无人机现今已经成为企业和媒体集中关注的对象。特约作者Bill McNeill利用这篇文章来向读者介绍无人机的基本情况并分析了其在未来巨大的市场潜力。

　　和以前传统意义上的“无人机”不同，现在的无人机更加准确的被形容为无人驾驶的飞行器(UAVs)，它的特点是能利用收集到的数据解决应用问题。

　　无人机的种类繁多，无论是从大小还是价格方面。从诺斯洛普的全球鹰无人机(2亿美元，续航能力32小时)到通过小型发电机发动的通电飞机(40美元，由智能手机的蓝牙操控)。作者在文中重点介绍了“产销合一”的无人机和收集远程遥感信息的小型飞机，这类飞机的价格一般都在5000美元以下，能为GIS应用提供数据。

　　1. 技术

　　过去的15年里，技术的融合创造出了无线电控制飞机， 从这种飞机演变到无人驾驶飞机花了十多年的时间。显然，无人机能独立飞行是因为获取GPS信号，而之前要控制无线电控制飞机，飞行员需要和飞机建立视觉联系。如果飞行不在视线范围内，就无法控制飞机，由于这种缺陷导致飞行范围只能在几百码之内。在无人机上增加GPS接收器，可以使飞行员自由控制飞机而不用看到整条飞行路径。

　　在这之后，WiFi技术被应用在无人机上面，即第一人称主视角(FPV)。无人机上装有WiFi摄像机，例如GoPro相机和DJI，Parrot公司的集成相机，智能手机或者平板电脑上就会出现实时的飞行数据流，也就是说，即使飞机不在你的视线里，当它自主飞行的时候你还是能看到它“看到”的东西。这样操作人员就可以升高或者延长飞行路线，甚至可以建立下一段飞行目的地。

　　2. 无人机的组成

　　多机翼无人机一般都由这些部件组成：飞行器、固定架、负载或者是装在固定架上的小设备。没有这些部件是不能称作无人机的。

　　固定架是衔接飞行器和装载物的，也起到固定的作用，它在很大程度上可以减轻震动，避免画面的“果冻效果”。图1是DJI公司生产的无人机，配备了ZenmuseH3-D3的平衡架和GoPro摄像机，还有支架和摄像机的图片。

　　下面是3D Robotics的固定翼无人机和Lehmann Aviation的LA100摄像机。固定翼飞机在飞行过程中很稳定所以不需要固定架。

图1

　　需要提到的是，虽然现在利用无人机收集数据已经稀松平常，但真正实现数据收集功能的却是无人机上搭载的各种有效载荷。只要安装应用程序，红外摄像机、高精度气压计、多光谱扫描仪、激光雷达或是高光谱传感器等均可以收集数据。

　　无人机收集到的数据大多是需要处理的，各个开发商都有自己的数据处理软件，提供精准校正，影像镶嵌和地形提取等。由于软件也是无人机的一部分，因此很多业内人士呼吁应该将无人机(UAV)更名为无人机系统(UAS)。

　　3. 无人机的应用

　　无人机并非产生了新的GIS应用，但它相比于现有的数据获取方法来说，成本更低，因此可以迅速扩大现有的GIS应用市场。换句话说，同样是在林区上方低空飞行收集数据，无人机会比传统的飞行员驾驶飞机在很大程度上节约成本。

　　有一部分行业可以用无人机替代：遥感、空气监测、石油天然气探测、输电线路监测、测量、电影制作、精准农业、地形提取、正射影像镶嵌、数字影像分析和3D地形图像分析。

　　图2是Skycatch网站上的一些图，是用无人机来收集数据的案例。

　　图2a 实时正射影像监测地图

　　图2b 制作3D拓扑图/地形图

　　图2c 植被监测(NDVI)

　　图2d 提取地形

　　图2e 3D Robotics公司的3DR无人机获取的三维图像