無人飛行載具系統運用比較(定翼機、旋翼機、多旋翼)

(1) 定翼型無人飛行載具

圖 3-1 DoDo Pro UAV

定翼型 UAV 的優勢在於航程長、抗風能力強、酬載能力高，因此 適合用於長距離越野拍攝。目前本案所使用的 DoDo Pro 型 UAV 具 備豐富的實戰經驗，其擁有 5 公斤的酬載能力，飛行時間達 3 個小時 以上。高展弦比的設計使得該機種具有極高的飛行效率與極佳的抗風 性能。現行 UAVS 的使用限制在於每次任務都要申請飛行空域，有迫 切性需求的任務需要另行與相關機關進行協調，以維護任務執行之安 全性。另一個使用限制是需要跑道進行起降，若無適當的跑道則需由 較遠的地方飛進目標區後始可進行航拍任務。

(2) 自主飛行無人直升機

在臺灣主要生產農藥的興農股份有限公司曾經於民國 94 年附近 導入日本山葉公司所生產的 R-MAX 產業用無人直升機，主要的用途 在於搭配其所生產的農藥進行小面積的空中噴灑。R-MAX 無人直升 機在國內的運用，最終是因為維護費用高居不下而劃下了句點。隨著

科技的進步，近幾年來所許多國外廠家設計可裝載於小型遙控直升機 的飛行控制電腦。裝載飛行控制電腦後的遙控直升機即具備有自主停 旋、速率控制甚至導航飛行的功能。在擁有這些功能後，使遙控直升 機從需要全程由地面人員控制的情況進化到只需要由地面人員進行 監控即可。操作的範圍也由目視距離拓展到視距外控制。無人直升機 的優點在於不需要起降跑道，在使用上較為靈活。國內曾有一些廠商 導入使用無人直升機，但截至目前為止，尚未有實際使用無人直升機 進行越野航拍任務的案例產生。無人直升機的使用缺點在於其機械結 構較為複雜，因此在維護上需要更加注意。

圖 3-2 Yamaha R-MAX 無人直升機

(3) 遙控直升機

我國使用遙控直升機進行空拍的歷史可以追溯到民國 70 年代。當 時開始有玩家利用遙控直升機搭載傳統底片相機進行空中商業拍 攝。相較於無人直升機，遙控直升機需由地面操作人員直接進行目視 距離下的直接控制，因此控制距離被限制在地面操作人員的目視距離 內。近年來由於電子設備與無線電設備的快速進步，目前利用遙控直 升機進行空中拍攝的廠商，可以利用無線電影像傳送系統來增加直升 機的操作距離。搭配數位相機更可於單趟任務中拍攝更多的照片。使 用遙控直升機的優點在於其造價較為便宜，且取得較為方便。其缺點 在於全部由人工進行控制，無法有效的控制載台的速度與位置，因此

在需要特定坐標上拍攝的任務上並不適用。

圖 3-3 遙控空拍直升機

(4) 多旋翼系統

多旋翼系統係由多個旋翼動力組所組成的飛行器。與直升機一 樣，具有垂直起降的功能。根據載台的酬載與滯空能力，又可分為小 型與大型兩種型態。小型的多旋翼系統（詳如圖 3-4，為德國 MD 公 司所生產 MD4-200 型載具）可以搭載 200g 左右的任務酬載，適合 用於短距離的監控任務，因為其雲台具有水平 90 度轉動與自動補償 的功能，因此也可用於小範圍的垂直拍攝運用。大型的多旋翼系統（詳 如圖 3-5，為德國 MD 公司所生產的 MD4-1000 型載具）可以酬載 1000g 以上之酬載，並進行 30 分鐘以上之飛行，適合用於小範圍長 時間的監控任務，或是搭載單眼數位相機，以取得較佳的影像品質。

圖 3-4 MD4-200 多旋翼系統

圖 3-5 MD4-1000 多旋翼系統

(5) 智飛多旋翼系統

本團隊所提供的多旋翼系統，系採用德國生產之多旋翼飛行控制 核心作為飛行控制電腦的小型多旋翼載具，搭配本團隊所架構的地面 站所形成之近距離空中監測系統。該系統在合理的價位下，提供了無 人直升機所能擁有的各項功能，諸如垂直起降，自動補正雲台與高機 動性。

圖 3-6 智飛多旋翼系統