良好的行业生态。