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2013 年，在巴哈馬工作時，我觀察到了現在所謂的無人機。作為一名安全從業者，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并聆聽音調和燈光。當我這樣做時，我需要在垂直和水平軸上旋轉無人機。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，幾秒鐘內我就再也無法區分無人機和云了。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備。搜索了10分鐘后，我已經放棄了所有希望，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品，我需要完全閱讀說明書。

無人機技術

雖然我們通常將無人機與四軸飛行器聯系在一起，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/水上設備，但我認為隨著機器人技術的快速發展，這種情況將會改變。

飛行無人機技術的絕對關鍵基礎是使用全球定位系統 (GPS)，它使用來自 31 顆衛星的信號來精確定位空間區域中的任何位置。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動機可以產生的動力和特技飛行。無人機商業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，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。控制器捕獲飛行桿的上下左右運動，并將其發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的日子保持穩定，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：它接收衛星數據并將其中繼到控制電子速度控制器并保持飛行器穩定的飛行控制器。
• Wi-Fi/藍牙或近場通信天線：這允許無人機連接到基于手機/平板電腦的應用程序。可以下載飛行遙測，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 是電壓調節器，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控制器輸入移動它。本質上，這只是一個電源調節器。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 之間的結合允許設備轉動或翻轉(當 GPS 自動駕駛儀時)關閉。

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絡進行控制以進行無限距離飛行。

無人機技術的未來

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。

由自動駕駛汽車驅動的電池技術取得了重大進展。排在首位的電池技術包括新一代鋰離子、鋰硫和固態電池。值得關注的組織和大學是 Nikola 和芝加哥大學，他們聲稱處于重大電池技術突破的邊緣。除了這些電池技術，我認為石墨烯需要特別關注。石墨烯有可能成為線束/電纜導體，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換為每分鐘機械轉數 (RPM) 時浪費了大量能量。節約這種能量意味著無人機可以使用當前的電池技術運行更長時間，甚至可以使用更新的技術運行更長時間。 Turntide 開發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系統的大型電機，但我可以看到該技術在未來逐漸應用于更小的電機。

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、州或聯邦法律。大多數法律都受到聯邦法律的限制，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) 設備監控所有無人機，該設備必須傳輸 GPS、速度、高度、經度、幾何高度和時間/日期數據到接收位置。在我看來，這個系統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，而且幾乎是預料之中的，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，警察在預計的交通停靠點攔下違規車輛。這就是我們使用無人機技術的地方。無人機技術的進步鞏固了“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。