無人機堪憂：安全性存疑 監(jiān)管政策難產(chǎn)
盡管拉脫維亞制造商Helico Aerospace Industries把它的產(chǎn)品定位為“空中助手”。但從技術(shù)上講，這款名為AirDog的飛行器還是應(yīng)該被稱作飛行機器人，或者無人機。它的外殼色彩明亮，采用四旋翼設(shè)計，當(dāng)操作者腰間配備無線追蹤設(shè)備時，它就會以選定的高度自動追蹤此人。 AirDog配有內(nèi)置陀螺儀的自穩(wěn)定視頻攝像機，可以自動拍攝滑雪、騎車、風(fēng)箏沖浪等體育活動。它并非唯一一款“跟隨式”無人機。美國加州的3D Robotics公司生產(chǎn)的IRIS+也可以按照智能手機上規(guī)劃的路線飛行。
現(xiàn)成的無人機目前的售價約為1000美元，有些是用無線電遙控模型飛機改裝的。但之所以能以低成本實現(xiàn)自動飛行，都是因為使用了消費電子產(chǎn)品中的常見元件。例如，手機里包含很多無人機的必備元件，包括陀螺儀、加速計、無線傳輸器、信號處理器和GPS模塊。正因如此，無人機的適用范圍得到了快速擴大，早已突破了眾所周知的軍用領(lǐng)域。民用無人機如今已經(jīng)被各類企業(yè)廣泛使用，從勘探到公共事業(yè)，從配送到新聞機構(gòu)，再到農(nóng)場。
無人機可以為企業(yè)節(jié)約大筆資金。加拿大的Dillon Consulting公司在測量安大略的一處垃圾填埋場時，只花了大約7000美元就租到了一臺無人機。根據(jù)他們的測算，如果租用有人機或直升機，費用至少會高出兩倍。
塞爾維亞的GeoGIS Consultants是一家專門使用激光和其他傳感器繪制地形圖的公司，他們兩年前花了大約3.1萬美元購置了一臺無人機，并停用了有人機。該公司負責(zé)人托撒•寧克夫（Tosa Ninkov）表示，無人機只用了兩個月就收回了成本。
代替直升機
Dillon的約翰•菲爾斯（John Fairs）表示，無人機可以提升安全性。在風(fēng)力渦輪的裂縫檢查工作中，這種產(chǎn)品得到越來越多的應(yīng)用，免去了讓員工借助攀爬設(shè)備在高空作業(yè)的繁瑣和危險。無人機還可以用于檢查供電線路。菲爾斯表示，以前，工作人員需要穿著絕緣服從直升飛機上緩緩降落，還要系著安全帶在一對距離與肩寬相仿的高壓線上爬行，危險系數(shù)極高。
無人機搜集的數(shù)據(jù)精度往往高于其他方式。
加拿大測繪公司Accuas的老板斯科特•馬克塔維什(Scott McTavish)表示，由于用兩顆攝像頭合成了立體視覺，AeroHawk無人機能以2厘米的精度繪制道路尺寸和輪廓。當(dāng)今最好的商用衛(wèi)星精度約為30厘米，但要提前4個月預(yù)訂，花費至少為1萬美元。AeroHawk這樣的飛行器不需要跑道，操作者可以直接將其拋向空中，而且能夠借助降落傘返回。
讓-巴迪斯特•布魯格曼（Jean-Baptiste Bruggeman）在法國拉魯普迪埃泰納爾擁有一片210公頃的農(nóng)場，他8個月前已經(jīng)開始在那里使用無人機。他利用無人機上配備的多組鏡頭從9個角度拍攝了自己農(nóng)場的紅外、近紅外和可見光照片。
當(dāng)數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器后，巴黎農(nóng)業(yè)公司Airinov將會對土層濕度、農(nóng)作物葉綠素含量以及生物量水平進行分析。48小時后，布魯格曼就會收到一張帶有編碼指令的電子地圖。當(dāng)他把這份資料上傳到拖拉機的GPS模塊后，便能根據(jù)農(nóng)場的不同地帶調(diào)整最佳施肥量。
此舉背后蘊含著巨大的經(jīng)濟利益。改善施肥效率可以提升產(chǎn)量，每公頃油菜籽能幫助布魯格曼多創(chuàng)收50歐元（約合64美元），每公頃小麥則可多創(chuàng)收100歐元。不僅如此，小麥的蛋白質(zhì)含量也會因此增高。由于施肥量減少，所以污染也會相應(yīng)地降低。布魯格曼現(xiàn)在開始搞起了副業(yè)：用他的無人機為其他農(nóng)民提供服務(wù)。Airnov已經(jīng)為2000多名法國農(nóng)民分析了無人機數(shù)據(jù)，預(yù)計這一數(shù)字一年內(nèi)可達5000人。
除了調(diào)查測繪外，無人機還可以在不擠壓土壤或破壞作物的情況下播種和噴灑農(nóng)藥。雅馬哈RMAX大型汽油無人直升機的飛行高度低于人工駕駛的農(nóng)用飛機，所以被風(fēng)吹散的農(nóng)藥會有所減少。無人機產(chǎn)生的旋翼洗流能產(chǎn)生更精細的水霧，并通過搖晃葉片來幫助水霧覆蓋下部。據(jù)測算，這種方式使用的液體量比拖拉機噴灑方式少一半。RMAX在澳大利亞、日本和韓國得到了廣泛應(yīng)用。它需要用皮卡運輸?shù)睫r(nóng)場，但價格高達12.5萬美元。
滅蟲行動
兩年前，以昆蟲為傳播介質(zhì)的柑橘黃龍病開始在南加州地區(qū)破壞水果和植被。被感染的樹木必須盡快修剪枝葉，并迅速移除剪下的枝葉，避免病蟲害擴散。由于被感染的樹木溫度都會略有升高，所以可以在無人機上配備熱探測攝像頭來發(fā)現(xiàn)疫情。華盛頓州立大學(xué)生物學(xué)家辛多佳•?？ㄌm（Sindhuja Sankaran）表示，這種攝像頭可以識別各種波長范圍的光，成本不足5000美元。
溫度升高是很多疾病的典型癥狀，缺水和營養(yǎng)不良的農(nóng)作物也會出現(xiàn)類似的癥狀。所以，無人機在保護農(nóng)作物健康生長方面還可以發(fā)揮更為廣闊的作用。無人機系統(tǒng)國際聯(lián)盟（AUVSI）認為，農(nóng)業(yè)將是無人機的最大受益者。該行業(yè)組織表示，日本農(nóng)民已經(jīng)使用無人機將產(chǎn)量提升了大約15%。該公司認為，無人機每年給美國帶來的經(jīng)濟利益超過100億美元。
但美國存在一大問題。用于休閑愛好的小型無人機需要遵守美國聯(lián)邦航空管理局（FAA）針對模型飛機制定的規(guī)定，包括飛行高度必須低于120米、遠離人口密集區(qū)、不能離開視線范圍等。但以商業(yè)目的使用無人機卻基本被禁止，很少有豁免個例。不僅農(nóng)民和測繪人員受到影響，試圖使用無人機拍攝動作片的電影公司也頗為苦惱。為了規(guī)避這一問題，一些美國公司將自己的無人機業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移到加拿大、墨西哥和其他監(jiān)管較為寬松的國家。由于看到了由此產(chǎn)生的負面影響，美國立法者已經(jīng)要求FAA在2015年9月30日前出臺相關(guān)規(guī)定，允許以商業(yè)目的使用無人機。
AUVSI政府關(guān)系主管馬里奧•麥瑞納(Mario Mairena)表示，如果規(guī)定合理，3年內(nèi)就將創(chuàng)造7萬多個就業(yè)崗位。但很多無人機支持者卻并不樂觀，他們擔(dān)心FAA將以安全擔(dān)憂為由保護飛行員的工作。事實上，F(xiàn)AA已經(jīng)采取了一些強硬政策。該機構(gòu)在今年6月發(fā)布政策聲明，迫使數(shù)十所高校取消了需要在校園草坪上使用飛行機器人的工程課。史密斯學(xué)院航空學(xué)教授保羅•沃斯（Paul Voss）哀嘆道，這項政策重新定義了FAA所監(jiān)管的飛行器范圍，甚至連飛盤都包含在內(nèi)。
而當(dāng)一名男子使用塑料泡沫制成的無人機在弗吉尼亞的一所校園內(nèi)拍攝推廣視頻后，F(xiàn)AA甚至向其開出了1萬美元的罰單。（法官已經(jīng)駁回了這項處罰，但FAA隨后提起上訴。）FAA否認“監(jiān)管過度”。該機構(gòu)堅稱，必須要確保人員和財產(chǎn)不受傷害，他們有責(zé)任確保無人機不會干擾有人機的正常飛行。
還有人擔(dān)心，針對民用無人機起草規(guī)定的任務(wù)可能十分繁重。紐約律師事務(wù)所Kramer Levin Naftalis & Frankel的布倫丹•舒爾曼(Brendan Shulman)律師表示，F(xiàn)AA似乎準(zhǔn)備強制小型無人機也接受價格昂貴的認證流程——這一流程將與有機非常相似。他認為，要讓美國監(jiān)管者同意無人機在白天飛行，可能需要有兩名持有執(zhí)照的操作者站在地上——與商用客機一樣，他們也必須獲得醫(yī)學(xué)認可——而且要始終將無人機保持在視線范圍內(nèi)。
其他國家的航空管理機構(gòu)也在制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，但要求似乎并沒有那么嚴格，只是規(guī)定了基本的安全流程。
有些美國人已經(jīng)等不及FAA的規(guī)定出臺了。愛達荷州的羅伯特•布萊爾（Robert Blair）使用的無人機是用85美元的模型飛機改裝的，他借此監(jiān)控自己607公頃的農(nóng)場。通過這種方式，他就可以迅速識別出小麥銹病等病蟲害，并及時采取行動，從而將農(nóng)藥使用量降低三分之二。他表示，農(nóng)用無人機在阿根廷、澳大利亞、加拿大等地都可以合法飛行，在美國卻不能，這令他頗為沮喪。他表示，越來越多的美國農(nóng)民開始蔑視FAA的禁令，但該機構(gòu)根本沒有足夠的資源來對他進行監(jiān)控和處罰。
安全性存疑
不過，此舉的確存在風(fēng)險。今年2月，薩爾瓦多最大日報《La Prensa Gráfica》的一名攝影記者開始用3架Phantom 2 Vision+四旋翼無人機拍攝照片和視頻。這些無人機由中國大疆創(chuàng)新開發(fā)，售價約為1500美元。他們的航拍圖片提升了網(wǎng)站的點擊率，但卻令當(dāng)?shù)鼐筋H為尷尬——他們原本承諾緩解交通擁堵，但航拍圖片卻明白無誤地呈現(xiàn)出水泄不通的路況。但今年4月，《La Prensa Gráfica》的一架無人機險些碰到電線，并掉入了正在游行的人群。幸好無人受傷。
無人機運營商都在努力提升安全性。無人機經(jīng)常會與多個GPS衛(wèi)星相連，所以飛行路徑的記錄通常都很精確。3D Robotics已經(jīng)上線了一個測試版數(shù)據(jù)庫，可以將數(shù)十個廠家的無人機飛行坐標(biāo)上傳到里面。無人機與這個名為DroneShare的系統(tǒng)同步，從而獲取相應(yīng)的指令，沿著已經(jīng)驗證的安全航線飛行，避開旗桿等危險障礙物。
美國飛行員協(xié)會安全主管肖恩•卡塞蒂（Sean Cassidy）表示，的確應(yīng)當(dāng)謹慎行事。他指出，全美航空公司的一家客機在2009年墜入紐約哈德遜河，就是因為有大雁飛進了引擎，而部分小型無人機的體積與大雁相當(dāng)。澳大利亞影視拍攝無人機運營商Alphaflight Aerospace創(chuàng)始人約什•布魯克斯-艾倫（Josh Brookes-Allen）表示，可以借助軟件自動調(diào)整無人機的位置，避免其飛得過高或過遠。
美國國家航空航天局（NASA）正在為無人機開發(fā)一套空中交通控制系統(tǒng)。運營商需要登錄一個網(wǎng)站，并事先預(yù)定一塊飛行區(qū)域。該系統(tǒng)的初期版本很快就將上線。無人機禁止在機場附近飛行，而且飛行高度不得超過120米。這便可以為自動配送預(yù)留足夠的空間——自動配送也被埃森哲稱作民用無人機領(lǐng)域最復(fù)雜的任務(wù)。
亞馬遜表示，該公司正在加拿大測試一款名為Prime Air的無人機配送服務(wù)，并且已經(jīng)做好了在2015年推出該服務(wù)的準(zhǔn)備——前提是FAA取消禁令。Unmanned Systems Australia參與了谷歌(微博)的Project Wing無人機計劃，該公司的菲爾•斯溫伯格（Phil Swinsburg）表示，最近在澳大利亞進行了一番測試后，谷歌也認為用無人機實現(xiàn)自動配送是可行的。
德國快遞巨頭DHL也已經(jīng)開始利用無人機向北海小島尤伊斯特（Juist）配送藥品。一家名為Flirtey的澳大利亞創(chuàng)業(yè)公司預(yù)計將在年底前使用六旋翼無人機配送圖書。這種圖書配送服務(wù)的成本高于傳統(tǒng)的卡車配送，至少初期如此。但它的速度更塊——Flirtey的無人機飛行時速約為80公里，而且不必受到交通信號燈的限制，最終從空中將包裹投遞給收件人。該公司CEO麥特•斯維尼(Matt Sweeny)還在與快餐連鎖商討配送合作事宜。
即使是全路況汽車，跑完巴布亞新幾內(nèi)亞的一段150公里的泥濘道路也需要整整一天。由于當(dāng)?shù)胤谓Y(jié)核疫情蔓延，“無國界醫(yī)生”組織需要通過空運方式，將叢林搜集中心的唾液樣本空運到實驗室里。硅谷Matternet公司受雇為其設(shè)計這套系統(tǒng)，他們正在研究一種方案，避免價值5000美元的無人機迷失在高大的樹梢上。盡管使用GPS導(dǎo)航，但無人機還是要將通過地面的手機基站將飛行數(shù)據(jù)傳回基地。因此，操作人員可以在電池耗盡前喚回遭遇逆風(fēng)的無人機。
一些與有機體積相仿的大型無人機還可以安裝貨架。由于機上沒有飛行員或機組成員，因此無人機的重量將會降低，而承重力卻可以增加。新西蘭屯特大學(xué)教授漢斯•赫肯斯（Hans Heerkens）表示，只要用更薄的材料制作非增壓機艙，便可將重量降低十分之一。他正在領(lǐng)導(dǎo)一個名為“貨運無人機平臺”（Platform Unmanned Cargo Aircraft）的項目，吸引了30多位學(xué)術(shù)和行業(yè)專家共同探索這一理念。
統(tǒng)籌飛行計劃
如果無人機與有人機在相同的空域飛行，那就需要采用更多的防碰撞技術(shù)。客機通過應(yīng)答器將位置發(fā)送給地面雷達。但機載應(yīng)答器的重量過大，很多小型無人機難以配置，而由于機身用塑料和泡沫塑料制成，所以這類設(shè)備可能難以被雷達發(fā)現(xiàn)。
有些無人機開發(fā)者建議使用配備物體識別處理器的攝像頭來防止碰撞。但斯坦福大學(xué)航空學(xué)教授邁克爾•考琴德佛（Mykel Kochenderfer）表示，攝像頭無法看穿云層，而且可能受到鏡頭上的蟲子干擾。
更有前景的方法是借助小型機載GPS設(shè)備，而該設(shè)備還需要整合到一套名為廣播式自動跟蹤監(jiān)視（ADS-B）的系統(tǒng)中。這些設(shè)備反復(fù)廣播的數(shù)據(jù)不僅包括飛行器的位置，還包含飛行路徑等其他信息，而且能收到附近的其他飛行器發(fā)送的類似方位信息。ADS-B是歐美等國正在安裝的新一代空中交通管理系統(tǒng)的一部分。
ADS-B設(shè)備銷售公司Sagetech的老板開爾文•斯克里布納（Kelvin Scribner）表示，ADS-B的重量比一部iPhone還輕，適合很多無人機使用，目前在無人機領(lǐng)域的安裝量已經(jīng)達到1000臺。不僅如此，今后還有可能推出體積更小的版本。ADS-B技術(shù)將在同一空域自動管理無人機和有人機。南達科他大學(xué)航空系主任本杰明•特拉普內(nèi)爾（Benjamin Trapnell）表示，ADS-B技術(shù)最終將成為無人機安全領(lǐng)域的支柱。
但還有一個不容忽視的問題，GPS信號可能出現(xiàn)擁堵，既可能是有意為之，也可能是無意之舉。英國南安普敦大學(xué)教授詹姆斯•斯坎蘭(James Scanlan)表示，在東歐只要花25美元就能隨意買到一個跟香煙盒差不多大的非法GPS擁堵器。很多卡車司機都借助這種設(shè)備來屏蔽老板的追蹤。他的團隊正在設(shè)計一種定向GPS天線，從而降低這種干擾的效果。他表示，如果問題嚴重，機載陀螺儀和加速器也能計算出無人機的大概位置。
但風(fēng)險并不僅限于意外事故。要操縱配備武器或小型炸彈的無人機并非難事，所以必須要對恐怖主義多加防范。美國9/11委員會前成員、美國政府問責(zé)處航空部門主管吉拉德•迪林厄姆（Gerald Dillingham）表示，或許并不存在一種穩(wěn)妥的方法來阻止針對無人機的無線劫持行為。他補充說，由于GPS信號通常都不會加密，因此“電子欺騙”完全有可能實現(xiàn)。
無人機也給狗仔隊和激進人士帶來了新的渠道。去年，善待動物協(xié)會的成員在美國發(fā)起了一個名為“空中天使”的項目，利用無人機拍攝人們通過殘忍或非法方式捕獵動物的畫面。賓夕法尼亞Wing Pointe自然保護區(qū)負責(zé)人辛迪•尼爾（Cindy Neel）用“粗魯、侵害、惱人和轉(zhuǎn)移注意力”來描述反獵殺激進分子的無人機。他表示，當(dāng)?shù)氐囊幻蛻粼诓东C鴿子時擊中了激進分子的一架無人機。
無人機的商業(yè)前景充滿了誘惑，完全可以由此催生一個全新的行業(yè)，但倘若缺乏恰當(dāng)?shù)陌踩胧┖洼o助程序，無人機的天空也必將充滿暴風(fēng)驟雨。
監(jiān)管“泥潭”
美國國會曾經(jīng)要求美國聯(lián)邦航空管理局（FAA）在2015年9月之前讓無人機監(jiān)管政策出臺，但是這一目標(biāo)已經(jīng)無法實現(xiàn)，F(xiàn)AA官員表示，新規(guī)則制定完成要等到2017年。
目前，F(xiàn)AA的無人機監(jiān)管草案尚未完成，該機構(gòu)負責(zé)人本周三在國會表示，草案將在幾周內(nèi)就緒，起草過程并不順利。
本周三，美國國會舉行了一次有關(guān)無人飛機監(jiān)管規(guī)則的聽證會，會上，議員們對于未來是否能夠保證無人機不對民航客機構(gòu)和建筑物成危險表示擔(dān)心。
美國國會眾議院航空委員會主席FrankLo Biondo表示，在無人機的監(jiān)管中，安全至關(guān)重要，目前面臨巨大挑戰(zhàn)，目前對于相關(guān)的監(jiān)管規(guī)則方案，還需要進行“大幅度的修改完善”。
美國《華爾街日報》最近引述消息人士稱，對于商業(yè)無人機飛行，美國奧巴馬政府有若干主張，比如無人機的操作員必須擁有相關(guān)執(zhí)照，另外無人機只能在白天飛行，另外飛機飛行的空域，限制在操作員視線之內(nèi)。
如果在視線之內(nèi)飛行，將會大大限制無人機的用途。比如亞馬遜計劃用無人機提供快件遞送服務(wù)，飛行范圍達數(shù)公里。之前敦豪快運公司在德國試驗的無人機快遞，遞送距離也遠遠超過了視線距離。
一旦FAA的監(jiān)管草案出臺之后，無人機行業(yè)和社會各界，預(yù)計將會提出各種意見建議。
監(jiān)管規(guī)則遲遲不出臺，讓美國無人機行業(yè)十分失望，這也將影響一個能夠做出經(jīng)濟貢獻的朝陽產(chǎn)業(yè)。根據(jù)“國際無人飛行器協(xié)會”的估算，無人機產(chǎn)業(yè)可以給美國帶來七萬個就業(yè)崗位，帶來130億美元的經(jīng)濟貢獻。
美國現(xiàn)有的民航監(jiān)管規(guī)定，禁止商業(yè)無人機飛行，據(jù)美國政府最近披露的統(tǒng)計，已經(jīng)有140多家公司在FAA排隊，希望破例進行無人機商業(yè)飛行。
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