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20211111_DForum微控制器論壇

無人機應用發展論壇 聚焦國防、救護、運輸、資安領域

由ITS、TSSA、TCA共同主辦的「UAV應用發展論壇」,聚焦國防、緊急救護 、城市運輸、資安應用領域進行專題分享,並提出對我國政府發展無人機政策建議。周延

周延/報導

由中華智慧運輸協會(ITS)、台灣智慧城市產業聯盟(TSSA)、台北市電腦公會(TCA)共同主辦的「UAV應用發展論壇」於2020年12月18日於台北市電腦公會辦公室舉辦,現場邀請產官學研分別針對各種無人機技術與應用主題進行分享。

會議開幕由TSSA秘書長林志清代表致詞,自2014年TSSA成立以來,致力於辦理物聯網應用推動有關活動,無人機亦為物聯網技術有關應用的重要領域,特此舉辦本場活動。

林志清提到,全球無人機產值主要仍以國防相關應用佔比最高,2020年更是國防用無人機大展身手的一年,1月美國軍方用無人機成功擊殺伊朗革命衛隊指揮官蘇雷曼尼(Qasem Soleimani);9月高加索地區亞塞拜然與亞美尼亞衝突中,亞塞拜然使用土耳其製TB-2少尉式(Bayraktar TB2)、以色列製哈洛普(Harop)2款無人機,奠定對亞美尼亞作戰勝利等案例,均讓國防用無人機的應用價值受全球矚目。

此外,在非國防的商業性應用上,林志清也提及,2020年11月南韓國土交通部與市政府結合首爾大學技術,於漢江公園試演無人機計程車計畫,預計2025年將無人機正式商用於城市交通運運輸(Urban Air Mobility;UAM)中。林志清分析,南韓中央與地方政府對無人機出行服務積極投入,主因在於該領域目前是無人機應用的藍海領域,尚未有任何國際標準,先行者開發的標準,將可能為國際標準所採納。

致詞最後,林志清希望交通部能用更積極心態看待無人機產業發展,特別在法規給予一定鬆綁,容許產業界有更多彈性進行飛行測試,累積台灣無人機產業的實證經驗與數據,厚植台灣無人機產業實力。

應用專題演講上,邀請了智飛科技、中山科學研究院航空所、Bellwether、互聯安睿資通、中華電信等公私單位進行無人機各種應用分享。

智飛科技以無人機飛控系統起家,業務後來擴大至整機系統開發解決方案。無人機整機系統主要由地面導控系統、飛控系統、通訊系統、酬載系統等所組成,董事長黃重生以其公司在無人機救援應用案例進行分享。

智飛科技過去曾有協助2019年12月19日台大登山社山難經驗,當時透過4架次定翼機飛行搜尋協助,當時成果雖有限,卻獲得無人機山難搜尋的寶貴經驗。黃重生認為,透過無人機協助山難緊急救助,可節省救難隊人力搜尋負擔。不過,目前登山救難的成本都「外部化」,即由政府負擔有關成本,若要產業化,應將有關成本「內部化」,具體作法如搭配強制性登山保險、要求登山客攜帶電子定位系統、國家公園管理處建置LoRa路標系統等,即可創造產業需求。

無人機應用於山難搜尋需要克服的難題,黃重生提到,山區風大、訊號容易屏蔽、傳統影像酬載系統運用於廣袤山區,不容易找到山難實際發生位置。為解決前述難題,智飛科技已完成透過LoRa通訊技術控制的垂直起降的25公斤級複合翼定翼無人機原型機,該原型機飛行時間可達90分鐘,目前正透過該原型機蒐集有關試飛參數,未來將朝100公斤級、飛航時間達8小時的汽油動力引擎的商用機型發展。

中科院航空所博士徐榮男針對無人機國防應用進行分享,無人機用於戰場最早可追溯一次世界大戰時,英國皇家空軍利用電波遙控靶機Aerrial Targer、美國開發Hewitt-Sperry自動飛機等。

1990年代波斯灣戰爭中,美軍海軍引進以色列製Pioneer UAV無人機投入展場,在戰場上進型偵蒐、監視、目標定位等應用,搭配美國空軍的RQ-4全球鷹(Global Hawk)無人機機載合成孔徑雷達、紅外線照相機等設備,成功精準定位敵方戰略設施。1990年代中,美國陸軍防空兵報告認為UAS將取代傳統戰機,對於地面陸軍造成威脅。目前美國國防部針對其國防用無人機,依據重量、正常操作高度、飛行速度等類別區分Group1至Group5共計5個等級,等級越高的無人機,重量越重、可正常操作高度越高、飛行速度越快。徐榮男表示,觀察美軍無人機發展,正朝Group1、Group3、Group5三類型收斂,不同類型的無人機國防應用關鍵技術差異也正在擴大。

徐榮男表示,綜觀美軍無人機發展,具滾動式修正特色,美軍每3至5年,會編修一次針對未來25年戰場場景的想像,同時訂定應發展的核心技術。具體發展規劃上,美軍從2000年訂定發展無人機、2005年演進至發展無人機系統、2007年演進至無人系統(陸海空各面向用無人載具)、2013年進展至整合性無人系統。2017年所提出的無人機發展面向中,將朝軟硬體互用性(Interoperability)、飛控自主化(Autonomy)、網路安全(Secure Network)、人機協同(Human-Machine Collaboration)等四大面向發展,以滿足極限戰場全天候、全時空、全方位、全領域的需求,確保快速達成作戰目標、顛覆傳統作戰等目標。

不過,徐榮男也表示,即便無人機技術日新月異,相較於有人機,仍存在機動力弱、依賴資料鏈導控、易受天候影響等弱勢,需持續針對各問題進行突破。

身兼長榮大學無人機應用學士學位學程教授、Bellwether資深技術總監林清一則分享了目前仍是無人機眾多商業應用的藍海領域的城區空中交通產業,Bellwether在英國成立總公司、台灣設立子公司、德國採購動力系統、搭配中國業者零組件、杜拜製造組裝,2020年已於度拜展出Bellwether Industries Volar原型載人無人機,該原型機利用類似汽車包覆式antelope設計,同時將動力系統隱藏,且採用垂直動力系統搭配向量噴嘴轉成水平動力飛行,確保安全,預計2030年商用化。

此外,有鑑於無人機應用越來越多,UAV時代應有的網路安全成為重要議題,互聯安睿資通執行長余俊賢分享無人機飛行需要相互配合的系統,舉例多個可能的資安情境問題。GPS通訊上,可能面臨通訊安全假GPS誘導、奪取控制權、服務阻斷等攻擊;地面控制系統(GCS Controller)可能面臨惡意程式、密碼竊取威脅;後台資料庫可能面臨密碼竊取威脅、無人機操作人員的私利威脅等。

有鑑於無人機影像傳輸品質日益提升,無人機結合5G發展應用亦是目前發展熱點,中華電信經理葉雲兆表示,5G訊號傳輸相較於4G擁有用高速率(eMBB )、低延遲(URLLC)、大連結(eMTC)等優勢。此外,預計2022年5G網路切片(Network Slicing)、邊緣運算(MEC)等技術普及後,5G通訊技術將使無人機飛控、影像傳輸更為穩定。

葉雲兆表示,目前中華電信已在其板橋訓練所進行無人機巡檢應用測試,一個好的無人機巡檢系統,必須由無人機管理資訊模組、影像串流播放模組、AI分析模組等三大模組組成。目前無人機巡檢可分成2種應用情境,經常性巡檢、事件巡檢。透過無人機投入巡檢,可有效解決巡檢上遭遇到的困難為巡視面積大、到達困難、現場危險、高空危險、人工檢測作業時間長、現場作業難度高等難題。

智慧城市推動中心無人機競賽專案小組規劃師張倩瑜則於最後介紹「SCSE+ 無人機整合示範計畫」,其表示,交通部已整合內各機關,提出各種無人機的應用場域測試需求主題,具體如中華電信物流運送(東港郵局到小琉球郵局)、高路總局橋樑檢測(桃園大溪武嶺橋),歡迎有興趣業者與其聯絡,提出構想計畫書。

該論壇綜合座談中,特別邀請台灣大學電機工程學系教授吳瑞北擔任主持人,吳瑞北認為,國家投入無人機預算要足,如國防預算若用於對國外國防採購上,則會排擠本土國防用無人機開發預算,建議國家在推動無人機產業上,眼光要放遠,在研發過程中,要能允許一定程度失敗,甚至在研發階段就能夠投入一定預算,甚至允許多家廠商針對特定主題來開發,最終採購時,才確定技術最領先業者得標。

交通部運研所組長吳東凌也回應吳瑞北的想法,表示交通部成立「無人機科技產業小組」,並由運研所負責實際策略擬定與推動,目前交通部已整合經濟部等部會,以跨部會合作方式推動無人機產業發展。未來更規劃組成無人機產官學研聯盟,集眾智發掘更多無人機應用機會,並認為台灣無人機應朝更高附加價值應用領域發展,如:適應極端環境或場域的無人機等,以區隔紅海市場。

吳東凌也表示,民航局無人機專章在APEC平台上與各國分享時,包含美國聯邦航空總署(FAA)等國外政府業務主管單位,均相當認同台灣交通部訂定的無人機專章法規。同時也表示,2021年度,在無人機產業發展政策上,交通部一定會有令產業界「而目一新」的有感資源挹注,希望無人機產業拭目以待。

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