無人機的未來在哪裡？

1977年，各種為滿足人類需求而生的機器人還只是電影《星球大戰4：新希望》中的影像而已。40年後的如今，各式各樣的飛行監控攝像機、機器人伴侶、甚至能夠繞行星飛行運送補給的無人駕駛飛行器（下文簡稱「無人機」）卻已經成為了科技發展的主流。

2015年夏天，澳大利亞的創業公司Flirtey與美國弗吉尼亞理工大學（Virginia Tech）和美國航空航天局（National Aeronautics and Space Administration，NASA）合作，使用一架無人機把4.5千克藥品從弗吉尼亞州的一個機場運送到了一個偏僻的診所（距離超過3公里），飛行全程耗時3分鐘。這是人類首次實現無人機運輸，也是該項技術發展中里程碑式的重要事件，但這樣的成果距電商巨頭亞馬遜（Amazon）期待的理想狀態還差很遠。

早在2013年，亞馬遜的CEO Jeff Bezos就曾宣布未來使用無人機運輸貨物的計劃，並期待能在30分鐘內將貨物送到客戶門口。2015年4月，亞馬遜的無人機測試申請得到了美國聯邦航空管理局（Federal Aviation Administration，FAA）的批准，他們同時也在馬不停蹄地開發名為「Prime Air（一流空運）」的無人機運輸項目。而Amazon並不是唯一一家對無人機領域感興趣的商業巨頭。

2015年7月，Facebook宣布自己製造出了太陽能無人機——Aquila（天鷹），並在準備英國開展測試。據Facebook的發言人介紹，這架巨型無人駕駛飛行器的翼展與波音737客機相同，可在平流層（距地表10-48千米的大氣層）飛行，並能夠通過激光將互聯網信號發射到地球最偏僻的角落。Google也擁有自己研發的名為「Project Wing（空翼項目）」的運輸服務項目，希望能夠與Amazon的「Prime Air」一較高下。不過，2015年5月，Google研製的類似無人機在新墨西哥州進行測試時墜毀。

商業巨頭們對無人機的發展抱有遠大希望，他們相信無人機能夠幫助農民計劃在哪裡優先施肥，還能幫能源公司監控基礎設備，甚至能為應急救援小組快速標出各地在自然災害中的災害程度。紐約的技術諮詢公司ABI Research的機器人業務主管Dan Kara認為，無人機項目已經呈現出井噴式的發展，其前途不可限量。他將無人機比作是飛在空中的移動感測器，只要為它載入不同的應用程序，就可以發展出多種用途。FAA預計，未來10年內，無人機領域的投資將高達900億美元。但也有專家提出，商業公司對無人機發展前景的過度期待反而掩蓋了該領域發展的真實進展，比如，他們指出使用現有的普通攝像頭和激光掃描難以實現企業家們期待的無人機高清成像效果。

反覆無常的監管

直至2015年，負責管理美國領空的FAA一直威脅稱，將實施嚴格的監管制度來約束蓬勃發展的無人機行業。但就在2015年2月，FAA卻又頒布了為25公斤以下的小型無人機而擬定的飛行規定，按照FAA的新規定，小型無人機可以在白天飛行，但不能飛出操作者的視線範圍。對於無人機從業者來說，一向嚴苛的FAA突然放鬆管理十分反常，無人機研究諮詢公司Drone Analyst的CEO兼創建人Colin Snow甚至認為這項規定比他預想的要寬鬆許多。更反常的是，雖然這項規定最早要到2016年夏天才能生效，但FAA卻啟用豁免權並正在加速豁免進程。2014年9月到2015年3月，FAA僅豁免了66例無人機申請，而2015年4月以來，FAA已經受理了近2000例豁免申請。

2015年5月，FAA宣布將與CNN（美國有線電視新聞網路）合作開展「探路者項目（Pathfinder Program）」，試圖將無人機引入城市新聞採集中。作為項目的一部分，無人機公司Precision Hawk和運輸公司BNSF Railroad甚至還在飛行員視線以外測試了無人機飛行。與此同時，FAA還授權了6個無人機測試基地，為全國的距地面高度61米以內的無人機試飛提供了無條件試飛許可權（不用再進行單獨申請）。

圖片說明：美國無人機發展的過程及FAA不同時期的反應。 圖片來源：Ross Toro

對此，小型無人機聯盟（Small UAV Coalition）的執行董事Michael Drobac表示，FAA的規定比大家想像得寬鬆並不是因為真的寬鬆，只是大家過去對FAA的預想太過嚴格而已，而且這次FAA也是在美國國會的施壓下才妥協的。他認為，整個無人機行業發展的最大阻礙是FAA反覆無常的態度。此外，他還提醒稱，不允許超出操作人員視野的測試要求將使2公斤以內的無人機發展陷入癱瘓。

但是，FAA的發言人否認了議會施壓論，並強調FAA的主要任務是維持無人機在美國領空以最安全的水平運作，而不是推廣商用無人機的使用。他還解釋說，獨立的超小型無人機（2公斤以內）法規將出現在最終的法律條例中。

有批評人士指出，加拿大、瑞士等國的無人機監管環境更寬鬆，但FAA反駁稱，美國擁有19000多座機場、600多個空中交通管制設施，這使美國領空幾乎是全世界最複雜的，無法照搬其他國家的做法。FAA的發言人表示，FAA將在未來50年中安全並循序漸進地使無人機融入美國領空並正常運行。

日益高漲的期待

業界對無人機發展前景的預測也大相徑庭。諮詢公司Deloitte預測，2015年非軍用無人機的總收入將達到2-4億美元，相當於一架中等大小的客機價格。長期的預測更為樂觀，商用無人機將在本世紀20年代中期成為價值10億美元的產業。但Snow卻認為「在視線以外測試飛行」的規定意味著Google和亞馬遜計劃中的宏偉項目無法（至少短期內無法）真正推向市場。

根據目前已經取得豁免權的活動項目推測，無人機可能會首先應用於攝影、錄像、電影拍攝等領域，因為此類項目佔了豁免項目總量的近一半。但專家依舊認為工程、農業和土地勘察等擁有較高利潤的領域才是能夠慢慢將無人機產業推到前端的選擇。

Drone Analyst公司指出，2015年1月至5月間，美國的無人機技術投資已達到1.72億美元，高於過去5年的投資總額。這些資金大部分來自風險投資，剩餘的則來自包括通用（GE）、高通（Qualcomm）和因特爾（Intel）在內的科技公司，這些公司相信能夠無線連接的無人機將成為物聯網（Internet of Things，能夠連網並交流的設備組成的網路）的重要環節。

ABI Research公司的Kara在2015年1月的一份報告中預測，截至2019年，商用小型無人機的收入將超過51億美元，這將是無人機市場投入的5倍，也是現在主導行業的軍用和民用市場總收入的2倍多。目前， Lockheed Martin公司（美國航空航天公司）收購航空電子開發商的Procerus Technologies項目，Parrot公司（法國無人機公司）收購senseFly無人機等案例都說明了大型廠商對這個市場的看好。

圖片說明：業界對無人機發展的期望值日益高漲。 圖片來源：Ross Toro

Kara還點明，無人機市場發展的主要驅動力將是與器材相關的服務，如艦隊管理系統、數據處理系統等，因為隨著無人機的研發，將有大量數據需要複雜的計算管理方式。2015年7月，Sony公司已經決定開始為無人機技術提供測量和檢測數據的服務。

噩夢般的交通

無人機行業在蓬勃發展的同時也帶來了新的挑戰，成千上萬的無人駕駛飛行器將駛入空中，與直升機、娛樂飛行器、作物農藥噴洒機共享距地面152米以內的領空範圍。這些無人機的體積還十分微小，難以被雷達發現，給航空交通管制帶來了新的麻煩。

PrecisionHawk公司於2015年1月推出了可裝置在無人機上的超輕低空跟蹤防撞系統（Low Altitude Tracking and Avoidance System，LATAS），該系統它可以通過2G手機網路為無人機提供飛行計劃、跟蹤和防撞服務。這款系統的原型機也將作為探路者項目的一部分進行測試。

目前，NASA正與Google、亞馬遜、PrecisionHawk等公司合作，希望能建成完善的無人機交通管理系統（UAS Traffic Management System，UTM），以便跟蹤無人機交通，並向操作者發送路線、天氣和空中禁區警報等。這個UTM系統與LATAS一樣，也將使用手機網路保障通信，並利用無人機上的機載GPS實現定位。該系統還有望實現基本自動和自動優化的操作，操作者只需要在緊急情況中進行干預就可以了。

儘管NASA的項目主管Parimal Kopardekar希望在無人機真正造成航空混亂前製造出成熟的系統，但這項服務將由誰來負責還沒有定論。Drone Analyst公司的Snow認為，這是因為在無人機沒有真正實現收益之前，美國交通運輸部（Department of Transportation）根本沒有足夠的資金支持這個項目。

2015年8月，在NASA舉辦的第一屆無人機系統交通管理大會（Unmanned Aerial Systems Traffic Management Convention）上，亞馬遜的Prime Air項目聯合創始人Gur Kimchi建議，應該把距地61-122米的領空範圍留給商用無人機，以便分流空中交通。

Google則在大會上提出了他們的無人機廣播式自動相互監視（automatic dependent surveillance-broadcast，ADS-B）技術的研發大綱，稱該技術將使用衛星決定飛行位置並周期性彙報自己的位置，且造價不會超過2000美元。Google希望在2020年前為所有有人駕駛的飛行器裝配這項技術，同時也將它搭載在無人機上。

圖片說明：Google的新無人機運輸項目可能擊敗Amazon。 圖片來源：YouTube Screenshot

不計後果的娛樂

NASA的Kopardekar還強調，無論如何，現在都應該加強對無人機測試、飛行的整體控制，因為已經發現了有無人機出現在不該出現的地方。僅2014年的10個月中，FAA就收到了超過190起涉及個人無人機墜毀、飛行器險些撞人撞物或進入空中禁區的報告，越來越多的私用無人機走入了人們的日常生活。

根據深圳大疆創新（DJI，全球領先的飛行影像系統公司）公司的計劃和預測，2015年該公司將賣出價值10億美元以上的無人機，而且隨著無人機技術成熟引起的降價和無人機捕捉影像的震撼視覺效果，越來越多的科技發燒友會為無人機技術買單。AirDog公司開發的可以遠距離通過藍牙跟蹤追隨操作者並記錄操作者的運動痕迹的無人機收穫好評如潮；Fotokite在2014年溫哥華的TED演講上發布的連線攝像無人機轟動一時，2015年8月，他們推出了這款產品的實體。

市場調研公司Ipsos在2015年2月進行的調查顯示，73%的被調查者希望有關部門出台更嚴格的商用無人機管理條例。但當時除了2012年出台的FAA現代化改革法案（FAA Modernization and Reform Act）外，沒有任何法規對無人機消費提出過基本限制。2015年10月19日，美國交通運輸部宣布將強制無人機銷售商及消費者在國家登記處註冊登記娛樂用無人機的購買記錄，以便更好的追查違規使用者；加利福尼亞州的參議員Dianne Feinstein也引用了商用無人機安全法案（Consumer Drone Safety Act），要求FAA加強對個人無人機的限制，同時強制製造商為無人機加裝防撞裝置等安全技術設備。

對此，不少無人機技術專家表示，強制加裝這些還處於發展中的新興防撞技術會提高無人機的製造成本，還有可能遏制該領域研發的創造力。也有政治家指出，許多關於無人機的新法規是多餘的，現有的法律已經足夠管理無人機的發展。Drobac（小型無人機聯盟的執行董事）舉例說，干擾空中交通本身就已經是一項會受處罰的罪行，可以把它引入無人機的管理流程。

不可或缺的強制規章

紐約Reed Smith律師事務所的律師Douglas Wood發表了題為《擁擠的天空（Crowded Skies）》的文章，指出決策者需要在無人機使用方面給出明確的態度並及時制定相關法律法規。

Wood舉例說，2015年5月，美國伊利諾伊州警方曾使用無人機在犯罪現場和失事地點拍照（已獲得上級許可），事後的調查中也有68%的被調查者支持警察用無人機破案，另一項調查中還有62%的被調查者支持使用無人機作為監控攝像頭的移動平台，以達到震懾罪犯的目的。但這種將無人機使用擴展到警察監控的行為涉嫌違反美國憲法中關於「不合理搜查和扣押」的相關規定。他認為由於無人機監控可以十分隱秘，有關部門必須設立法規明確這樣隱秘的監管方式是否合法。

2015年2月，FAA及總統的備忘錄中都寫入了限制政府機構使用無人機收集數據的內容，備忘錄還要求政府建立並定時更新無人機管理政策，以確保它們的發展和使用符合憲法和法律。2015年5月，美國司法部（Department of Justice）頒布了無人機指導意見，禁止聯邦執法部門使用無人機監控受第一修正案（First Amendment）保護的活動，例如和平抗議等。

除了聯邦立法機關，2015年，美國還有25個州在考慮為無人機立法。其中最極端的案例是，一位阿拉巴馬州的參議員提出的法案允許人們擊落飛行在自己財產上空的無人機。不過，美國各州的立法多與隱私保護和財產侵入有關。

Wood還擔心現有的無人機相關法規不過是對已有法律的簡單補充，這些老舊的用詞和條款可能無法對新興的無人機技術起到應有的限制作用（如無人機、伸縮相機鏡頭等涉及到的技術在法律中無法完全體現）。他認為現在急需真是的案例判決，為未來的無人機法律控管提高先例。

在中國，儘管從2009年開始，中國民用航空局就頒布了《民用無人機空中交通管理辦法》、《關於民用無人機管理有關問題的暫行規定》等文件，但由於規定的內容比較模糊，缺乏有效的執行和監管，且申請流程複雜，導致很多無人機操作者「黑飛」現象普遍。工信部目前正在研究民用無人機企業的准入問題，儘管難度很大，但是面對民用無人機已經在網路上熱賣、民用無人機的投資和研發越來越多的形勢，出台正式、明確的民用無人機監管規定已迫在眉睫。

但不論政府、各界專家及民眾如何看待無人機發展的未來，都沒人能抵擋住無人機技術的發展與擴散，2015年1月的調查中無人機產業的發展還絲毫沒有減緩的跡象。

相關文獻：http://www.livescience.com/52701-future-of-drones-uncertain-but-promising.html

（科學之家，譯審/編輯：ZH Cello）

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