在當(dāng)今的科技領(lǐng)域，無(wú)人機(jī)技術(shù)正在迅速滲透多個(gè)行業(yè).
無(wú)人機(jī)曾被視為充滿未來(lái)感的小玩意兒，如今在其他領(lǐng)域也有了廣泛的應(yīng)用。從革新農(nóng)業(yè)到改變建筑和保險(xiǎn)行業(yè)，無(wú)人機(jī)正在證明自己的價(jià)值。
農(nóng)業(yè)是無(wú)人機(jī)技術(shù)的最大受益者之一。但它們也在公共安全、建筑、保險(xiǎn)、娛樂(lè)和基礎(chǔ)設(shè)施檢查等不同領(lǐng)域掀起波瀾。
電氣電子工程師學(xué)會(huì)(IEEE)計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)的全面技術(shù)預(yù)測(cè)清單將無(wú)人機(jī)的應(yīng)用列為2025年的頂級(jí)技術(shù)之一，僅次于大語(yǔ)言模型的應(yīng)用(https://www.computer.org/resources/2025-top-technology-predictions/)。
農(nóng)業(yè)中的無(wú)人機(jī)
雖然生活質(zhì)量指標(biāo)并不能直接衡量幸福程度，但它們常被用作一種替代衡量方式。它們有助于無(wú)人機(jī)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域有多種用途。當(dāng)配備傳感器后，它們能夠低成本地分析土壤狀況、監(jiān)測(cè)病害、蟲害和雜草的存在情況，以及評(píng)估植物的健康狀況。它們還被用于灌溉，以及在被稱為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)(可減少浪費(fèi)的做法)中噴灑肥料和農(nóng)藥。
電氣電子工程師學(xué)會(huì)(IEEE)高級(jí)會(huì)員Inderpreet Kaur表示：“某些類型的農(nóng)業(yè)比其他農(nóng)業(yè)更受益于無(wú)人機(jī)技術(shù)。像小麥、玉米和水稻這樣的大規(guī)模農(nóng)作物種植，在無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)大片田地、評(píng)估作物健康狀況和管理資源時(shí)，效率得到提高。果園和葡萄園的管理也看到了優(yōu)勢(shì)，因?yàn)闊o(wú)人機(jī)有助于監(jiān)測(cè)果樹和葡萄藤的健康狀況、優(yōu)化灌溉并及早發(fā)現(xiàn)病害。”
在過(guò)去十年中，農(nóng)業(yè)中的無(wú)人機(jī)這一主題一直是學(xué)術(shù)研究的一個(gè)重要領(lǐng)域。在一篇發(fā)表于IEEE Access的文章中，研究人員在學(xué)術(shù)文章數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索包含“無(wú)人駕駛飛行器”(無(wú)人機(jī)的另一種說(shuō)法)和“農(nóng)業(yè)”這兩個(gè)詞的條目(https://ieeexplore.ieee.org/document/10531194)。他們發(fā)現(xiàn)，2022年全球涉及“無(wú)人機(jī)+農(nóng)業(yè)”的學(xué)術(shù)論文達(dá)4621篇，較2017年增長(zhǎng)超4倍。研究還發(fā)現(xiàn)有1400多篇文章的標(biāo)題中同時(shí)包含這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)。
推動(dòng)無(wú)人機(jī)的應(yīng)用
硬件方面的進(jìn)步，包括續(xù)航更久的電池以及小型、高質(zhì)量的傳感器，使無(wú)人機(jī)變得更強(qiáng)大且功能更多樣。同時(shí)，增強(qiáng)型全球定位系統(tǒng)(GPS)和通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術(shù)進(jìn)行的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，使無(wú)人機(jī)能夠快速收集和共享信息，從而改善各行業(yè)的決策制定。
就像智能手機(jī)攝像頭一樣，無(wú)人機(jī)傳感器在不犧牲質(zhì)量的情況下變得更小。除了捕捉可見光用于成像之外，許多無(wú)人機(jī)還配備多光譜和高光譜傳感器以捕捉肉眼不可見的數(shù)據(jù)。
在導(dǎo)航方面，無(wú)人機(jī)現(xiàn)在依靠一系列先進(jìn)的全球定位系統(tǒng)(GPS)傳感器、慣性測(cè)量單元和視覺定位系統(tǒng)，這些視覺定位系統(tǒng)利用攝像頭和計(jì)算機(jī)視覺在GPS信號(hào)不可靠的區(qū)域進(jìn)行導(dǎo)航并保持穩(wěn)定。
最后，連接性的改善對(duì)無(wú)人機(jī)用戶來(lái)說(shuō)是一大福音。無(wú)人機(jī)能夠與地面上的傳感器和其他設(shè)備進(jìn)行通信。例如，在農(nóng)業(yè)方面，它們可以從田間的土壤濕度傳感器收集數(shù)據(jù)。它們還需要將收集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到某個(gè)地方，比如發(fā)送給正在觀看屏幕的人員或者數(shù)據(jù)中心。無(wú)人機(jī)通信方式的改進(jìn)也有助于提高其使用價(jià)值，因?yàn)樗鼈兡軌蚩焖侔l(fā)送所收集的數(shù)據(jù)以供處理和分析。
電氣電子工程師學(xué)會(huì)(IEEE)會(huì)員Juan Galindo表示：“物聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術(shù)對(duì)于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的收集、共享和分析至關(guān)重要。”
主要的無(wú)人機(jī)應(yīng)用
除農(nóng)業(yè)外，諸如搜索和救援之類的公共安全應(yīng)用已成為主要應(yīng)用。
根據(jù)發(fā)表在《IEEE計(jì)算機(jī)雜志》(IEEE Computer Magazine)上的一篇關(guān)于美國(guó)海岸警衛(wèi)隊(duì)(U.S. Coast Guard)使用無(wú)人機(jī)的綜述，無(wú)人機(jī)運(yùn)營(yíng)成本更低，而且在進(jìn)行海上救援時(shí)，通常其起飛速度比召集直升機(jī)機(jī)組人員的速度更快(https://www.computer.org/csdl/magazine/co/2025/02/10857841/23VCcJM1VAc)。
在建筑行業(yè)，建筑承包商可以使用無(wú)人機(jī)快速測(cè)量土地和建筑物，這有助于他們快速確定工程成本。在能源領(lǐng)域，無(wú)人機(jī)可以檢查從風(fēng)力渦輪機(jī)葉片到輸電線路，再到像水電大壩這樣的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的一切設(shè)施。在采礦行業(yè)，無(wú)人機(jī)被用于估算庫(kù)存礦堆規(guī)模。
保險(xiǎn)公司利用無(wú)人機(jī)在重大災(zāi)難發(fā)生后迅速評(píng)估損失，并且在提供新的保險(xiǎn)政策之前評(píng)估財(cái)產(chǎn)狀況
誰(shuí)來(lái)操控?zé)o人機(jī)
在大多數(shù)情況下，無(wú)人機(jī)由經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的飛行員操控，他們中的許多人通過(guò)為各個(gè)行業(yè)提供服務(wù)來(lái)經(jīng)營(yíng)小本生意。
Kaur說(shuō)：“雖然一些精通技術(shù)的農(nóng)民正在學(xué)習(xí)自己使用無(wú)人機(jī)，但由于操作、維護(hù)和遵守法規(guī)所需的技術(shù)技能，許多人更愿意雇傭有資質(zhì)的無(wú)人機(jī)飛行員。在印度的一些地區(qū)，政府和私人組織正在為農(nóng)民提供無(wú)人機(jī)使用培訓(xùn)。例如，來(lái)自印度旁遮普邦(Punjab)的20名女性組成的團(tuán)體接受了無(wú)人機(jī)飛行員培訓(xùn)，以便在農(nóng)田里噴灑肥料。這些女性免費(fèi)獲得了無(wú)人機(jī)設(shè)備，這使她們能夠有效地管理自己的田地并減少體力勞動(dòng)。”
無(wú)人機(jī)技術(shù)的未來(lái)創(chuàng)新
盡管無(wú)人機(jī)被迅速采用，但無(wú)人機(jī)技術(shù)的某些方面仍有改進(jìn)的空間。
電池技術(shù)是一項(xiàng)重要的研究課題。許多無(wú)人機(jī)在需要充電之前只能飛行20到40分鐘。功率更大的電機(jī)和更輕的材料將增加有效載荷，使無(wú)人機(jī)能夠承載更多重量。
而且一些改進(jìn)將有利于不同的應(yīng)用。更好的激光雷達(dá)(LiDAR)和測(cè)繪能力可以有助于評(píng)估建筑工程進(jìn)度，而更安靜的無(wú)人機(jī)將提升其在娛樂(lè)和媒體領(lǐng)域的使用。
