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??去年巴黎航空表演中，一些军用无人驾驶飞机（后简称无人机）大出风头，它们有些只有一只手那么大。而5月份在北京举办的中国国际模型博览会也出现了一批相似的飞行器。不过它们不是军用的，反而更像是最新最酷的玩具，价格也要便宜得多，一般不超过1千美元。
??有趣的是，这些民用无人机并非全部是由飞行器企业带来的，很多是无人机爱好者自己制作，并在无人机社区共享的。业内人士表示，在无人机领域，玩具制造商和爱好者“打败”了军事产业。
无人机在美国很流行
??如果你在美国，抬头看看天空，你很可能正巧看见这么一架无人驾驶飞机：小巧、完全自主、又极其便宜。除了搞爆破，它们能完成所有军用无人机的工作。尽管严格说来，它们在美国还不被准许用于商业，但是FAA（联邦航空局）正计划从2015年起正式批准其商用。
??在民用无人机的发展中，无人机爱好者功不可没。最初，他们钻研无人机就是为了好玩，正如早期个人电脑迷一样。不过，随着无人机越来越精密和可靠，实际应用出现了。
??一些影视剧组已经开始把无人机用于高空取景，与传统有人驾驶直升机相比，它们取景范围更远，也更安全与便宜。同时，农民让它飞在田地上空，以确定哪些庄稼需要浇水施肥；电力公司用它来检测传输线是否正常工作；而护林员用它清点牛群、羊群。
??当然，更多的无人机被用于科学观测。从海面赤潮到亚马逊雨林的太阳能反射率，这些数据都被无人机获取。它们还能跟踪濒临灭绝的野生动物，悄悄绘制下需要额外保护的区域。
民用无人机时代来临
??要想知道民用无人机发展速度，由我于2007年创建的在线社区“DIY无人机”（DIYdrones）很能说明问题。如今，这个社区已有2万6千名会员，他们的无人机有的是自己制作的，有的是从为无人机爱好者服务的企业那里买的。据统计，每月大约有1千架新的民用无人机开始飞行。其中，私人无人机的增长尤为惊人。
??何以发展得如此迅速？原因与其他数字技术一致：摩尔定律。这个由英特尔（Intel）创始人之一戈登·摩尔（Gordon Moore）提出的定律揭示了信息技术进步的速度。早在1965年他就预言，电脑芯片的总体性能每两年增加一倍，并伴有价格和体积骤降。
???事实上，无人机领域的“摩尔定律”已经启动。很大程度上，这要归功于智能手机产业。这两个领域依赖于相同的零部件——传感器、电池、光学仪器，以及内嵌式中央处理器。而所有这些零部件近几年变得更小更快。就像上世纪70年代个人电脑问世并迅猛发展一样，今后10年我们将见证民用无人机的“井喷”。可以说，我们已进入民用无人机时代。
“无人机”如何定义？
??说了这么多，到底无人机是什么呢？事实上，这一定义一直在变化。现在，它一般特指有能力自主飞行、能够逐点完成任务的飞机（目前，它还需要GPS导航，但是不久就可以靠视觉传感器了）。这个定义把无线电控制飞行器和弹道式火箭排除在外，前者需要手工控制，而后者不受控制。
??这个定义既适用于价值1亿4千万美元的“全球鹰”无人侦察机（用于阿富汗战场），又适用于儿童也可以放飞的500美元造价的泡沫材料无人机。两者都拥有精密的电脑自动驾驶仪、高分辨率照相机、无线数据连接、拥有实时视频的地面站和有序的任务脚本。它们的主要不同其实在于“全球鹰”能够在6万英尺（约合18.2千米）高空飞32个小时；而我们自己做的无人机只能在400英尺（约合121米）飞30分钟。
??在无人机组成部件中，重中之重是自动驾驶仪，它最早于上世纪30年代成为飞行辅助工具。那时，飞行员设置了飞行方向和高度后就可以打个盹儿，直到情况发生变化。从商务喷气式客机开始，飞行员只要定下目的地，自动驾驶仪就能完成全部飞行。而到了90年代初，航空航天技术使其完成了全部自动化，包括起飞和着陆——尽管FAA依然规定飞行员要手动起飞。
越来越廉价的部件
??如今，构成自动驾驶仪的传感器都变得又小又便宜，包括测量转率的螺旋仪、通过大气压力计算高度的压力传感器、起到数码罗盘作用的磁力针和测量重力的加速计。如今，这些原材料可以嵌在一个极小的芯片上，在很多手机零售商如RadioShack都可以找到。事实上，一个拥有9个最新传感器，外加温度计和中央处理器的“大礼包”只收17美元。
??同时，自动驾驶仪的大脑——嵌入式电脑或单芯片微处理器，负责根据传感器输入的数据驾驶飞机——这些年有了更令人震惊的进展。
??自从苹果iPhone手机问世，人们发现触摸屏上流畅、快速的可视化界面变得越来越不可或缺，一些以前用于电脑的功能也开始转向智能手机。但是，与电脑不同，手机会消耗很小的电池能源。所以，智能手机需要更高效，“精密指令集计算”成为手机芯片的主流。无疑，这种快速、节能的处理器也用于无人机，这就意味着无人机可以超越简单的预排程序工作，真正开始“思考”了。
??其实，智能手机与无人机的联系并非仅在中央处理器。智能手机需要高质量照相机，需要更小更好的GPS，这些都促成了相关产业的革命，而改革后的产品又能为无人机所用。比如上世纪90年代GPS需要1万美元，而如今10美元、拇指大的GPS很常见。同样的，针对手机的存储器和电池的发展，也帮助了无人机的进步。
??总之，这些新一代的便宜、小巧的无人机实质上就是会飞行的智能手机，只不过运行的是不同软件罢了。
亲手做架无人机
??随着无人机零部件日趋完美，它在美国越来越流行，很多爱好者都喜欢到一个名为“DIY无人机”的社区交流、展示，并寻找技术支持。事实上，这个社区的建立源自本人的一次失败的亲子活动。
??2007年3月的一个周日，我打算与孩子们一起放飞一架无线电控制飞行器。事与愿违，放飞后，飞行器即刻飞进了树丛。孩子们失望地看着我，而我一次次费力地把小飞机找回来却一次次失败。
??事后，痛定思痛，我进行了一次头脑风暴：我手头有加速计、电子陀螺仪、罗盘和连接无线GPS传感器的蓝牙。这让我立刻想到，这些恰恰是构成飞机自动驾驶仪的部件。 ??在随后制作无人机的过程中，我遇到了一些困难。比如对家庭制作而言，无人机还是显得太庞大也太贵了。为了找到解决方法，我决定上线寻求帮助，并共享自己的经验。最终，我放弃了博客这种以个人为主的形式，选择注册DIYDrones.com网站，并建立了一个为无人机爱好者服务的社交网络“DIY无人机”。
??如今，对我而言，无人机已不只是爱好，而是第二职业：我创建了3D机器人公司（3D Robotics）。这个公司生产“DIY无人机”社区设计的开源硬件，已经用于超过1万个自动驾驶仪和难以计数的无人机部件。据计算，公司客户“开”的无人机数量已超过美国军用无人机。
毁誉参半的名声
??尽管无人机越来越流行，它却引来一些人的担忧。长篇小说家丹尼尔·苏亚雷斯（Daniel Suarez）的新作 《谋杀决定》（Kill Decision）中，就着力刻画了民用无人机泛滥后，它们携带武器，成群结队攻击人的场景。这些无人机能自主思维，知道要飞到哪儿要攻击哪儿，最主要的是由于价格低廉所有数量激增。
??的确，我的忧虑不是来自军用无人机，而是来自那些你也可以从亚马逊网站购得，并用智能手机控制的“飞天小机器人”。一般，你用不到30美元，就能买到电路板，并把它连接成飞行器。一旦将来的无人机像廉价玩具一样大批量生产，却又有足够的智慧思考，或许会导致一些难以预估的后果，这样的担忧不足为奇。
??当然，这还比较遥远。目前，舆论对无人机的担心更多表现在使用中的安全性、先进无人机技术是否会被恐怖分子窃取利用，以及如何保护个人隐私的问题。尤其是后者，无人机追逐明星已经露出了侵犯隐私的苗头。很多人担心将来有一天自家的窗外或院子上空蛰伏着一架无人机，正拿摄像头对着自己，这将是极其可怕和难以容忍的场景。不少人表示，“若无人机冒犯我的‘领空’，我想我有权把它击落”。
或许光明的未来
??当然，不是所有人都在担忧无人机对隐私的侵犯，更多的人已经开始设想它更广泛的用途。用它送快餐，自动投递玉米饼？或者实实在在改变某一领域，比如像联邦快递那样使用由无人机改装的高效飞行器？毫无疑问，无人机改变了空运货物的概念，飞行器不再需要加压驾驶舱，也不必有容纳飞行员的空间。它们可以像鸟一样呈人字形飞行，在空气动力学上达到超高速率。
??我们到底能用它干什么呢？这个问题目前看起来无解，就像1977年个人电脑出现时那样。随着时间的推移，每个人都已发现个人电脑在其生活中的用途：文字处理、电子制图、电脑游戏、邮件……当然还有网络。
??值得注意的是，最初军方创造了互联网，而大众将其“克隆”并创造了适合自身需求的网络。爱好者希望无人机也能走这条路：褪去军方色彩，能够得到自由使用，并发现它的全部潜能。
??其实，民用无人机的用途有好有坏，这也是所有工具的共有问题，从铁撬棍到超声仪莫不如此。社会应该做的，就是明白这项能量巨大的新技术可能带来的震动，并关注它“飞”向何处。
(本文摘编自美国《连线》杂志)
TIPS
无人机在我国门槛并不高
按照一般定义来说，无人机是指机上无人、有动力、有一定任务能力的飞机。通常无人机需要自主飞行，但是这一点并不特别强调。因为有的飞机如靶机，不需要安装相对昂贵的自动驾驶仪，能够远程遥控，一般也可算作无人机，不过这属于无人机中控制级别最低的一种——遥控。
像文中提到的美国无人机爱好者，我国也有很多，而且不少都有自己的无人机作品。一方面，目前民用无人机的制作信息比较多，另一方面也反映了无人机的门槛并不高。用最简单的方法，做或买一个航模，再加上无人机的技术核心——自动驾驶仪，就能做出一架基本的无人机。像世界上最小的自动驾驶仪MP2028，仅重28克，比较容易买到，安装在航模上，调试后就可以上天了。
当然，对于“进阶”阶段的无人机爱好者，我国也有不少比赛交流的机会。比如，去年在航空博物馆举行的中航工业杯国际无人飞行器创新大奖赛，就吸引了个人、高校、企业等上百支队伍参加。今年8月6日，北航将进行国际空中机器人大赛亚太赛区的比赛，或许也会引起广大爱好者的关注。未来，无人机在我国应该会受到越来越多的人的关注。
——王英勋 （北京航空航天大学无人机设计研究室总工程师）
??有趣的是，这些民用无人机并非全部是由飞行器企业带来的，很多是无人机爱好者自己制作，并在无人机社区共享的。业内人士表示，在无人机领域，玩具制造商和爱好者“打败”了军事产业。
无人机在美国很流行
??如果你在美国，抬头看看天空，你很可能正巧看见这么一架无人驾驶飞机：小巧、完全自主、又极其便宜。除了搞爆破，它们能完成所有军用无人机的工作。尽管严格说来，它们在美国还不被准许用于商业，但是FAA（联邦航空局）正计划从2015年起正式批准其商用。
??在民用无人机的发展中，无人机爱好者功不可没。最初，他们钻研无人机就是为了好玩，正如早期个人电脑迷一样。不过，随着无人机越来越精密和可靠，实际应用出现了。
??一些影视剧组已经开始把无人机用于高空取景，与传统有人驾驶直升机相比，它们取景范围更远，也更安全与便宜。同时，农民让它飞在田地上空，以确定哪些庄稼需要浇水施肥；电力公司用它来检测传输线是否正常工作；而护林员用它清点牛群、羊群。
??当然，更多的无人机被用于科学观测。从海面赤潮到亚马逊雨林的太阳能反射率，这些数据都被无人机获取。它们还能跟踪濒临灭绝的野生动物，悄悄绘制下需要额外保护的区域。
民用无人机时代来临
??要想知道民用无人机发展速度，由我于2007年创建的在线社区“DIY无人机”（DIYdrones）很能说明问题。如今，这个社区已有2万6千名会员，他们的无人机有的是自己制作的，有的是从为无人机爱好者服务的企业那里买的。据统计，每月大约有1千架新的民用无人机开始飞行。其中，私人无人机的增长尤为惊人。
??何以发展得如此迅速？原因与其他数字技术一致：摩尔定律。这个由英特尔（Intel）创始人之一戈登·摩尔（Gordon Moore）提出的定律揭示了信息技术进步的速度。早在1965年他就预言，电脑芯片的总体性能每两年增加一倍，并伴有价格和体积骤降。
???事实上，无人机领域的“摩尔定律”已经启动。很大程度上，这要归功于智能手机产业。这两个领域依赖于相同的零部件——传感器、电池、光学仪器，以及内嵌式中央处理器。而所有这些零部件近几年变得更小更快。就像上世纪70年代个人电脑问世并迅猛发展一样，今后10年我们将见证民用无人机的“井喷”。可以说，我们已进入民用无人机时代。
“无人机”如何定义？
??说了这么多，到底无人机是什么呢？事实上，这一定义一直在变化。现在，它一般特指有能力自主飞行、能够逐点完成任务的飞机（目前，它还需要GPS导航，但是不久就可以靠视觉传感器了）。这个定义把无线电控制飞行器和弹道式火箭排除在外，前者需要手工控制，而后者不受控制。
??这个定义既适用于价值1亿4千万美元的“全球鹰”无人侦察机（用于阿富汗战场），又适用于儿童也可以放飞的500美元造价的泡沫材料无人机。两者都拥有精密的电脑自动驾驶仪、高分辨率照相机、无线数据连接、拥有实时视频的地面站和有序的任务脚本。它们的主要不同其实在于“全球鹰”能够在6万英尺（约合18.2千米）高空飞32个小时；而我们自己做的无人机只能在400英尺（约合121米）飞30分钟。
??在无人机组成部件中，重中之重是自动驾驶仪，它最早于上世纪30年代成为飞行辅助工具。那时，飞行员设置了飞行方向和高度后就可以打个盹儿，直到情况发生变化。从商务喷气式客机开始，飞行员只要定下目的地，自动驾驶仪就能完成全部飞行。而到了90年代初，航空航天技术使其完成了全部自动化，包括起飞和着陆——尽管FAA依然规定飞行员要手动起飞。
越来越廉价的部件
??如今，构成自动驾驶仪的传感器都变得又小又便宜，包括测量转率的螺旋仪、通过大气压力计算高度的压力传感器、起到数码罗盘作用的磁力针和测量重力的加速计。如今，这些原材料可以嵌在一个极小的芯片上，在很多手机零售商如RadioShack都可以找到。事实上，一个拥有9个最新传感器，外加温度计和中央处理器的“大礼包”只收17美元。
??同时，自动驾驶仪的大脑——嵌入式电脑或单芯片微处理器，负责根据传感器输入的数据驾驶飞机——这些年有了更令人震惊的进展。
??自从苹果iPhone手机问世，人们发现触摸屏上流畅、快速的可视化界面变得越来越不可或缺，一些以前用于电脑的功能也开始转向智能手机。但是，与电脑不同，手机会消耗很小的电池能源。所以，智能手机需要更高效，“精密指令集计算”成为手机芯片的主流。无疑，这种快速、节能的处理器也用于无人机，这就意味着无人机可以超越简单的预排程序工作，真正开始“思考”了。
??其实，智能手机与无人机的联系并非仅在中央处理器。智能手机需要高质量照相机，需要更小更好的GPS，这些都促成了相关产业的革命，而改革后的产品又能为无人机所用。比如上世纪90年代GPS需要1万美元，而如今10美元、拇指大的GPS很常见。同样的，针对手机的存储器和电池的发展，也帮助了无人机的进步。
??总之，这些新一代的便宜、小巧的无人机实质上就是会飞行的智能手机，只不过运行的是不同软件罢了。
亲手做架无人机
??随着无人机零部件日趋完美，它在美国越来越流行，很多爱好者都喜欢到一个名为“DIY无人机”的社区交流、展示，并寻找技术支持。事实上，这个社区的建立源自本人的一次失败的亲子活动。
??2007年3月的一个周日，我打算与孩子们一起放飞一架无线电控制飞行器。事与愿违，放飞后，飞行器即刻飞进了树丛。孩子们失望地看着我，而我一次次费力地把小飞机找回来却一次次失败。
??事后，痛定思痛，我进行了一次头脑风暴：我手头有加速计、电子陀螺仪、罗盘和连接无线GPS传感器的蓝牙。这让我立刻想到，这些恰恰是构成飞机自动驾驶仪的部件。 ??在随后制作无人机的过程中，我遇到了一些困难。比如对家庭制作而言，无人机还是显得太庞大也太贵了。为了找到解决方法，我决定上线寻求帮助，并共享自己的经验。最终，我放弃了博客这种以个人为主的形式，选择注册DIYDrones.com网站，并建立了一个为无人机爱好者服务的社交网络“DIY无人机”。
??如今，对我而言，无人机已不只是爱好，而是第二职业：我创建了3D机器人公司（3D Robotics）。这个公司生产“DIY无人机”社区设计的开源硬件，已经用于超过1万个自动驾驶仪和难以计数的无人机部件。据计算，公司客户“开”的无人机数量已超过美国军用无人机。
毁誉参半的名声
??尽管无人机越来越流行，它却引来一些人的担忧。长篇小说家丹尼尔·苏亚雷斯（Daniel Suarez）的新作 《谋杀决定》（Kill Decision）中，就着力刻画了民用无人机泛滥后，它们携带武器，成群结队攻击人的场景。这些无人机能自主思维，知道要飞到哪儿要攻击哪儿，最主要的是由于价格低廉所有数量激增。
??的确，我的忧虑不是来自军用无人机，而是来自那些你也可以从亚马逊网站购得，并用智能手机控制的“飞天小机器人”。一般，你用不到30美元，就能买到电路板，并把它连接成飞行器。一旦将来的无人机像廉价玩具一样大批量生产，却又有足够的智慧思考，或许会导致一些难以预估的后果，这样的担忧不足为奇。
??当然，这还比较遥远。目前，舆论对无人机的担心更多表现在使用中的安全性、先进无人机技术是否会被恐怖分子窃取利用，以及如何保护个人隐私的问题。尤其是后者，无人机追逐明星已经露出了侵犯隐私的苗头。很多人担心将来有一天自家的窗外或院子上空蛰伏着一架无人机，正拿摄像头对着自己，这将是极其可怕和难以容忍的场景。不少人表示，“若无人机冒犯我的‘领空’，我想我有权把它击落”。
或许光明的未来
??当然，不是所有人都在担忧无人机对隐私的侵犯，更多的人已经开始设想它更广泛的用途。用它送快餐，自动投递玉米饼？或者实实在在改变某一领域，比如像联邦快递那样使用由无人机改装的高效飞行器？毫无疑问，无人机改变了空运货物的概念，飞行器不再需要加压驾驶舱，也不必有容纳飞行员的空间。它们可以像鸟一样呈人字形飞行，在空气动力学上达到超高速率。
??我们到底能用它干什么呢？这个问题目前看起来无解，就像1977年个人电脑出现时那样。随着时间的推移，每个人都已发现个人电脑在其生活中的用途：文字处理、电子制图、电脑游戏、邮件……当然还有网络。
??值得注意的是，最初军方创造了互联网，而大众将其“克隆”并创造了适合自身需求的网络。爱好者希望无人机也能走这条路：褪去军方色彩，能够得到自由使用，并发现它的全部潜能。
??其实，民用无人机的用途有好有坏，这也是所有工具的共有问题，从铁撬棍到超声仪莫不如此。社会应该做的，就是明白这项能量巨大的新技术可能带来的震动，并关注它“飞”向何处。
(本文摘编自美国《连线》杂志)
TIPS
无人机在我国门槛并不高
按照一般定义来说，无人机是指机上无人、有动力、有一定任务能力的飞机。通常无人机需要自主飞行，但是这一点并不特别强调。因为有的飞机如靶机，不需要安装相对昂贵的自动驾驶仪，能够远程遥控，一般也可算作无人机，不过这属于无人机中控制级别最低的一种——遥控。
像文中提到的美国无人机爱好者，我国也有很多，而且不少都有自己的无人机作品。一方面，目前民用无人机的制作信息比较多，另一方面也反映了无人机的门槛并不高。用最简单的方法，做或买一个航模，再加上无人机的技术核心——自动驾驶仪，就能做出一架基本的无人机。像世界上最小的自动驾驶仪MP2028，仅重28克，比较容易买到，安装在航模上，调试后就可以上天了。
当然，对于“进阶”阶段的无人机爱好者，我国也有不少比赛交流的机会。比如，去年在航空博物馆举行的中航工业杯国际无人飞行器创新大奖赛，就吸引了个人、高校、企业等上百支队伍参加。今年8月6日，北航将进行国际空中机器人大赛亚太赛区的比赛，或许也会引起广大爱好者的关注。未来，无人机在我国应该会受到越来越多的人的关注。
——王英勋 （北京航空航天大学无人机设计研究室总工程师）