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遨游天地,利用厚生

来源:西南科技大学文学与艺术学院 作者:王晨晓

当众生脚踏大地时,却总是喜欢向上仰望,探索未知的事物。从中国古代“取大鸟翮为两翼”到近代莱特兄弟制造的第一架飞行器,再到现代飞机的普遍应用,科学与绮丽的神秘的天空遥相呼应,人类对天空的征服欲却从未停止。飞行器作为探索天空领域的手段之一,也在不断向多样化完善。无人机作为飞行器新的一份子,正在迎来爆发的前夜。

从猎人之眼到民间帮手

对于人类,战争意味着惨重的伤亡。早期空战中,由于飞行器的研发并不成熟,飞行员的飞行条件不容乐观。他们不仅要穿戴极其厚重的衣物并佩戴风镜,还要随身携带一把手枪。这把手枪不仅用来近距离杀敌,也用来自杀。因为当时的并飞行器不具备弹射自救装置,一旦被击中失事,飞行员就只有死路一条。与其痛苦地摔死,倒不如一枪毙命来得痛快。

1914年,正处于英德战争的焦灼阶段,而英德之间的空战则更是频繁。在“血色的四月”一战中,德军派遣了大批飞机对英军进行空中轰炸,英军损失了912名飞行员。面对惨重的损失,一项秘密计划在悄悄萌芽。英国的卡德尔和皮切尔(Kader and Piqieer)两位将军提出了一种想法:制造出不用人驾驶,通过地面人为操控的飞机,就可以深入敌军,投下炸弹。

这一想法的实施将在很大程度上减少飞行员的伤亡,最终由A.M.洛教授带领人进行研究,并将这份计划命名为“AT计划”。经过多次实验,在没有装载炸弹的情况下,一架装置了无线电遥控装置的小型单翼机试飞成功。但在1917年3月的装载炸弹地再次试飞中,飞机却迅速坠毁。

此后的10年中,A.M.洛教授研制出了多种机型,进行了无数次的试飞,有成功也有失败。终于在1927年,他成功地研制出“喉”式单翼无人机(无人机分为固定翼与多翼,单翼是固定翼的一种,“喉”式是对其外形的描述),并且带弹试飞成功。而后英国皇家空军正式把这种飞机命名为无人机。

武器在实战中如拔节的竹子,无人机在19世纪一战和二战的“接力”来袭中,暴风成长。 在二战中美国陆军舰空队曾大量使用的“无人靶机”,就是让无人机由原先简单的带弹飞行变为可以有目标的进行攻击。除此以外,无人机还衍生出了进行实时侦察、指挥控制和精确打击等新技能,也有了“猎人之眼”的美誉。

而在和平年代,出生于战争中的无人机原本应该逐渐退出民众视野,却未曾料想它却以一种全新的姿态出现在人们生活的方方面面。据《2016—2022年中国无人机市场运行态势及投资战略研究报告》显示,早在2004年中国无人机中民用无人机就已经占据98. 6%。

2017年,一档由央视记录频道播出的纪录片《航拍中国》引起了强烈的反响。而作为节目制作的秘密武器“无人机航拍器”则大显身手,以俯瞰的全新视角来展示中国的大好山河。在许多的综艺拍摄中、新闻报道的现场,也总少不了“无人机航拍器”的身影。除航拍以外,现阶段民用无人机的应用更有农林植保、地质测绘、灾害评估等多方面的应用。

向上,飞向未知领域

当人在飞机上时,可以轻而易举对飞机下达指令,而当处于地面时,或长或短距离的指令传输,成了无人机驾驶需要考虑的问题。一般的无人机分为机身、动力系统、控制系统和其他部分,如果机身和动力系统是鸟儿挥动的翅膀,那么控制系统则是传达信息给大脑的神经元,对指令的下达起了决定性的作用。

鸟儿在飞行时有翅膀、眼睛以及中枢神经系统进行各种信息的处理与协调,而无人机的最终目的也是如此——能够像鸟儿一样实现完全的自主控制飞行。而在目前的技术发展状况下,其飞行控制系统还未能达到全自主控制飞行的要求,市面上的无人机也大多是半自主控制飞行。半自主飞控系统只能够通过算法保持机身的平稳,除此以外也需要人为控制无人机的航线。

同样是飞行器,也同样需要遥控控制,无人机与航模到底有什么不同?除了外形,航模与无人机最本质的区别就在于是否有飞行控制系统。航模的飞行是由视距内遥控系统来实现的,存在一定的距离限制,同时这种人为遥控也不存在实现全自主控制飞行的可能性。

我国的无人机研究自上个世纪50年代才开始,而无人机之所以能够在短时间内完成在军用和民用的完美跨界,也在于无人机不同于航模的娱乐性质更加浓厚。无人机的实用性更强,可以挂载其他设施,实现其价值。例如无人机所挂载的云台,可以做无人机的眼睛,再通过卫星系统将拍摄到的画面传回地面,实现地面与空中的相互协调配合。云台的视频传输更加可以实现空中侦查、航拍等图像采集工作。

无人机的可挂载使其走向大众的生活中,在农业领域,无人机替代人力挂载“喷雾器”对农作物喷洒农药,也可根据云台的回传影像对农作物的生长状态进行观察;而在抗震救灾抢险时,无人机能够跨越各种地形,从空中传回实时影像,帮助人们对现场灾情进行判断;而未来,无人机更有可能应用到快递、服装零售、安保执法等领域。

“通过在地面规划好航线,就可以去到你想去的地方,拍摄实时图像传回地面。”中国航空理事会、南京航天航空大学教授昂海松也对未来的无人机做出了新的期待,“未来的无人机发展不但按照事先规划好的航线飞行,还会在飞行过程中发现一些新的目标,感知环境以及重新规划航线,未来无人机要脱离人,向智能化发展。”

向下,俯冲地面

2019年年初,有这样一份报道,一位游客的无人机飞上了澳门的大三巴牌坊,坠落在高层石拱上。而据后来的调查显示,这为游客在航拍前并没有申请拍摄许可。而在2018年底,伦敦盖威克(Gatwick)在圣诞节因跑道附近来历不明的无人机被关停,导致11万旅客被困。时间再向前推,2017年9月联合国大会期间,无人机撞上了美国的军用黑鹰直升机;去年10月,一名中国游客因在梵蒂冈禁飞区附近放飞无人机,被意大利警方逮捕。除无人机被没收外,还被以违反反恐法和禁飞规定提起诉讼。……因无人机“黑飞”干扰民航班机起降、影响公共安全的事件屡屡发生,严重的更有可能影响到国家之间的友好关系。

而对国家间无人机的管控如此严格,除了对安全隐患的考虑以外,很大程度上是怕本来作为“猎人之眼”的无人机被有心之人利用,成为窥测他人的第三只眼睛。现在作为一般用途的无人机,由于机身不大,便于隐藏,极易可能被人恶意利用,用作隐藏摄像装置。在2015年11月21日,亚冠决赛第二回合比赛,广州恒大在主场迎战迪拜阿赫利队,恒大在进行赛前训练时,训练现场突然出现了无人机偷拍,这也引发了广州恒大的不满。民间尚且如此,国家亦然谨慎。

路上驾驶要持证上岗,无人机驾驶的持证上岗将很大程度上改善“黑飞”现象。但在2016年,《南方日报》的记者曾写文《花上万元培训 却难成“飞手”》披露无人机驾驶考证背后市场的黑暗。吕小波(化名)是其中的主人公:“原来学校口头承诺培训无人机组装、调试、保养和维修,但我毕业后几乎什么都没学会,更别提找工作了,这2万多元培训费花得很不值。”

吴晓波不是个例,在2013年后中国民用航空局(CAAC)将民用无人机的相关管理交由中国AOPA协会暂管,在这种情况下不少人都对中国AOPA协会所颁发的证件的含金量表示质疑。在交钱考证后,“飞手”们没能学到真才实学的技术,一些企业自然也不会选择招用。就正如AOPA无人培训机构的教练徐蜜桃(化名)所说:“在这个行业,这个证只能作为一块敲门砖,它只代表你能飞,而不代表你会飞。”

而目前,市面上的民用无人机的机型、用途以及动力设置都不尽相同,按照相同的标准来要求不同无人机,本就是一件不合理的事情。而要根据种类繁多的无人机制定出一套完整的标准,其操作的可实施性也难以保证。就正如来自中国社会科学院的研究生硕士张俊杰所说:“如按照2013年曾出台的《民用无人驾驶航空器系统驾驶员管理暂行规定》要求,无人机处于视距半径500米以外,高度高于120米的,或空机质量大于7千克的要持证飞行,但在实际操作中,即便无人机飞到了120米以上,谁能够发现?无人机空机质量突破了7千克标准,谁会去管?即便有人管,面对目前这么大的拥有量,谁又能管得过来?”

无人机市场正在不断扩大,而需求的多样化使得种类趋向多元化,也造成了市场的难以管理。近年来,无人机集群作战系统、无人机执法检测等新的技术以及新的应用,都在暗示着无人机已经进入发展的快车道,而油门如何与飞速向前的车辆配合好,法律如何保障也是需要重视的。

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