控設(shè)備如何在戰(zhàn)場(chǎng)以外找到用武之地

　　多年來(lái)，無(wú)人機(jī)（UAV）一直占據(jù)著各大報(bào)刊媒體的頭版頭條，美國(guó)等國(guó)家已經(jīng)使用無(wú)人機(jī)對(duì)中東及其它地區(qū)展開(kāi)監(jiān)控并實(shí)施快速而隱蔽的軍事打擊。

　　不過(guò)還有一些鮮為眾人所知的無(wú)人機(jī)。長(zhǎng)期以來(lái)，人們借助這些無(wú)人機(jī)去完成各類相對(duì)繁瑣或危險(xiǎn)的海陸空作業(yè)。無(wú)人機(jī)的作用當(dāng)然不止于此，許多無(wú)人機(jī)甚至可以拯救生命。如今，無(wú)人機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)十分普遍，其中包括人道主義救助。

　　杜克大學(xué)研究員專門針對(duì)非洲加蓬的野生動(dòng)物保護(hù)項(xiàng)目研發(fā)了一款廉價(jià)無(wú)人機(jī)。護(hù)林員可以利用它來(lái)監(jiān)視大象隱秘的行蹤。杜克大學(xué)人類與自主實(shí)驗(yàn)室高級(jí)研究科學(xué)家邁克爾？克拉曼（Michael Clamann）介紹說(shuō)：“我們可以借助無(wú)人機(jī)來(lái)獲得更準(zhǔn)確的計(jì)數(shù)，并能及時(shí)了解它們繁衍及獵獲獵物的真實(shí)情況?！?/p>

　　另外，無(wú)人機(jī)還可用于耕作?？死^續(xù)說(shuō)道：“由于無(wú)人機(jī)可以拍攝到分辨率較高的照片，所以可以幫助農(nóng)民了解農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況是否理想，有無(wú)蟲(chóng)害，或是否存在其它問(wèn)題等?！庇辛藷o(wú)人機(jī)，農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)都將得到大幅度地提升，不僅如此，農(nóng)民還可從高空迅速有效地觀察到農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況。此外，亞馬遜等零售商也對(duì)無(wú)人機(jī)產(chǎn)生了濃厚的興趣，他們希望能建立一支無(wú)人機(jī)快遞隊(duì)伍，以超越聯(lián)邦快遞（FedEx）或聯(lián)合包裹服務(wù)公司（UPS）的速度，更快速地將包裹送到客戶手中。

　　對(duì)于熱衷于高科技的金融家們來(lái)說(shuō)，自然抵擋不住無(wú)人機(jī)的誘惑。Business Insider報(bào)道稱，2015年風(fēng)險(xiǎn)投資家用于創(chuàng)辦無(wú)人機(jī)相關(guān)企業(yè)的注資超過(guò)4.5億美元，這一投資額是2014年的四倍。目前無(wú)人機(jī)總收入已破80億美元，BI Intelligence預(yù)計(jì)，到2021年該收入將達(dá)到120億美元。

　　此外，在娛樂(lè)、新聞及工業(yè)操作領(lǐng)域，無(wú)人機(jī)的使用同樣如魚(yú)得水。無(wú)人機(jī)能完成人類無(wú)法完成或不適合完成的任務(wù)，這幾乎使所有行業(yè)都獲得了一個(gè)新的選擇。美國(guó)出臺(tái)的商用無(wú)人機(jī)操作條例代表了該領(lǐng)域的新發(fā)展。盡管兩年前聯(lián)邦航空管理局依然禁止將無(wú)人機(jī)用于商業(yè)領(lǐng)域，但有幾家好萊塢影視公司在2014年獲得了聯(lián)邦航空管理局關(guān)于這一規(guī)定的豁免權(quán)，并在某些電影的場(chǎng)景拍攝中已采用無(wú)人機(jī)替代昂貴的直升機(jī)，其中包括《華爾街之狼》與《天幕墜落》。

　　無(wú)人機(jī)已經(jīng)在電影制作解決方案中被廣泛使用。2014年，吉福德？胡珀（Gifford Hooper）和菲利普？喬治（Phillip George）因其聯(lián)合發(fā)明的Helicam微型搖距升降攝錄機(jī)榮獲奧斯卡最佳技術(shù)成就獎(jiǎng)。不僅如此，他們合營(yíng)的Hovercam公司也因其發(fā)明的Helicam，已為數(shù)百部電影、廣告、電視節(jié)目和企業(yè)制作內(nèi)容拍攝了大量的空中場(chǎng)景。

　　像通用電氣（GE）這樣的跨國(guó)公司使用無(wú)人機(jī)后，能夠讓質(zhì)檢人員以一種更加安全的方式來(lái)管理大型機(jī)械零部件。通用電氣工程師經(jīng)過(guò)設(shè)定無(wú)人機(jī)的程序，使其圍繞風(fēng)力渦輪機(jī)和廢氣燃燒煙道等障礙物盤(pán)旋飛行，然后借助專用攝像頭探測(cè)到腐蝕點(diǎn)或其他受損點(diǎn)。另外，無(wú)人機(jī)拍攝到的圖像還可制作成3-D打印模型。目前通用電氣正在開(kāi)發(fā)自主機(jī)器人機(jī)群，從而代替人力處理單調(diào)、臟亂或危險(xiǎn)的工作。

　　新聞機(jī)構(gòu)也利用無(wú)人機(jī)來(lái)采集新聞。2016年5月，《紐約時(shí)報(bào)》發(fā)布了一篇有關(guān)哈特島（Hart）的報(bào)道，哈特島是布朗克斯區(qū)（Bronx）附近的一處與世隔絕的貧民墓地。在過(guò)去的147年間，這座城市共埋葬了一百多萬(wàn)具尸體?！都~約時(shí)報(bào)》申請(qǐng)對(duì)此事進(jìn)行報(bào)道，卻遭到紐約市官員的拒絕，于是報(bào)社利用無(wú)人機(jī)從上空拍攝雷克斯島（Rikers），并捕捉到囚犯挖掘棄尸墳?zāi)沟膱?chǎng)景?！都~約時(shí)報(bào)》報(bào)道稱，哈特島最終成為了那些被社會(huì)體制所淘汰的貧民們靈魂的歸屬地。

　　無(wú)人機(jī)經(jīng)過(guò)短時(shí)間的發(fā)展便迅速對(duì)各行各業(yè)產(chǎn)生了極大的影響。下面將重點(diǎn)為大家介紹一些不熟知的智能互連無(wú)人機(jī)，以及應(yīng)用無(wú)人機(jī)來(lái)改善民生及挽救生命的項(xiàng)目。

　　機(jī)器人救援

　　當(dāng)沖天的火光燃燒到足以融化金屬的溫度時(shí)，局部的參照物也已經(jīng)化為灰燼，消防員很難準(zhǔn)確判斷自身的位置與前進(jìn)的方向。第一響應(yīng)者——一線消防隊(duì)員將義無(wú)反顧地沖入熊熊燃燒的大樓或肆虐的林火中，他們根本不了解火災(zāi)的大小或范圍，也不知道大概有多少人困在其中。

　　無(wú)人機(jī)可以改變這個(gè)現(xiàn)狀。采用恩智浦半導(dǎo)體等公司制造的高科技通信處理器，為無(wú)人機(jī)創(chuàng)建無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。有了這一網(wǎng)絡(luò)，單人也足以控制整個(gè)無(wú)人機(jī)群，還能幫助一線消防隊(duì)員始終與中央指揮部及同伴保持聯(lián)系，即便在多人同時(shí)發(fā)聲導(dǎo)致頻道擁堵的時(shí)候或通信基礎(chǔ)設(shè)施受損的情況下也不例外。

　　伍茲霍爾海洋研究所工程師艾米？庫(kù)庫(kù)亞（Amy Kukulya）介紹說(shuō)：“科學(xué)家只有越來(lái)越深入的了解鯊魚(yú)在水底搶占地盤(pán)的原因，才能將更多的數(shù)據(jù)信息提供給政策制定者和生態(tài)環(huán)境保護(hù)者?！?/p>

　　恩智浦半導(dǎo)體公司營(yíng)銷與通信副總裁約翰？迪克森（John Dixon）介紹說(shuō)，用于增強(qiáng)無(wú)線電效率的通信處理器主要用于軍事行業(yè)，而且價(jià)格昂貴。但它們能夠在極端條件下實(shí)現(xiàn)一定區(qū)域內(nèi)車對(duì)車或車對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的通信。這就意味著第一響應(yīng)者可以保持無(wú)人機(jī)與地面車輛或緊急援助者之間的通信，即使與衛(wèi)星的通信被切斷也不受影響。迪克森還補(bǔ)充說(shuō)，他的公司正在開(kāi)發(fā)一種新型螺旋槳電機(jī)控制處理器，其扭矩足以提起一個(gè)人的重量。

　　2005年卡特里娜颶風(fēng)事件發(fā)生以后，密西西比州上空出現(xiàn)了兩駕小型無(wú)人機(jī)。它們負(fù)責(zé)在坍塌的建筑物中搜尋幸存者。德州農(nóng)工大學(xué)的機(jī)器人輔助搜尋和救援中心、應(yīng)急信息中心主任羅賓？墨菲（Robin Murphy）介紹說(shuō)，空中搜尋可以極大地提高救援效率。

　　墨菲指出，現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估對(duì)于控制火情、營(yíng)救受災(zāi)群眾以及災(zāi)后重建具有至關(guān)重要的意義，而且它對(duì)于其它災(zāi)難亦是如此。無(wú)人機(jī)可以幫助救災(zāi)指揮官和消防員識(shí)別、處理和掌握大型火災(zāi)或其他緊急險(xiǎn)情中的關(guān)鍵因素。

　　第一響應(yīng)者應(yīng)盡可能充分地了解災(zāi)情，這對(duì)于救災(zāi)很有幫助。 墨菲舉說(shuō)，“救援前，應(yīng)該盡可能的了解現(xiàn)場(chǎng)是否有人被困，道路是否已被切斷，換條路走是否能更接近現(xiàn)場(chǎng)等關(guān)鍵問(wèn)題?！绷私饬诉@些信息，指揮官就能做出更加迅速和準(zhǔn)確的響應(yīng)，從而減少混亂，讓更多的人遠(yuǎn)離危險(xiǎn)。

　　德克薩斯州奧斯汀消防局機(jī)器人緊急部署（RED）團(tuán)隊(duì)一直與當(dāng)?shù)卣吐?lián)邦政府、業(yè)界以及墨菲這樣的學(xué)術(shù)專家保持合作，共同探討將無(wú)人機(jī)等機(jī)器人用于海陸空實(shí)時(shí)緊急救援行動(dòng)的方法，從而確保消防員的人身安全，并且提高緊急響應(yīng)效率。

　　RED團(tuán)隊(duì)正在練習(xí)使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行森林滅火，并針對(duì)洪澇災(zāi)害、危險(xiǎn)品泄露以及其他緊急情況進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)演習(xí)。與此同時(shí)，他們也正在制定有關(guān)無(wú)人機(jī)使用方法、使用時(shí)間和使用條件的相關(guān)規(guī)定，并計(jì)劃擬定調(diào)度協(xié)議。墨菲介紹說(shuō)，除了能夠準(zhǔn)確了解現(xiàn)場(chǎng)情況和獲得可靠的搜救能力以外，無(wú)人機(jī)的另一大作用就是災(zāi)后偵察。災(zāi)后偵察有助于應(yīng)急管理人員了解當(dāng)前事故對(duì)建筑物、道路和其他基礎(chǔ)設(shè)施的損壞程度，并明確還有哪些資源需要重建。

　　今年，負(fù)責(zé)跟蹤和評(píng)估氣候事件的國(guó)家環(huán)境信息中心（National Centers for Environmental Information）報(bào)告稱，自1980年以來(lái)，美國(guó)遭受了196起與天氣和氣候有關(guān)的災(zāi)難，總損失達(dá)到或超過(guò)10億美元。這些災(zāi)難事件引起的總開(kāi)支已超過(guò)1.1萬(wàn)億美元。

　　福特汽車互聯(lián)汽車產(chǎn)品開(kāi)發(fā)經(jīng)理帕特里克？埃利斯（Patrick Ellis）說(shuō)：“我們的設(shè)想是：第一響應(yīng)者按下按鈕，無(wú)人機(jī)自動(dòng)起飛，完成任務(wù)后自動(dòng)著陸，同時(shí)向管理者提供數(shù)據(jù)和信息流?！?/p>

　　聯(lián)邦航空管理局（FAA）預(yù)測(cè)，小型無(wú)人機(jī)系統(tǒng)將在未來(lái)幾年內(nèi)成為航空業(yè)最具增長(zhǎng)動(dòng)力的部分。FAA估計(jì)，到2020年，將有700萬(wàn)架小型無(wú)人機(jī)投入使用，其中270萬(wàn)架服務(wù)于商業(yè)領(lǐng)域。

　　其它救援機(jī)器人

　　無(wú)人機(jī)救護(hù)車

　　德?tīng)柛Ｌ乩砉ご髮W(xué)研究生亞歷克？莫蒙特（Alec Momont）設(shè)計(jì)的無(wú)人機(jī)救護(hù)車可以迅速將除顫器送到心臟病發(fā)病者身邊。莫蒙特估計(jì)，目前心臟病突發(fā)患者的生存率為8%，有了他的無(wú)人機(jī)救護(hù)車，則可以將這個(gè)生存率提高到80%。這種無(wú)人機(jī)的飛行速度超過(guò)60英里/小時(shí)，內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)攝像頭，可供患者或患者的陪同人員與醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行溝通。將來(lái)，莫蒙特希望無(wú)人機(jī)救護(hù)車能夠成為空中醫(yī)藥箱，可以將氧氣面罩送到火場(chǎng)人員手中，或?qū)⒁葝u素針劑傳遞給糖尿病患者。

　　水上救援

　　洛杉磯縣消防局使用一批遙控救生快艇在南加州海岸線巡邏。每一艘救生快艇都相當(dāng)于一名救生機(jī)器人。快艇叫做“緊急情況綜合救生繩索”，簡(jiǎn)稱“艾米麗”。這款無(wú)人快艇由亞利桑那州薩瓦里塔（Sahuarita）的Hydronalix公司開(kāi)發(fā)，長(zhǎng)4英尺，重25磅，可用于搜救和復(fù)原工作。無(wú)人快艇通過(guò)內(nèi)置的微型電泵用來(lái)發(fā)電，時(shí)速可達(dá)22英里。不僅可沖破30英尺高的海浪，還能抵御激流。如有游泳者被困，艾米麗能夠飛馳到被困者身邊，開(kāi)啟漂浮設(shè)備的功能將其托舉在水面，直到營(yíng)救人員抵達(dá)。艾米麗可以從直升機(jī)或橋面拋至水面，在洪水、颶風(fēng)或其他海上災(zāi)難中提供援助。它還配備攝像機(jī)、夜間救援燈以及雙向通信功能。

　　排雷無(wú)人機(jī)

　　聯(lián)合國(guó)估計(jì)，在七十個(gè)國(guó)家的前戰(zhàn)區(qū)仍埋有多達(dá)1.1億枚有效地雷。這種隱形殺手每年導(dǎo)致15000至20000人喪生，并使更多人致殘。

　　位于荷蘭艾恩德霍芬（Eindhoven）的Hassani設(shè)計(jì)公司研制了用于探測(cè)和銷毀地雷的低價(jià)Kafon排雷無(wú)人機(jī)（MKD）。MKD目前仍處于原型設(shè)計(jì)階段，它配備六只轉(zhuǎn)子和可互換的機(jī)器人延伸臂，可加載高分辨率攝像頭與金屬探測(cè)器，還能抓取雷管。

　　無(wú)人機(jī)的工作分為三個(gè)階段：測(cè)繪雷區(qū)，探測(cè)地雷和摧毀地雷。首先，無(wú)人機(jī)攜帶空中3D測(cè)繪系統(tǒng)飛躍雷區(qū)。接下來(lái)，無(wú)人機(jī)盤(pán)旋于雷區(qū)上空，并使用機(jī)器人金屬探測(cè)臂在地圖上標(biāo)記地雷點(diǎn)。每個(gè)被探測(cè)出的地雷都會(huì)做上標(biāo)記，成為待引爆對(duì)象。最后，夾持臂將小型定時(shí)雷管投至暴露的地雷頂部。MKD飛到安全區(qū)后，雷管就會(huì)爆除地雷。該公司稱，無(wú)人機(jī)的排雷速度比傳統(tǒng)排雷方式快20倍，成本降低了200倍。

　　生態(tài)無(wú)人機(jī)拯救地球

　　無(wú)人機(jī)在科研領(lǐng)域也得到了應(yīng)用。有了無(wú)人機(jī)，研究人員可以在統(tǒng)一的平臺(tái)上使用多種儀器，為更加深入地研究課題提供了可能。伍茲霍爾海洋研究所（Woods Hole Oceanographic Institution）海洋車輛操作工程師艾米？庫(kù)庫(kù)亞（Amy Kukulya）介紹說(shuō)：“現(xiàn)在，我們能夠充分發(fā)揮這一‘軍事設(shè)備’的功能，為科學(xué)家所用?！?/p>

　　多數(shù)無(wú)人機(jī)都可配置數(shù)碼相機(jī)，這樣研究人員就能夠從上空，更近距離地觀察到需要研究的區(qū)域，比如說(shuō)，從蘇門答臘與婆羅洲樹(shù)冠上觀察猩猩的棲息場(chǎng)所。這些無(wú)人機(jī)還能借助相應(yīng)的軟件生成高分辨率的照片和視頻，并配備地理參數(shù)，以便導(dǎo)入圖像識(shí)別軟件，從而提高人口計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確度。

　　生態(tài)環(huán)境保護(hù)者還在水中部署了無(wú)人機(jī)。十多年前，伍茲霍爾海洋研究所就已經(jīng)開(kāi)始使用自主水下航行器收集水生動(dòng)物的生活習(xí)性資料。近期，該研究所又在收集有關(guān)大白鯊的資料。（大家或許在“探索頻道”的《鯊魚(yú)周》（Shark Week）節(jié)目中看到過(guò)無(wú)人機(jī)的身影。）

　　大白鯊是一種肉食動(dòng)物，它的生活習(xí)性一直以來(lái)鮮為人知。庫(kù)庫(kù)亞和她的團(tuán)隊(duì)為了對(duì)大白鯊的習(xí)性展開(kāi)追蹤研究，用無(wú)人機(jī)對(duì)大白鯊進(jìn)行跟蹤。2012年，庫(kù)庫(kù)亞和她的同事——首席工程師羅杰？斯托克（Roger Stokey）使用一種名為Remus鯊魚(yú)攝影機(jī)（Remus SharkCam）的自主水下航行器在科德角（Cape Cod）附近對(duì)大白鯊進(jìn)行了跟蹤拍攝。她解釋說(shuō)：“人們利用這些水下無(wú)人操控設(shè)備，可以對(duì)大型海洋生物進(jìn)行三維追蹤。設(shè)備提供的畫(huà)面為人類，尤其是科學(xué)家和創(chuàng)新者，展示了更加廣闊的水下世界?！?/p>

　　科學(xué)家在每條鯊魚(yú)身上安裝了一只應(yīng)答器標(biāo)簽。通過(guò)定位和追蹤這只標(biāo)簽，REMUS鯊魚(yú)攝影機(jī)（Remus SharkCam）能夠在安全距離內(nèi)展開(kāi)工作，以免對(duì)鯊魚(yú)的習(xí)性造成影響。

　　在水下，Remus鯊魚(yú)攝影機(jī)具有和海豚或黃鰭金槍魚(yú)相似的的魚(yú)雷外形，長(zhǎng)度有六英尺多一點(diǎn)，重一百磅。它能夠精準(zhǔn)跟蹤附標(biāo)大白鯊，在不驚動(dòng)鯊魚(yú)的前提下盡可能接近它們，細(xì)致觀察鯊魚(yú)的海底活動(dòng)，并從中收集有關(guān)其習(xí)性的大量科學(xué)數(shù)據(jù)。

　　庫(kù)庫(kù)亞指出，在Remus問(wèn)世之前，鯊魚(yú)研究專家只能根據(jù)水面上的觀察結(jié)果對(duì)鯊魚(yú)的習(xí)性進(jìn)行假設(shè)。比如它們?nèi)绾芜M(jìn)食、如何交配以及如何與環(huán)境相互作用。她強(qiáng)調(diào)說(shuō)：“通過(guò)Remus鯊魚(yú)攝影機(jī)，我們第一次近距離直接觀察到鯊魚(yú)的個(gè)體行為?？茖W(xué)家只有越來(lái)越多的了解鯊魚(yú)在水底搶占地盤(pán)的情況，才能能將更多的有效信息提供給決策者和生態(tài)環(huán)境保護(hù)者?！?/p>

　　2013年，當(dāng)Remus鯊魚(yú)攝影機(jī)首次前往墨西哥瓜達(dá)盧佩島時(shí)，就遭到幾只大白鯊的攻擊。幸虧當(dāng)時(shí)在水下活動(dòng)的是機(jī)器而不是人，否則后果不堪設(shè)想。盡管Remus遭到了撞擊和撕咬，但它仍在不斷地搜集信息，并通過(guò)安裝在四周的六只攝像頭拍攝到了鯊魚(yú)攻擊時(shí)的畫(huà)面。這段錄像讓我們對(duì)鯊魚(yú)的捕獵技巧有了更新、更詳細(xì)的認(rèn)識(shí)。

　　綠洲外的機(jī)器人

　　監(jiān)控極冰融化

　　在北極，無(wú)人機(jī)對(duì)研究氣候變化作出了重大貢獻(xiàn)。它們可以前往冰層以下，達(dá)到破冰船和載人飛機(jī)無(wú)法涉足的地方。

　　伍茲霍爾海洋學(xué)研究所的科學(xué)家正在使用改進(jìn)后的Remus對(duì)阿拉斯加州巴羅（Barrow）附近的極地冰川進(jìn)行監(jiān)控。庫(kù)庫(kù)亞稱，極冰監(jiān)控的難度在于需要使用強(qiáng)大的遠(yuǎn)程自主監(jiān)控設(shè)備，同時(shí)確保設(shè)備必須能夠在冰下游動(dòng)并自動(dòng)返回。

　　植樹(shù)

　　位于英國(guó)牛津的BioCarbon工程公司設(shè)計(jì)出一種空中無(wú)人機(jī)原型，這種無(wú)人機(jī)可以快速高效地植樹(shù)。首先，人們需要針對(duì)某個(gè)過(guò)度砍伐區(qū)制作高分辨率的三維地圖。之后無(wú)人機(jī)根據(jù)地圖用微型炮將種莢發(fā)射至精確位置。種莢采用生物可降解材料，內(nèi)部包含了發(fā)芽種子和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。擊中土壤后會(huì)立刻破裂，里面的種子落地生根。目前這種方法尚在試驗(yàn)階段。BioCarbon公司希望利用這種技術(shù)每年種植10億棵樹(shù)。

　　讓地球遠(yuǎn)離饑餓

　　如今，我們生活的地球上還有不少人在饑餓中煎熬。聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織預(yù)計(jì)，到2050年地球人口將增至91億。據(jù)估計(jì)，目前仍有九分之一的人口長(zhǎng)期處于營(yíng)養(yǎng)不良的狀態(tài)。隨著新興經(jīng)濟(jì)體的居民飲食逐漸向高糖、高動(dòng)物脂肪和高蛋白質(zhì)的形式轉(zhuǎn)變，緩解全球饑餓問(wèn)題的壓力進(jìn)一步加大，澳大利亞農(nóng)業(yè)發(fā)展非營(yíng)利組織克勞福德基金會(huì)（Crawford Fund）指出，這種營(yíng)養(yǎng)社區(qū)模式的轉(zhuǎn)變，需要消耗比現(xiàn)在多100倍的資源，才能從家畜而不是谷物中獲得足夠的熱量和蛋白質(zhì)。

　　那么2050年，人類的食物供求情況會(huì)怎樣呢？聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織指出，到那時(shí)人類需要的食物將比現(xiàn)在多70%。這就需要我們的耕地?cái)U(kuò)大5%，這意味著達(dá)到7000萬(wàn)公頃土地，額外增加10億噸谷物、2億噸肉類和近11%的淡水。而所有這些必要的資源都將變得更加緊缺。我們似乎需要提高現(xiàn)有農(nóng)田的生產(chǎn)力，才能滿足將來(lái)的食物需求。

　　農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)的時(shí)代已到來(lái)。它們可以拍攝高分辨率照片，以確認(rèn)作物是否有蟲(chóng)害，跟蹤作物庫(kù)存，并對(duì)土壤進(jìn)行分析。所有這些工作通常都是由人類在田間完成的。杜克大學(xué)的克拉曼（Clamann）說(shuō)，使用自主無(wú)人機(jī)能夠更快速、更準(zhǔn)確地完成這些工作。是否使用智能飛行器可能會(huì)決定是歉收還是豐收。

　　無(wú)人機(jī)還有助于對(duì)抗農(nóng)場(chǎng)中牛群和其他牲畜的各種常見(jiàn)疾病，增加世界糧食供應(yīng)，挽救饑餓人口的生命。例如，西班牙無(wú)人機(jī)開(kāi)發(fā)商Embention正在與國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)、埃塞俄比亞畜牧部和糧農(nóng)組織聯(lián)合對(duì)抗錐蟲(chóng)病。錐蟲(chóng)病是一種寄生蟲(chóng)病，通常被稱為“昏睡病”，通過(guò)采采蠅傳播。它會(huì)影響人類和牲畜的身體狀況，導(dǎo)致國(guó)家食物供應(yīng)瀕臨險(xiǎn)境。若不加以治療，這種疾病甚至?xí)＜吧?/p>

　　一個(gè)名為“抗蠅無(wú)人機(jī)”（Drones Against Tsetse）的項(xiàng)目正在測(cè)試一種全自主式無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，在每平方公里感染區(qū)內(nèi)釋放100只經(jīng)過(guò)絕育處理的雄性采采蠅。無(wú)人機(jī)的每片機(jī)翼都設(shè)有多個(gè)腔體，用于放置裝滿了采采蠅的生物可降解盒。這些采采蠅被放逐后會(huì)與本地采采蠅交配，但由于從無(wú)人機(jī)中飛出來(lái)的采采蠅經(jīng)過(guò)絕育處理，所以這種交配不會(huì)衍生出后代。雌雄采采蠅將逐漸死亡，絕無(wú)后代，這樣最終能減少采采蠅的總體數(shù)量。

　　通常情況下，要徹底清除埃塞俄比亞地區(qū)的采采蠅，必須部署多支機(jī)隊(duì)，將一盒盒雄性采采蠅手動(dòng)投擲到感染區(qū)。但是有了無(wú)人機(jī)，就不需要有經(jīng)驗(yàn)的飛行員參與，從而以更低的成本和更高的效率完成這項(xiàng)工作。

　　其他農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)

　　DroneDeploy

　　由舊金山新興公司DroneDeploy開(kāi)發(fā)的一款軟件，可以讓任何人來(lái)操作小型無(wú)人機(jī)，并使用計(jì)算機(jī)或智能手機(jī)分析采集到的映射圖像。該公司專注于農(nóng)業(yè)、建筑、檢驗(yàn)和保險(xiǎn)等行業(yè)。用戶只需要?jiǎng)觿?dòng)指尖，就可以按照自動(dòng)路線放飛任何一款已面市的無(wú)人機(jī)，獲取空中拍攝到的圖片和三維現(xiàn)場(chǎng)模型。這項(xiàng)技術(shù)可以幫助用戶了解哪些作物的生長(zhǎng)出現(xiàn)了問(wèn)題、預(yù)估產(chǎn)量并保存精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)以備后期進(jìn)行對(duì)比。

　　SenseFly推出eBee

　　小型SenseFly eBee無(wú)人機(jī)專為避免農(nóng)作物偵查中的人為失誤而研制。這種固定翼無(wú)人機(jī)可幫助農(nóng)民擴(kuò)大農(nóng)田偵查范圍，提高偵查速度，同時(shí)采集近紅外波段數(shù)據(jù)對(duì)作物的生長(zhǎng)狀況進(jìn)行評(píng)估。eBee實(shí)現(xiàn)了完全自主操作，即拋即飛，采集圖像，完畢后自行著陸。這款無(wú)人機(jī)在飛行過(guò)程中可迅速生成作物映射圖，識(shí)別問(wèn)題區(qū)域，定制農(nóng)業(yè)應(yīng)用圖，創(chuàng)建從“無(wú)人機(jī)到拖拉機(jī)”的農(nóng)作物處理流程。所有這些工作，都可以在一天完成。

　　災(zāi)難響應(yīng)

　　2011年3月11日，日本福島第一核電站遭遇嚴(yán)重地震和海嘯，導(dǎo)致反應(yīng)堆熔毀、放射性材料泄漏?？紤]到放射性沉降物的影響，約15萬(wàn)人被迫從該地區(qū)撤離?！陡２妓埂冯s志稱，核電站清理工作將耗時(shí)20年，耗資150億美元，難民賠償總額超過(guò)600億美元。然而，這只是核電站泄露帶來(lái)的部分影響。能源經(jīng)濟(jì)研究所（Institute of Energy Economics）指出，日本已經(jīng)花費(fèi)了2000多億美元才完成從核能發(fā)電向化石燃料發(fā)電的轉(zhuǎn)型。此外，地震和海嘯帶來(lái)的集中重建工作也需要大量資金。日本重建局稱，災(zāi)后五年的重建成本將超過(guò)2500億美元。

　　提高速度是降低災(zāi)后重建成本的關(guān)鍵。2015年，德州農(nóng)工大學(xué)的墨菲（Murphy）在TEDWomen上發(fā)表了一次有關(guān)如何使用救援機(jī)器人進(jìn)行災(zāi)難響應(yīng)的演講。她告訴觀眾：“，如果我們能把第一響應(yīng)提前一天，就可以將整個(gè)恢復(fù)期縮短1000天，也就是三年?！边@個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)于降低自然災(zāi)害或人為災(zāi)害帶來(lái)的損失具有非比尋常的意義。

　　無(wú)人機(jī)可以幫助我們實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。墨菲在她的演講中說(shuō)：“機(jī)器人可以讓災(zāi)難更快地過(guò)去?！?/p>

　　墨菲指出，2011年的日本海嘯摧毀了400英里海岸線，是卡特里娜颶風(fēng)的兩倍。海嘯讓橋梁、管道和港口都?xì)в谝坏Ｄ圃赥EDWomen上說(shuō)： “沒(méi)有港口，就無(wú)法獲得足夠的救濟(jì)用品來(lái)援助災(zāi)民?！睂＜覀冋J(rèn)為，港口一旦癱瘓，通常需要等待六個(gè)月才能有潛水員抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，還需要額外兩周清理殘片，港口才能恢復(fù)正常。但墨菲和她的同事們使用海上無(wú)人機(jī)在短短四個(gè)小時(shí)內(nèi)就讓一座繁忙的漁港恢復(fù)了運(yùn)營(yíng)。顯然，響應(yīng)遲緩，會(huì)對(duì)后續(xù)的復(fù)原工作造成阻礙。

　　墨菲指出，無(wú)人機(jī)還用于災(zāi)后重建工作?！盁o(wú)人機(jī)對(duì)于建筑工程師而言具有十分重要的作用。在地面上用雙目鏡所無(wú)法觀察到的角度，都能在無(wú)人機(jī)下現(xiàn)形。此外，無(wú)人機(jī)還能拍攝到衛(wèi)星圖像，并發(fā)現(xiàn)更高飛行物?！?/p>

　　賑災(zāi)無(wú)人機(jī)將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。2016年，大疆創(chuàng)新科技有限公司（DJI）與福特汽車公司、聯(lián)合國(guó)攜手舉辦了第三屆年度DJI開(kāi)發(fā)者大賽。福特汽車聯(lián)網(wǎng)車輛產(chǎn)品開(kāi)發(fā)經(jīng)理帕特里克埃利斯（Patrick Ellis）介紹說(shuō)，參加比賽的程序員要使用DJI軟件開(kāi)發(fā)套件制作一種應(yīng)用軟件，實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)從移動(dòng)車輛上自動(dòng)起飛，在特定區(qū)域內(nèi)搜尋災(zāi)難幸存者，然后返回指定基地的操作。他說(shuō)，“我們的設(shè)想是：第一響應(yīng)者按下按鈕，無(wú)人機(jī)自動(dòng)起飛，完成任務(wù)后自動(dòng)著陸，同時(shí)向管理者提供數(shù)據(jù)和信息流?！北M管無(wú)人機(jī)用于救災(zāi)已有幾年的時(shí)間，但從移動(dòng)車輛中自動(dòng)起飛并不常見(jiàn)。有了這種技術(shù)，救援人員可以在洪水、火災(zāi)或地震中進(jìn)行移動(dòng)巡邏作業(yè)。

　　參加比賽的團(tuán)隊(duì)必須開(kāi)發(fā)出新的通信軟件，確保在發(fā)射與著陸時(shí)無(wú)人機(jī)與車輛之間的無(wú)縫對(duì)接。他們可以通過(guò)福特SYNC AppLink或OpenXC平臺(tái)訪問(wèn)車輛數(shù)據(jù)。獲勝者將贏得十萬(wàn)美元獎(jiǎng)金。埃利斯說(shuō)，這種技術(shù)可以用于農(nóng)業(yè)、建筑業(yè)以及其他戶外行業(yè)。

　　進(jìn)入難以涉足之地

　　無(wú)人機(jī)可以攻克復(fù)雜地形、飛越受阻道路，因此常常被派往地勢(shì)復(fù)雜和難以涉足之地發(fā)放急救醫(yī)療用品。2015年4月，尼泊爾遭遇7.8級(jí)地震，無(wú)數(shù)家園被夷為平地，數(shù)千人因此喪生。尼泊爾政府迅速對(duì)此次災(zāi)難造成的損失進(jìn)行了評(píng)估，并對(duì)幸存者進(jìn)行援救。尼泊爾還收到了國(guó)際援助提供的醫(yī)療設(shè)備、塑料板、食品和飲用水。加拿大救援隊(duì)在此次行動(dòng)中使用了無(wú)人機(jī)。

　　多倫多人道主義組織GlobalMedic提供了一支由三架無(wú)人機(jī)組成的機(jī)隊(duì)，采用先進(jìn)的車載攝像機(jī)勘察區(qū)域情況，以便救援人員能更快地找到幸存者。無(wú)人機(jī)拍攝到的圖像還能夠幫助救援人員了解到哪些街道和建筑物已被摧毀，為護(hù)衛(wèi)隊(duì)提供導(dǎo)航。

　　美國(guó)宇航局（NASA）全球鷹無(wú)人機(jī)（Global Hawk UAV）正用于幫助科學(xué)家更好地預(yù)測(cè)颶風(fēng)登陸地點(diǎn)與強(qiáng)度。全球鷹無(wú)人機(jī)最初由諾斯羅普？格魯曼（Northrop Grumman）為美國(guó)空軍研制，能夠適應(yīng)高空、遠(yuǎn)程和長(zhǎng)時(shí)間飛行，因而被美國(guó)宇航局收入囊中。颶風(fēng)高度最多不會(huì)超過(guò)55000英尺，而全球鷹無(wú)人機(jī)的飛行高度在60，000英尺以上，因而能夠幫助科學(xué)家收集高空中的風(fēng)暴數(shù)據(jù)。該無(wú)人機(jī)可連續(xù)飛行28小時(shí)，航行11000海里。每架無(wú)人機(jī)均配備相關(guān)儀器，用于收集云層結(jié)構(gòu)、溫度、風(fēng)速、水蒸汽以及與熱帶風(fēng)暴有關(guān)的其它數(shù)據(jù)。