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飞过百年历史的无人机

本报见习记者 雷册渊 整理

2017年05月08日11:22    来源:解放日报    手机看新闻
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尽管无人机进入民用是最近10年的事,但早在一个多世纪以前人类就开始探索这项技术了。

上个月,成都双流机场17天内发生至少9起无人机扰航事件,造成共计过百架航班备降、返航或延误。如果说,十多年前的伊拉克战争让许多人第一次知道了无人机,那么,近段时间的无人机扰航事件则让更多人关注和思考起无人机的监管和未来。

回望历史,尽管无人机进入民用是最近10年的事,但早在一个多世纪以前人类就开始探索这项技术了。展望未来,有效监管更是个循序渐进的过程,人们希望看到无人机能飞向有序的天空。

百年前就有了无人机

提到无人机,很多人以为是现代科技的产物。事实上,自航空技术萌芽之日起,各国军方就开始研发不需要飞行员驾驶的飞机了。

第一次世界大战期间,军方就将飞机应用于空中侦察、打击敌军等方面。早期的空战战场充满了视死如归的骑士精神,天空变成了众多王牌飞行员的坟墓。各国部队自然而然萌生了制造不需要飞行员操作的飞机的想法。

研究无人机最初的目的是轰炸敌军。1918年10月,美国发射了首枚飞行炸弹,这种翼展长4米、名为“凯特灵虫”的小型双翼飞机被看成导弹的“简易”始祖。但由于缺乏精确度,加之存在无线电干扰的危险,大约又等了20年飞行炸弹才真正踏入实用阶段。

一战后,许多国家主张把无人机做成靶机,用来训练炮兵、防空部队或飞行员,因为遥控靶机飞行练习射击的确要安全得多。二战结束后各国拥有大量库存飞机,因此美国决定把“赫尔卡特幽灵机”改装成无人机,用于在太平洋原子弹试验后提取空气样本。

随后爆发的冷战,推动了无人机技术的发展,特别是战术无人机(也被称为“无人侦察机”)。不过鉴于无人机的缺陷和损失,加上遥控导航技术并没有完全成熟,无人机在美军眼中渐渐失去了价值,无人机技术也被束之高阁。后来,以色列接下了无人机技术研发的火炬,获得了举世瞩目的成就。

自21世纪初无人机技术的广泛传播,让拥有这项技术的国家不再占据明显的优势。同时,随着西方部队从伊拉克和阿富汗撤军,军用无人机的市场陡然缩小。不过,军用无人机赋予了年轻一代无限灵感,激励他们开发适合民众需要的无人机。

民用无人机时代的到来

21世纪之初,新兴科技让军用无人机的性能更加优秀,也促进了民用无人机的诞生。

为了完成任务,飞行器必须精确了解自己所处的空间位置。直到20世纪90年代,自动驾驶仪还只能依靠自身的惯性测量仪定位。1995年,全球卫星定位系统的到来改变了这种局面。从那之后,飞机可以用指甲大小的天线接收卫星发出的讯号,即时定位自身的位置。

除此以外,复合材料和高强度塑料泡沫的广泛使用,微电子机械系统、数字无线电、无刷电动机、数字传感器、无人机摄影测量法等新技术的相继问世,都推动了无人机的繁荣发展。

不过在胶片摄影占主导地位的年代,机载照相机能够做的工作极其有限,因此当时以拍摄为主的民用无人机仅仅用于娱乐。直到20世纪80年代,手提摄像机的出现才逐渐改变了这种情况。大型遥控直升机促进了一些媒体应用的问世:比利时飞行镜头公司的无人直升机配备摄像机,在巴黎香榭丽舍大道上空航拍法国大革命二百年纪念庆典开幕式,给人留下了深刻印象——直升机在巴黎上空距离地面十几米的地方翱翔,然后穿过了凯旋门。而传统直升机根本无法实现这种动作。

在民用无人机领域,日本从20世纪90年代开始占据了特殊地位。日本农民在小片稻田里用无人机大规模喷洒农药,雅马哈公司推出99公斤重、可携带20升液体的无人机“Rmax”,凭借无人机总数达到3000架、年销量300架的规模,占据了无人机市场的龙头地位。在日本农业部的鼓励下,无人机产业大获成功。日本农业部认为,使用无人机可以暂时缓解日本农村缺少劳动力的压力。

新技术的涌现以及成本的降低,让民用无人机的企划方案从2005年开始激增,尽管民用市场仍然没有超过军事领域的应用规模,但二者的差距缩小了一半。自2012年起,大多数欧洲国家对无人机的使用限制放宽,大众对无人机的迷恋也风行起来。

世界各国怎样监管无人机

近年来,随着技术的迅猛发展,“换个角度看世界”、“360度无视觉死角”等民用无人机的玩法被不断翻新,逐渐飞入大众视野,备受各行各业关注。然而,新兴科技是把双刃剑,无人机对于公众安全的特殊性不言而喻。对各国来说,在不扼制技术发展的基础上,实现对无人机的有效监管尤为重要。

日本:警方有权摧毁可疑无人机

为加强反恐和禁止无人机在重要设施以及禁区上空飞行,日本国会于2016年3月17日通过了《无人机管制法》。《无人机管制法》将首相官邸、皇宫、外国政要下榻地酒店等地上空列为无人机禁飞区域,并且赋予了警方视情况摧毁可疑无人机的权力。

德国:驾照、许可证不能少

2017年初,德国拟定了一份新的法律草案,加强对无人机等小型飞行器的管理。新法有以下几个核心内容:

首先是牌照制,任何重量超过250克的飞行器必须在醒目位置上写有其所有人的姓名以及住址;其次是驾照制,操作者必须持有有效无人机驾照,也就是必须具备飞行理论知识和实际操控能力;第三是飞行许可制,必须要到当地相关管理部门申请并获得许可才允许无人机在户外飞行;第四是敏感区域禁飞制,如一些重要的军警设施、工业区、人群密集区、车站、机场附近等,禁止无人机特别是带摄像功能的无人机飞行;最后是限制飞行高度不得超过100米。

目前该法还需经德国联邦会议审议,通过之后将会正式生效。

美国:将无人机融入国家空域系统

在美国,民用无人机市场和行业起步较早,对于相关法规的思考和制定也相对较早。2015年初,美国政府提出草案,对小型无人机的飞行时间、高度、速度以及使用者均提出了相应要求。同年12月又出台规定,宣布对小型无人机所有者实施实名注册制度,以确保追踪到不遵守安全飞行规则的小型无人机的所有者,保障航空安全。

今年4月6日,美国联邦航空局首次颁布专门针对无人机制定的特定空域限飞规定,禁止商用和民用无人机在133个美国军事基地上空飞行。

另外,美联邦航空局认为,将无人机融入美国国家空域系统是一项重要工作。为此,美联邦航空局制定新规,如无人机爱好者使用的无人机重量不超过25千克;已取得证照并登记注册的运营人,可以在非管制空域内进行日间视距内的商业取酬飞行,但同时也需满足多项限制条件,如飞行高度不得超过地平面以上400英尺(约122米)、最大水平速度为每小时100英里(约161公里)等。

事实上,各国对于无人机的监管均处在摸索阶段。人们希望看到无人机能飞向有序的天空,同时希望无人机行业能在政策引导下创新、健康发展。

(本文综合自《玩转无人机》、36氪、新华社、《北京晚报》等)

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(责编:雷蕾、周斌)

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