赵汗青

无人机的全称是“无人驾驶航空器”,也就是不需要人开的飞行器。普通的飞机离开飞行员就会失控坠毁,而无人机是让电子系统开飞机,也就是只需要下达简单的命令,它就能自己飞行,所以无人机也被认为是“飞行机器人”。

从天而降的军事利器

无人机并不完全是新生事物,一百多年前的第一次世界大战期间,军事家们就畅想能用无人驾驶飞机去攻击敌人。1917 年,美国就研发成功了“凯特琳虫”无人机,它带着约136 千克炸药,也被称作“空中鱼雷”。但是早期的无人机并不成熟,只能飞向大概的方向,飞到大概距离后坠向地面,很难命中目标,所以通常只用作防空训练时的靶机,或者带上照相机去充当侦察机。

“二战”期间,美国又尝试把普通的B-17轰炸机改装成无人机,去自杀式攻击敌人,但当时的技术仍然不成熟,效果不佳。而且这些无人机需要飞行员先驾驶它们起飞,然后再跳伞。这一复杂的过程也难免出现事故,1944年,肯尼迪家族的长子约瑟夫·肯尼迪就在执行起飞任务时遭遇意外爆炸而遇难。

20 世纪90 年代后,飞行、导航、控制、通讯、精确制导等诸多技术发展到新高度后,无人机变得前所未有地强大,MQ-9“捕食者”等大型军用无人机发现目标后可以直接发射导弹,实现“察打一体”。我国的“彩虹”“翼龙”等系列的军用无人机也达到世界一流水平,并出口到世界许多国家,广受好评。

各行各业的干活好帮手

很长一段时间,无人机都是高不可攀的尖端军事科技,但是21 世纪以来,微电子技术快速发展,让无人机的尺寸可以更小,价格也更低,这让无人机民用化成为可能。

2008 年汶川地震发生后,就有多架民用无人机勇闯灾区,为救援工作提供了重要信息。2012 年前后,小型的四旋翼无人机开始变得更加便宜,成为普通人也能买来玩的科技产品。这些飞入寻常百姓家的无人机,又激发了各界更多的想象力。

民用无人机并不只用来娱乐或航拍,许多行业的工作者看到无人机后,都想到如何利用它们来干活。事实证明,它们确实是很好用的工具:更大载重的农业植保无人机,帮助农民喷洒农药、播撒种子;一些特制的无人机还能往偏远地区送快递和信件,甚至送外卖;配备高倍变焦相机和红外夜视仪的专业无人机,帮警察抓坏人、帮消防员搜救幸存者、帮电力工人检查电力设施、帮交通业检查桥梁……在很多行业,驾驶无人机都成为一项非常实用的技能。

“飞手”的十八般武艺

无人机的发展史,也是人类不断进步的科技史。无人机最初能够诞生的基础,正是陀螺仪的发明与完善,这一装置可以感知飞机姿态,提供飞行控制的关键参数;无人机能够成功执行任务,还离不开定位导航、空气动力学、无线电遥控、自动化控制等诸多技术;无人机能飞入寻常百姓家,背后是微机电、无刷电机、锂电池、数码相机等诸多技术的完善;无人机在诸多行业成为实用工具,背后还有人工智能等技术的功劳。

所以,现在无人机虽然已经非常智能化,但要想成为专业“飞手”(无人机驾驶员),还需要知道很多理论知识,否则就更可能“炸机”(坠毁)。比如,不了解卫星导航原理,贸然在天空被遮挡的地方飞行,就可能遭遇自动驾驶仪失灵;不知道气压高度计的作用,有人用贴纸挡住了通气孔,也会遭遇失控;不懂无线电通讯的局限性,就容易因干扰或遮挡而导致链路中断……

现在,无人机的技术正前所未有地成熟,特别是在避障、数字图传等技术的帮助下,无人机的操作更加简单,普通用户需要注意的知识点更少了。但是无人机在各个行业的应用更加深入,这些“飞手”们要学习的专业知识则更多了。例如,航拍就要更懂飞行安全知识和相机的原理,以及构图、运镜等拍摄知识;农业植保就要更懂农业知识、软件操作、航线规划等;工业无人机的“飞手”要懂观测飞行数据、航线规划、载荷操作、机务检查、应急操作……总之,只有飞行的经验与技巧已经远远不够了。