無人飛行載具(Unmanned Aerial Vehicle，UAV)或稱無人飛機系統(Unmanned Aircraft System，UAS)，就是我們俗稱的無人機(Drone)。廣義上為不需要駕駛員登機駕駛的各式遙控飛行器。通常這些UAV是由操作員遠程控制的，操作員經由無線電與UAV連接通信。除了機上不搭載飛行員的特點之外，還包括能自主飛行或透過人員遠端控制飛行，載具為可消耗性或重複回收使用以及可攜帶武器或其他非攻擊性酬載。

圖片來源 : shutterstock、達志影像

無人機的酬載(Payload)是指無人機所攜帶的各種設備、感測器(sensor)、工具或貨物等，諸如攝影機、感測器(熱感測儀、化學感測器等)，以及為執行精準農業、消毒清潔等任務所需之農藥、消毒劑、水或清潔劑及相關儲存容器與噴灑裝置，或是為提供空中通訊中繼應用所搭載之各類通訊（例如5G）裝置。

無人機應用廣泛多元

無人機的應用方式非常多元化。使用無人機運送貨物的物流應用是市場規模最大的服務應用模式。其依據使用環境衍生出多種可能的應用方式，包括廠區內數百~數千公尺的極短距離運送、都市內數公里的短距離運送、郊區數十公里的遠距離運送。此外，資訊蒐集或工作輔助是以UAV作為平台，搭配光學系統、其他感測系統及各種執行服務所需要的特定工具與裝置，來滿足不同的服務應用需求，包括空拍與地理資訊蒐集、多媒體攝影、精準農業應用、國土，城市，社區，廠房，住宅安全防衛搜索與監控、城市交通監控管理、資產（例如建築、航空器、礦場）監控管理、設施（例如橋梁、風力發電機、太陽能電廠、油氣與電力管路等）檢查與監控管理、災害監控與現場資訊蒐集、高空作業（例如進行廠房外牆噴漆）。
無人機技術持續精進，帶動各種產業應用快速發展，而且陸續出現諸多創新應用模式。除了國防軍事、空中攝影、航拍應用、巡檢應用、精準農業、物流運輸服務、執行公共任務和娛樂應用等之外，近來更有將無人機應用在野生動物保育及空中生物的保護。

驅動市場快速發展的關鍵因素

促進無人機服務應用市場快速發展的驅動力，技術創新是其中一項因素。無人機與各種感知、資通訊、資料分析等技術結合，是許多無人機創新服務應用能不斷出現的重要因素。例如透過影像處理與巨量資料分析，使無人機能有效完成地理資訊蒐集、設施檢查與資產管理等服務。感知、資通訊、資料分析與AI、載具構型、動力等技術持續創新，促使無人機創新服務應用逐漸擴散，並產生商業效益，帶動新的創新技術發展。其次是可以減少任務執行過程所需的人力需求，以及避免傳統人工作業所面臨的人員傷害風險。此外，無人機結合各種感測設備與輔助工具，能夠更有效率的完成多種工作。

保育瀕臨絕種動物

位於南美智利巴塔哥尼亞(Patagonia)南端的火地島國家公園(Tierra del Fuego)，是一個獨特的生物多樣性地區。它是各種植物和動物物種的家園，它們已經適應了嚴酷的亞南極氣候。從環境的角度來看，火地島國家公園生態系統能夠吸收大量大氣中的碳，對於對抗全球暖化和保護環境至關重要。這些土地也是許多特有和受威脅物種的家園，包括瀕臨滅絕的麥哲倫啄木鳥(Magellanic woodpecker)，它是一種僅在世界這一地區發現的鳥類。

智利野生動物保護協會(Wildlife Conservation Society Chile，簡稱WCSC) 17 年來一直站在火地島保護工作的最前線，致力於保護這些土地的關鍵物種和生態系統，堪稱是火地島的生態環境守護者。然而，由於該地區的極端天氣條件(暴雨、強風和降雪)，火地島的生態物種保護工作充滿挑戰。為此，WCSC最近購買了一架M30T無人機，因為M30T無人機的防護等級和抗凍能力，可以承受這種惡劣天氣並強化當地環境監測工作的效益。

M30T無人機使WCSC團隊能夠直接監測原駝(guanacos)、狐狸、象海豹和黑眉信天翁等物種，還被用於保護國家公園及其周邊地區免受火災和入侵物種的威脅，並記錄環境變化和入侵物種，包括違法狩獵者也能監測。無人機的使用有助於擴大和提升WCSC在火地島國家公園的保護工作。

生態環境保護創新應用

世界各地的環保主義者正在轉向無人機來幫助提升他們的工作，智利野生動物保護協會使用M30T保護火地島獨特的生物多樣性，便是一例。這些區域通常是稀有和瀕危物種的家園，無人機能夠進入像是懸崖或偏遠島嶼等人類難以抵達的區域，並在短時間內從事大面積區域的數據收集，捕捉高分辨率影像和視頻，為保育物種的行為和生態系統的動態提供有價值的監控資訊。

WCSC利用無人機在他們的野生動物保護工作中樹立了一個很好的榜樣，為研究人員和保護主義者開闢了一個新的機會，未來幾年無人機在野生動物保護和保育瀕臨絕種動物方面的使用還會持續增加，希望其他保護組織也能效仿，擴張無人機的創新應用。

蝙蝠存活率受惠於無人機新技術

最近有一項研究解決風力渦輪機對空中生物（尤其是蝙蝠）造成傷害的問題。根據特拉維夫大學（Tel Aviv University） 和海法大學（Haifa University）的研究人員的說法，世界各地的風力渦輪機每年殺死數百萬隻飛入葉片的蝙蝠和其他飛行鳥類或動物。解決方案是一種保護蝙蝠免受風力渦輪機傷害的無人機安裝技術，利用可傳輸超聲波信號和光的組合阻止了蝙蝠，迫使它們在更高的高度飛行，讓渦輪機繼續運行。當然，風力渦輪機是可再生能源的極好來源，但它們的運行方法留下了無數的生物學挑戰。以前，阻止蝙蝠死亡的唯一方法是在渦輪機活動時停止渦輪機活動，這顯然會降低渦輪機的效率。

無人機處於不斷運動狀態，並傳輸視覺和聽覺信號的組合，旨在警告蝙蝠危險。訣竅在於，當信號是靜止和恆定的時，動物往往會忽略它們。這項研究是在以色列山谷的蝙蝠溫床上進行的。該團隊在100米的高度操作無人機，這是平均風力渦輪機中心的高度，並沿著約1米的路徑來回操作。雷達和LiDAR設備用於跟蹤蝙蝠的活動，並且使用放置在三個不同高度的接收器偵測飛行中蝙蝠的聲學記錄。這項研究是世界上第一個將雷達、光達和高空聲學記錄儀等技術結合起來跟蹤蝙蝠的研究。

然後，研究人員將蝙蝠的正常活動與它們在無人機存在下的活動進行了比較，結果表明該設備達到了其目的：無人機的存在使蝙蝠在大約40米的距離內將蝙蝠的活動減少了約25%。它們的活動幾乎都集中到無人機100米以上的高度，甚至高達800米。結果表明該裝置可以有效地將蝙蝠從環境中驅趕出去，這些生物可以感知無人機裝置上所發射的聲音或光且會想辦法避開，蝙蝠的存活率肯定會從這項新技術中受益。[1]

創新之餘，法規也面臨挑戰

無人機近年來在AI人工智慧、光達、避障、感知以及5G資通訊和雲端大數據等諸多先進科技不斷精進發展之下，各領域創新應用持續的出現，法規規範卻也面臨不小的挑戰。無人機技術朝向自主巡航避障、影像辨識、通訊晶片、訊號加密等多元面向發展，利用無人機收集各種資訊帶來的侵害隱私等問題受到越來越多的關注。然而，技術上的突破創新與標準、法規之間必須尋求安全與創新的平衡。例如無人機可以被濫用以侵犯個人隱私或者被用來進行恐怖襲擊等涉及隱私和安全上的法規疑慮，應兼顧資安與創新的平衡。

新科技需求下，對於人工智慧操控(自駕無人機)之責任規範，AI操控之自駕無人機侵權責任(誰必須負責)的問題也面臨挑戰。因為自主性無人機本身並無法負責。對於自駕無人機的規範，因機器學習所致事故責任，程式設計者或實際操控之軟體工程師(人類)均須負責，將是未來法規規範制定的趨勢方向。這概念其實就跟AI技術的演進，因機器自主學習產生專利或著作權法上的侵權爭議是一樣的。

即使是機器自主學習衍生的侵權結果，軍用無人機進入自主性武器階段，在戰爭中實際操作或控制自主性無人機之人員也需負擔責任。航空法規需要不斷調整，以適應無人機技術的發展。各國因無人機技術和應用不斷持續的演進皆在制定新的法規，不僅確保無人機和有人飛機能夠安全共存，更期待軍用無人機責任規範的未來發展也將愈趨明朗。

備註：

【本文僅反映專家作者意見，不代表本報及其任職單位之立場。】

作者： 芮嘉瑋 現任： 中技社科技暨工程研究中心組長 學歷： 國立清華大學 奈米工程與微系統研究所 博士 中原大學 財經法律研究所 碩士 國立台灣科技大學 材料科學與工程研究所 碩士 經歷： 工研院技術移轉與法律中心執行長室 工研院電子與光電研究所專利副主委 光電產業智權經理 專長： 長期從事產業研究、專利智財與投資評估等工作，專注於能源、產業、環境、經濟等議題。擅長創新技術策略分析、科技預測及評估、專利分析與布局、產業分析、智慧財產權管理與經營策略、專利的商業化與貨幣化。熟捻產業技術發展趨勢，並常在各媒體平台發表文章、應邀演講，成功引領技術前瞻與產業關鍵議題。

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