松園

管理農(nóng)田的無人機(jī)，它們飛得很低，足以讓農(nóng)民近距離地觀察作物的生長情況

從20世紀(jì)90年代起，美軍無人機(jī)便開始在戰(zhàn)場上大量使用，先是用于偵察，后又?jǐn)y帶導(dǎo)彈，成了致命的殺人武器。與此同時(shí)，無人機(jī)也變得越來越大，造價(jià)也越來越昂貴。例如“捕食者”無人機(jī)的長度就相當(dāng)于一輛校車，它們可以飛到與載人噴氣機(jī)同樣的高度，并且發(fā)射導(dǎo)彈。然而，無人機(jī)的“用武之地”絕非只局限于戰(zhàn)場，它們正在越來越多的領(lǐng)域中大顯身手。

無人機(jī)的多種“角色”

無人機(jī)不用飛行員，也沒有乘員，它們通常很小很輕，多數(shù)有翼，形態(tài)像普通的飛機(jī)，有些使用螺旋槳，像直升機(jī)或者小型飛船，它們可以自主飛行，也可以在地面人員的操控下飛行。

由于無人機(jī)技術(shù)的進(jìn)步和操控起來日益方便，越來越多的無人機(jī)走進(jìn)了人們的生活。例如，有人嘗試用無人機(jī)送貨，在美國明尼蘇達(dá)州，一家啤酒公司就已經(jīng)這樣做了;在俄羅斯的瑟克特夫卡爾市，一家匹薩餅店也在用無人機(jī)為顧客送貨上門。

近幾年來，科學(xué)家們開始熱衷于使用無人機(jī)進(jìn)行科學(xué)研究。2014年4月，一組考古學(xué)家報(bào)告了他們使用無人機(jī)從事沙漠考古的新發(fā)現(xiàn)：在美國新墨西哥州的沙漠里發(fā)現(xiàn)了1000年前的古代遺址，包括一些房屋和墻。同年5月，人們派遣無人機(jī)進(jìn)入到一個(gè)超級(jí)雷暴中，這種雷暴常常是龍卷風(fēng)的始作俑者，人們用無人機(jī)研究雷暴的形成和演化，從而了解雷暴的行為和破壞力。2014年7月，美國華盛頓州得到了政府的批準(zhǔn)，正式使用無人機(jī)監(jiān)控野外火情。

毫無疑問，無人機(jī)還可以從事很多人力所無法勝任的危險(xiǎn)工作。例如，2011年日本核電站遭海嘯破壞后發(fā)生核泄漏，這時(shí)派人進(jìn)入泄漏區(qū)是很危險(xiǎn)的，于是人們派遣無人機(jī)深入泄漏區(qū)采集了有關(guān)輻射水平的數(shù)據(jù)。2013年，美國宇航局派遣3架無人機(jī)攜帶電子傳感器飛越一座位于哥斯達(dá)黎加的活火山，這3架無人機(jī)穿越了從火山口中噴出的火山煙柱，從而成功獲得了火山噴出物中有關(guān)二氧化硫方面的數(shù)據(jù)。

打擊偷獵的“千里眼”

在世界的很多地方，對(duì)犀牛的偷獵現(xiàn)象屢禁不止，僅在南非地區(qū)，偷獵者每年就要?dú)⑺?000頭犀牛。采用哪些手段能夠幫助人們挽救這個(gè)物種呢？

美國計(jì)算機(jī)科學(xué)家斯尼奇正嘗試用無人機(jī)制止非法偷獵，他采用的方法是，讓無人機(jī)搜尋犀牛和覬覦它們的偷獵者，使偷獵者無處隱藏。斯尼奇使用的無人機(jī)名為Terrapin1，它小巧靈活，可用彈力繩發(fā)射，在地面遙控?？茖W(xué)家們?cè)谶@種無人機(jī)上安裝了一種特殊的照相機(jī)，它們能感知?jiǎng)游锖腿松砩仙l(fā)的熱量，所以即使在夜色中也能發(fā)現(xiàn)目標(biāo)。

斯尼奇首選的區(qū)域是南非的克魯格國家公園，這個(gè)公園的面積非常之大，小小無人機(jī)無法尋視公園內(nèi)的所有地方，而偷獵者則對(duì)公園的情況很熟悉，他們知道在哪里能找到獵物。如此一來，讓無人機(jī)飛往何處就不是一個(gè)簡單的問題了。作為計(jì)算機(jī)科學(xué)家，斯尼奇和他的團(tuán)隊(duì)擁有“秘密武器”，那就是數(shù)學(xué)。他們使用數(shù)學(xué)設(shè)計(jì)了一種計(jì)算機(jī)程序，這個(gè)程序可對(duì)公園中動(dòng)物有可能活動(dòng)的區(qū)域進(jìn)行預(yù)測，而那些區(qū)域也正是偷獵者們最可能出現(xiàn)的地方。有了這個(gè)程序軟件，無人機(jī)的巡邏就不會(huì)“無的放矢”了。

事實(shí)證明，用無人機(jī)打擊偷獵行為是很有效的，而且人們的工作方式也變得輕松了，只需用眼盯著屏幕，查看無人機(jī)發(fā)回的實(shí)時(shí)圖像就行了。接下來，科學(xué)家們將把無人機(jī)派往肯尼亞以拯救那里的大象，他們還準(zhǔn)備用這種方法保護(hù)亞洲瀕臨滅絕的老虎。

管理農(nóng)田的“巡邏兵”

在美國愛荷華州，人們用無人機(jī)管理農(nóng)田。無人機(jī)可以飛得很低，足以讓農(nóng)民近距離地觀察農(nóng)作物的生長情況，例如是否遭受害蟲的侵襲，是否需要進(jìn)行田間管理等等。由于在農(nóng)田上空飛行，無人機(jī)可避免踐踏莊稼，效率更是大大提高了。一架無人機(jī)可以在幾個(gè)小時(shí)中巡察大片農(nóng)田，而如果人工去做這件事，則需要更長的時(shí)間。

對(duì)于提高作物產(chǎn)量，無人機(jī)擁有很大的潛能。無人機(jī)可對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行紅外拍照，農(nóng)民們可根據(jù)這種圖像顯示的顏色判斷肥料是否施得太多或者太少，從而調(diào)整他們的農(nóng)田管理方式?？茖W(xué)家們認(rèn)為，隨著攝影科技的日益進(jìn)步，不久的將來，無人機(jī)拍攝的照片甚至能讓農(nóng)民們看清作物上是否存在害蟲，從這個(gè)意義上說，無人機(jī)作為農(nóng)田管理的“巡邏兵”是當(dāng)之無愧的。

無人機(jī)也可以用于農(nóng)田施肥和噴灑農(nóng)藥，用于放牧和監(jiān)管果園。事實(shí)上，有些用人力做起來很累很麻煩的農(nóng)活，讓無人機(jī)去做就會(huì)輕松多了。

無所不能的“多面手”

在美國，一些從戰(zhàn)場上退役的無人機(jī)在科學(xué)研究的領(lǐng)域里重新發(fā)揮了作用。2009年，美國地質(zhì)勘探局的科學(xué)家們接收了一批從伊拉克和阿富汗戰(zhàn)場上退役的無人機(jī)，并讓它們重獲生機(jī)。

商家用無人機(jī)送貨上門

這種名為“渡鴉”的擁有固定翼和螺旋槳的無人機(jī)被用來監(jiān)視候鳥群的遷徙，例如在沙丘鶴飛越科羅拉多的圣路易斯谷時(shí)追蹤這些鳥，從而對(duì)這種遷徙的鳥進(jìn)行觀察和計(jì)數(shù)。

科學(xué)家們?cè)跓o人機(jī)上安裝了光學(xué)照相機(jī)和熱感照相機(jī)。由于任何散發(fā)熱量的物體，從汽車引擎到人，都會(huì)產(chǎn)生紅外光，而熱感照相機(jī)則能捕捉這種紅外光，所以安裝了光學(xué)照相機(jī)和熱感照相機(jī)的無人機(jī)是全天候的，夜晚也能照常工作，它們的“視力”遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了人類。

巧妙地使用照相機(jī)只是一個(gè)開始，科學(xué)家們還有更多巧妙的主意。例如在無人機(jī)上安裝激光測量雷達(dá)，這種系統(tǒng)能通過向地面發(fā)射激光脈沖的方式獲得地面的地形數(shù)據(jù)，如此一來，無人機(jī)便能繪制地圖，從事地形勘探。有了這種能力，無人機(jī)在很多科研領(lǐng)域中都能成為重要的“行家里手”了。

科學(xué)家們相信，只要相關(guān)的管理辦法完善起來，隨著未來攝影技術(shù)、傳感器技術(shù)等多項(xiàng)相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，無人機(jī)的和平利用將迎來光明的前景。

【責(zé)任編輯】龐 ?云