2013 年，在巴哈馬工作時，我觀察到了現(xiàn)在所謂的無人機。作為一名安全從業(yè)者，我躍躍欲試。那年晚些時候，我讓我的妻子購買了一臺 DJI Phantom FC40 無人機，配備了支持 Wi-Fi 的攝像頭，可與 iPhone 5 配合使用。和大多數(shù)男人一樣，當我收到我的新禮物時，非常興奮。

誰需要指示，我想？但是，我需要這些說明，并很快找到了一個快速入門指南，其中指示我來回撥動開關(guān)并聆聽音調(diào)和燈光。當我這樣做時，我需要在垂直和水平軸上旋轉(zhuǎn)無人機。完成后，無人機上的燈變綠，螺旋槳將機器拉向空中。我做的第一件事就是把這東西推得盡可能高，幾秒鐘內(nèi)我就再也無法區(qū)分無人機和云了。隨后，我將無人機帶到大約 20 英尺高，然后水平向前推動。

很快，我意識到控制無人機是多么困難，因為它確實沒有定向航行的特異性，而且左轉(zhuǎn)可能是直的，反之亦然。幾分鐘后，我再也看不到或聽不到無人機了，被我的妻子嚇了一跳，她說：“你沒有丟掉那架 800 美元的無人機吧？”

手指離開控制器，我走向最后一次看到無人機的地方，希望能聽到螺旋槳的回響。然而，什么都沒有，很明顯我弄丟了這個設(shè)備。搜索了10分鐘后，我已經(jīng)放棄了所有希望，突然，我隱約聽到了螺旋槳的“嗡嗡聲”，然后聲音越來越大。我很興奮，但隨后又很沮喪，因為無人機飛過我，然后飛回我家。于是我瘋狂地追著設(shè)備跑，我想知道有人破解了它嗎？為什么要這樣做？在心臟病發(fā)作的邊緣，我看著無人機停下來，懸停并慢慢下降到我之前放飛的地方。那時我才知道這不是宜家的產(chǎn)品，我需要完全閱讀說明書。

無人機技術(shù)

雖然我們通常將無人機與四軸飛行器聯(lián)系在一起，但事實上，無人機還包括固定翼（飛機）、單旋翼（直升機）和飛艇，它們都有不同的用途、飛行時間和有效載荷潛力。目前，無人機不包括地面/水上設(shè)備，但我認為隨著機器人技術(shù)的快速發(fā)展，這種情況將會改變。

飛行無人機技術(shù)的絕對關(guān)鍵基礎(chǔ)是使用全球定位系統(tǒng) (GPS)，它使用來自 31 顆衛(wèi)星的信號來精確定位空間區(qū)域中的任何位置。如果沒有 GPS，這些無人機將無法鎖定它們的位置，而且，我們也看不到這些小型發(fā)動機可以產(chǎn)生的動力和特技飛行。無人機商業(yè)上可用的部件非常簡單，這些部分包括：

控制器：這是你用來控制無人機的。通常，會有飛行操縱桿、切換開關(guān)，可以禁用 GPS 鎖定和返回主頁功能。接收器：這會從您手中的控制器接收命令?？刂破鞑东@飛行桿的上下左右運動，并將其發(fā)送到無人機上的接收器。飛行控制器：連接到接收器，機載無人機飛行控制器與機載 GPS 接收器和攝像頭集成，這就是為什么無人機在刮風(fēng)的日子保持穩(wěn)定，當電池電量低時，自動會返回家中。相機的集成還允許它避開障礙物。機載 GPS 接收器：它接收衛(wèi)星數(shù)據(jù)并將其中繼到控制電子速度控制器并保持飛行器穩(wěn)定的飛行控制器。Wi-Fi/藍牙或近場通信天線：這允許無人機連接到基于手機/平板電腦的應(yīng)用程序?？梢韵螺d飛行遙測，上傳航點和程序功能。因此，一旦程序上傳，無人機就可以在沒有用戶干預(yù)的情況下自主運行，這些也可以稱為模式。相機：相機提供了更直觀的控制和第一人稱視角 (FPV) 的機會。自 2017 年以來，無人機已經(jīng)集成了具有運動跟蹤、避障功能的機載攝像頭，可以與飛行控制器通信并在自主操作時調(diào)整飛行路徑以避開樹木/房屋。相機通常使用與板載接收器不同的無線信號。電池：根據(jù)有效載荷（相機等）和飛行時間確定大小。電池將連接到電子速度控制電路 (ESC)。 ESC 是電壓調(diào)節(jié)器，它接受來自飛行控制器的輸入，以將無人機保持在一個位置或根據(jù)控制器輸入移動它。本質(zhì)上，這只是一個電源調(diào)節(jié)器。更多的力量意味著更多的升力。每個電機將有一個 ESC，其他 ESC 之間的結(jié)合允許設(shè)備轉(zhuǎn)動或翻轉(zhuǎn)（當 GPS 自動駕駛儀時）關(guān)閉。

我的 DJI FC40 的前身是 DJI Mavic。 Mavic 的外形要小得多，它可以以 20-35 分鐘的飛行時間以每小時 60 多英里的速度行駛，并且可以控制到 6 英里外。有些無人機可以攜帶更大的有效載荷，或者可以通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)進行控制以進行無限距離飛行。

無人機技術(shù)的未來

我們只是瞥見了無人機的潛力。未來的進步以及它們的簡單性將推動它們的使用。這是對未來的一瞥。

3D 打印的進步使得經(jīng)濟高效地打印耐用的聚合物無人機成為可能。 3D 打印的可訪問性和先進性將變得越來越先進。

由自動駕駛汽車驅(qū)動的電池技術(shù)取得了重大進展。排在首位的電池技術(shù)包括新一代鋰離子、鋰硫和固態(tài)電池。值得關(guān)注的組織和大學(xué)是 Nikola 和芝加哥大學(xué)，他們聲稱處于重大電池技術(shù)突破的邊緣。除了這些電池技術(shù)，我認為石墨烯需要特別關(guān)注。石墨烯有可能成為線束/電纜導(dǎo)體，并且非常堅固。這為機身成為電池本身鋪平了道路，從而集成了無人機上最重的物品之一。

無人機的最大障礙之一是在轉(zhuǎn)換為每分鐘機械轉(zhuǎn)數(shù) (RPM) 時浪費了大量能量。節(jié)約這種能量意味著無人機可以使用當前的電池技術(shù)運行更長時間，甚至可以使用更新的技術(shù)運行更長時間。 Turntide 開發(fā)了一種新的電動機方法，大大提高了它們的效率。雖然 Turnstide 的重點是用于加熱和通風(fēng)系統(tǒng)的大型電機，但我可以看到該技術(shù)在未來逐漸應(yīng)用于更小的電機。

目前，有多種通信平臺用于傳輸視頻和飛行控制。然而，5G 通信同時為 FPV 開啟了無人機對無人機的控制、低延遲和高分辨率視頻。

法律

確實沒有針對無人機的實用、州或聯(lián)邦法律。大多數(shù)法律都受到聯(lián)邦法律的限制，這使得干擾飛行器是非法的。為了解決無人機威脅，美國聯(lián)邦航空管理局擴大了其 2016 年的法律，制定了 400 頁的更簡單的法律，旨在通過遠程識別 (RID) 設(shè)備監(jiān)控所有無人機，該設(shè)備必須傳輸 GPS、速度、高度、經(jīng)度、幾何高度和時間/日期數(shù)據(jù)到接收位置。在我看來，這個系統(tǒng)只會讓誠實的人保持誠實，并沒有解決潛在的威脅。

威脅

這種威脅是真實存在的，而且?guī)缀跏穷A(yù)料之中的，比如當您在路上行駛時，您會看到一個古怪的司機進進出出車道。當您觀察到這種古怪的行為時，您會認為他會被警察攔下，或者他會引發(fā)事故。稍后在路上，您會看到熟悉的紅色/藍色閃光燈，警察在預(yù)計的交通?？奎c攔下違規(guī)車輛。這就是我們使用無人機技術(shù)的地方。無人機技術(shù)的進步鞏固了“不是如果，而是何時”無人機將用于舉辦活動的聲明的有效性。在那之前，我們只需要將注意力部分放在上面的天空上。