Global Information, Inc. 於 2012 年市場調查報告[3]指出：全球無人飛行載具 的支出，2009 年已達到 51 億美元，並評估 2010 至 2020 年預測期間之無人飛行 載具市場，將累積約 710 億美元。另外，根據 Market And Market 於 2016 年提出 的市場調查報告書表示，全球無人飛行載具的市場規模將從 2016 年的 132 億 2000 萬美元，於 2022 年成長至 282 億 7000 萬美元，而其中主要推動無人飛行 載具市場成長的因素包括商業用途的需求增加，無人飛行載具的技術進步以及各
國的國防預算增列等。
(2) 無人飛行載具相關技術的發展
關於無人飛行載具相關的開放原始碼計劃日益興盛，著力開發項目包含：飛 行控制硬體之 APM (ArduPilot Mega) [5]、Open Pilot [39]等小型飛行控制電路模 組 ， 與 飛 行 控 制 軟 體 相 關 的 有 地 面 控 制 站 (Ground Control Center, GCS) 之 MAVProxy、Mission Planner、Q Ground Control 和專門應用於小型無人飛行載具 使用的通訊協定 MAVLink (Micro Air Vehicle Link Protocol)等各項無人飛行載具 相關的各項技術在近年來都有大幅的成長，可預期以開放原始碼發展無人飛行載 具與相關研究將成為未來重要趨勢。
(3) 小型無人飛行載具應用
近來無人飛行載具開發趨向設計為體積小，配備簡化，驅動馬達與電池等電 裝輕量化，以提高無人飛行載具的可攜性與方便性，且小型無人飛行載具較不受 起降地形限制且續航力大幅提升，而造價成本大幅降低，使無人飛行載具更為廣 為各界所應用，例如空照攝影、三維地形建模、環境保護監測與緊急災害救助等。
綜觀上述，無人飛行載具應用的興起同時帶起與其相關應用之技術開發研究 計畫，以及無人飛行載具開發與應用所需之軟硬體及零組件的市場。加之小型無 人飛行載具的成本低廉、地域限制低、飛行風險性低與即時性資料傳輸的應用等 特性，使小型無人飛行載具已逐漸應用在不同領域，詳細應用與實例如表 1 所列 舉。由此觀之，未來無人飛行載具應用將更為廣泛，市場需求將逐年增長，也因 而使無人飛行載具將成為未來重要的研究議題。
表 1 無人飛行載具相關應用領域與實例 問題而開發太陽能無人飛機 Aquila，由無人飛機航行至偏遠郊外的空中並發射雷 射光束傳輸數據，成為空中的無線網路基地台。Aquila 的航行範圍廣達直徑 60
圖 1. Facebook 開發之無人飛機 Aquila
由上述之例可知，無論是太陽能無人飛行載具或小型無人飛行載具，執行長 程飛行任務將為無人飛行載具最具重要的功能需求。然而長程飛行任務意即需要 長時間監控無人飛行載具的狀態，但人為操控的方式卻無法完善地達成此任務，
其主因在於無人飛行載具的操控十分精巧細密，使飛行員培訓極為不易，須接受 長期培訓且人力成本極高。並且飛行員必須長時間專注於無人飛行載具的操作與 掌控飛行狀況，容易導致精神疲憊，加之人為操作有其不準確性，且人眼對於無 人飛行載具與目標物的距離及飛行高度亦有視差，因而容易造成人為疏失[19]，
因此本研究將針對無法避免的人為操作疏失，改以自動控制取代人工控制。
第三節 研究目的
本研究預計建立一套適用於小型無人飛行載具自動巡弋控制的專家系統。專 家系統是一套以知識庫為建構基礎的系統 (Knowledge-based System)，能以電腦 程式模擬人類專家的應對行為並擁有執行決策判斷及危機應變的能力。本研究預 計以小型定翼機為實驗飛行載具，因定翼機可藉風力產生之浮力，減少動力能源 耗損，增長航程距離，於實務上的應用性更高。但定翼機的降落控制不易，且極 受降落場域限制，因此本研究提出的自動巡弋控制系統針對定翼機飛行過程中，
所需技巧難度最高的降落程序進行系統調校。專家系統建立完成後，將使專業人 員的培訓成本大幅降低，此自動控制技術亦能大量且快速的複製，有利於推廣原 先數量有限的專業人員知識，且無需每台無人飛機皆必須有對應之操作員，因而