文/松園

戰(zhàn)場外的無人機

文/松園

從二十世紀90年代起，無人機便開始在戰(zhàn)場上大量使用，先是用于偵察，后又攜帶導彈，成了致命的殺人武器。與此同時，無人機也變得越來越大，造價也越來越昂貴。例如“捕食者”無人機的長度就相當于一輛校車，它們可以飛到與載人噴氣機同樣的高度，并且發(fā)射導彈。然而，無人機的“用武之地”絕非只局限于戰(zhàn)場，它們正在越來越多的領域中大顯身手。

無人機的多種“角色”

無人機不用飛行員，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，有些使用螺旋槳，像直升機或者小型飛船，它們可以自主飛行，也可以在地面人員的操控下飛行。

由于無人機技術的進步和操控起來日益方便，越來越多的無人機走進了人們的生活。例如，有人嘗試用無人機送貨，在美國明尼蘇達州，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為顧客送貨上門。

近幾年來，科學家們開始熱衷于使用無人機進行科學研究。2014年4月，一組考古學家報告了他們使用無人機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，人們派遣無人機進入到一個超級雷暴中，這種雷暴常常是龍卷風的始作俑者，人們通過無人機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，正式使用無人機監(jiān)控野外火情。

毫無疑問，無人機還可以從事很多人力所無法勝任的危險工作。例如，2011年日本核電站遭海嘯破壞后發(fā)生核泄漏，這時派人進入泄漏區(qū)是很危險的，于是人們派遣無人機深入泄漏區(qū)采集了有關輻射水平的數(shù)據(jù)。2013年，美國宇航局派遣3架無人機攜帶電子傳感器飛越一座位于哥斯達黎加的活火山，這3架無人機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，對犀牛的偷獵行為屢禁不止，僅在南非地區(qū)，偷獵者每年就要殺死1000頭犀牛。采用哪些手段能夠幫助人們挽救這個物種呢？

美國計算機科學家斯尼奇正嘗試用無人機制止非法偷獵，他采用的方法是，讓無人機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名為Terrapin1，它小巧靈活，可用彈力繩發(fā)射，在地面遙控。科學家們在這種無人機上安裝了一種特殊的照相機，它們能感知動物和人身上散發(fā)的熱量，所以即使在夜色中也能發(fā)現(xiàn)目標。

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

事實證明，用無人機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，查看無人機發(fā)回的實時圖像就行了。接下來，科學家們將把無人機派往肯尼亞以拯救那里的大象，他們還準備用這種方法保護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，人們用無人機管理農(nóng)田。無人機可以飛得很低，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，是否需要進行田間管理，等等。由于在農(nóng)田上空飛行，無人機可避免踐踏莊稼，效率更是大大提高了。一架無人機可以在幾個小時中巡察大片農(nóng)田，而如果人工去做這件事，則需要更長的時間。

對于提高作物產(chǎn)量，無人機擁有很大的潛能。無人機可對農(nóng)作物進行紅外拍照，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。科學家們認為，隨著攝影科技的日益進步，不久的將來，無人機拍攝的照片甚至能讓農(nóng)民們看清作物上是否存在害蟲，從這個意義上說，無人機作為農(nóng)田管理的“巡邏兵”是當之無愧的。

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

無所不能的“多面手”

在美國，一些從戰(zhàn)場上退役的無人機在科學研究的領域里重新發(fā)揮了作用。2009年，美國地質勘探局的科學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，并讓它們重獲生機。

這種名為“渡鴉”的擁有固定翼和螺旋槳的無人機被用來監(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追蹤這些鳥，從而對這種遷徙的鳥進行觀察和計數(shù)。

科學家們在無人機上安裝了光學照相機和熱感照相機。由于任何散發(fā)熱量的物體，從汽車引擎到人，都會產(chǎn)生紅外光，而熱感照相機則能捕捉這種紅外光，所以安裝了光學照相機和熱感照相機的無人機是全天候的，夜晚也能照常工作，它們的“視力”遠遠超過了人類。

巧妙地使用照相機只是一個開始，科學家們還有更多巧妙的主意。例如在無人機上安裝激光測量雷達，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，無人機便能繪制地圖，從事地形勘探。有了這種能力，無人機在很多科研領域中都能成為重要的“行家里手”了。

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