無人機是一種無人駕駛飛行器(UAV)，可以通過專用遠程裝置自主飛行。它能夠根據(jù)計算機程序在空中執(zhí)行某些操作，而飛行模式控制則由GPS等跟蹤設備輔助。

無人機的起源源于20世紀60年代以來政府和軍隊對智能戰(zhàn)爭設備的需求。在越南戰(zhàn)爭期間，美國陸軍積極使用無人機進行監(jiān)視，隨后以色列軍隊在1982年黎巴嫩戰(zhàn)爭期間也使用了無人機。

然而，隨著技術的進步，無人機后來被定制成不同的形式用于許多商業(yè)應用。這些援助為人類帶來了巨大的福祉，包括了解悲慘情況、尋找失蹤人員、制作3D地圖、勘測景觀、野生動物保護、管道檢查、交通監(jiān)測、天氣預報、消防、農(nóng)業(yè)、攝影、視頻制作、學術項目。

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無人機的成本取決于尺寸和功能。適合手掌的迷你版無人機的價格可能不到100美元，而可以放在背包里的軍用級無人機價格可能高達數(shù)千萬美元。最大的軍用無人機之一是長47.6英尺的MQ-4全球鷹，比波音737客機還寬。

市場上最受歡迎的無人機之一是以專業(yè)電影攝影而聞名的大疆幻影3。該無人機采用了最新無人機(如MavicAir、Phantom4Pro、Inspire2、WalkeraVoyager5等)繼承的先進技術。

無人機如何工作

無人機由輕質(zhì)復合材料制成，以減輕重量并提供高空覆蓋。電機操作是通過緊湊的高扭矩多螺旋槳系統(tǒng)實現(xiàn)的，這使得該設備具有高度獨立性，并提供故障安全功能，即使該設備內(nèi)的任何電機停止工作；當它得到一組螺旋槳的支持時，它將繼續(xù)飛行。

這些螺旋槳由遠程地面控制系統(tǒng)(GSC)使用無線電波，包括Wi-Fi操作。大多數(shù)這些設備都包含可拆卸電池，因此可以長期保留在空中。在設計中使用強大的電池可以增加飛行時間。

陀螺儀和傳感器將旋轉(zhuǎn)速率和其他參數(shù)傳遞給計算機，計算機使用算法對無人機的定位進行調(diào)整。這使無人機保持平衡，持續(xù)懸停，向前，向后或垂直移動。

計算機算法幫助無人機操作員控制無人機的下降。雖然無人機駕駛員可以控制無人機移動的地點和時間，但確保自動穩(wěn)定水平的是計算機定位算法。

GPS等導航系統(tǒng)固定在無人機的機頭內(nèi)，用于傳達無人機的精確位置?；蛘?，如果控制器有命令，機載高度計可以傳達高度矢量并將無人機保持在特定高度。

不斷發(fā)展的技術

當今最新的高科技無人機在很多方面都成功超越了以前的版本。

防撞系統(tǒng)：障礙物檢測傳感器用于掃描周圍環(huán)境，而軟件算法將圖像生成3D地圖，使無人機能夠感知并避開障礙物。

禁飛區(qū)功能：為了提高飛行安全并防止在監(jiān)管和分類的限制區(qū)域內(nèi)發(fā)生事故，制造商們的最新無人機包括“禁飛區(qū)”功能，可在進入時發(fā)出警告進入這些區(qū)域。

FPV實時視頻傳輸：基于FPV（第一人稱視角）的技術由安裝在無人機上的攝像機組成，并使用無線電信號向地面飛行員廣播實時視頻。這為地面飛行員提供了實時的機載體驗，使無人機比從地面觀察飛機飛得更高、更遠。

智能界面：當今大多數(shù)無人機都可以通過遙控器或智能手機應用進行飛行，制造商特定的應用可以完全控制無人機。

新領域

用于商業(yè)應用的無人機正在蓬勃發(fā)展。這將為不同的企業(yè)提供大規(guī)模的機會來增加收入，并幫助全球經(jīng)濟以難以想象的方式增長。

貨運服務：根據(jù)最近的報道，谷歌和亞馬遜正在開發(fā)自己的無人機，以便可以在更短的時間內(nèi)通過空運運送貨物。Facebook正計劃開發(fā)巨型無人機，將信號傳送到偏遠地區(qū)以進行互聯(lián)網(wǎng)訪問。

與物聯(lián)網(wǎng)合作：無人機與地面物聯(lián)網(wǎng)傳感器網(wǎng)絡的集成系統(tǒng)可以幫助農(nóng)業(yè)企業(yè)監(jiān)控土地和作物，能源企業(yè)調(diào)查電力線和操作設備，保險企業(yè)監(jiān)控索賠和政策的財產(chǎn)。

測量和估計：無人機可以測量和記錄農(nóng)作物、建筑物和山脈的高度。這是通過使用稱為激光雷達的遙感技術來完成的，該技術用激光照射目標，并通過測量反射回來的內(nèi)容來計算距離和高度。

大氣研究：無人機可以飛到不安全和難以進入的地區(qū)來測量空氣質(zhì)量，檢查是否存在特定微生物或大氣元素，甚至探測地震。

現(xiàn)場錄制：電視體育網(wǎng)絡現(xiàn)在使用無人機來捕捉體育賽事的鏡頭，否則這些鏡頭很難獲得。

無人機造成的威脅

無論無人機現(xiàn)在看起來多么令人印象深刻，它們在未來都可能成為危險的武器。無人機的日益普及和易于使用是許多隱私，安全和安全問題的原因。因此，找到一種方法使它們與有人駕駛飛機安全共存的重要性變得越來越緊迫。

隱私威脅：這些頑皮的空中間諜可以在個人的家中或其他私人場所拍攝照片。

碰撞：不斷增加的無人機流量可能導致空中碰撞和無人機失去控制。無人機飛得離商用飛機太近的威脅促使人們呼吁對其進行監(jiān)管。

民事攻擊的可能性：與常規(guī)武器相比，無人機相對便宜，但可以實現(xiàn)更具破壞性的結果。正是這種易于獲取、易于操作且萬無一失的技術，使其成為有吸引力的大規(guī)模殺傷性武器。

黑客攻擊：無人機在某種程度上就像飛行的電腦，攜帶著可以被黑客攻擊的操作系統(tǒng)和可編程代碼軟件。無人機已經(jīng)被開發(fā)出來，可以四處飛行，尋找其他無人機，侵入它們的無線網(wǎng)絡，斷開主人的連接，并接管控制權。

無人機安全法規(guī)

隨著時間的推移，世界各地的監(jiān)管機構已采取措施防止無人機可能被濫用。

中國：任何重量超過15磅或飛行高度超過400英尺的無人機都需要獲得中國民航局(CAAC)的許可。

英國：民航局(CAA)規(guī)定，重量超過半磅的無人機必須注冊，并且禁止在500英尺以上飛行。

美國：美國聯(lián)邦航空局特別規(guī)定了某些規(guī)定，如商用無人機的遠程飛行員證書和速度高達100英里/小時的注冊，僅限白天操作，適當?shù)姆雷舱彰?，以及禁止無人機在非參與者的情況下在有蓋的結構下或有蓋的固定車輛內(nèi)操作。

歐洲：SESAR（單一歐洲天空ATM研究）正在計劃推出U-space基礎服務，包括電子注冊、電子識別和無人機地理圍欄，以及與載人航空的全面集成，以避免與商業(yè)飛機的干擾和碰撞飛機。

結論

無人機是科技帶來的驚人禮物。它們的大規(guī)模擴張激勵著幾乎所有國家開發(fā)不同用途的無人機。當今的無人機是微控制器、GPS、Wi-Fi和傳感器單元等所有先進技術的組合。

他們需要以同步的方式工作，這為許多企業(yè)，甚至是初創(chuàng)企業(yè)帶來了業(yè)務。此外，大量的無人機套件、易于學習的編程語言以及互聯(lián)網(wǎng)上的課程材料，使新手可以輕松構建和編碼無人機。

在這種情況下，政府的作用至關重要，以促進低成本檢測系統(tǒng)的發(fā)展。這樣的系統(tǒng)應該足夠先進，可以發(fā)現(xiàn)惡意的無人機，并建立強有力的監(jiān)管。以免入侵者濫用這項寶貴的技術。

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