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無人駕駛航空器系統(Unmanned Aircraft System / UAS)，就是過去大家所聽過的"無人飛行載具(Unmanned Aerial Vehical / UAV)的新名詞。是種隨著數據傳輸科技越來越發達之後產生的新式航空器....
其實簡單來說，UAS就是功能強大的遙控飛機。他的大小可以隨著任務需求而改變，可能小如一般休閒搖控飛機，大到直逼中型商用噴射機的規模。而目前最普遍的功能，就是進行空拍、國土偵查、國家安全調查、非法活動的偵查，有些甚至進行大氣資料的收集，或是進行軍事偵察任務。也因為技術漸趨成熟，UAS的運用也遍地開花般地普及了起來。
在管制工作生涯中，UAS的開始頻繁影響空域印象中是近兩幾年的事情。但它對我們來說是一個頗為陌生的。沒有人知道他們到底怎麼運作，也很難想像在空中看起來的樣子。有幸在前幾天，玉山虛擬航空的幾位朋友接受了國內一家UAS公司-智飛科技的邀請，我也跟著一起到該公司位於豐原的工廠去了解。接下來的文章不會提到過多詳細的技術層面，一來我也沒有紀錄那麼多，二來這也是該公司的技術資料我並不認為適合直接公開。
(圖片取自 智飛科技 2010年曆)
穿過了新竹北面的陰雨和車潮，離開苗栗山區後天氣豁然開朗，在豐原與老皮等人會合後，一起沿著狹小蜿蜒的道路穿越了農田來到了智飛科技的工廠。或許因為還在起步，工廠外並沒有顯眼的招牌，工廠內則像是座小型的飛機組裝廠，幾架拆掉機翼的UAS排列在架上，機身長度大約兩米多，小小的螺旋槳看起來滿可愛的，事實上第一眼看起來還頗有種遙控玩具的可愛感。但這些飛機的機身中都有保留的空間，其中一架飛機的攝影機還裝在機腹，而透露著"我們可不是玩具"的信息。
負責人林教授為我們進行了相關的簡報，並且展示了一些他們的UAS所曾執行過的任務成果和任務過程的影片。簡單地說，UAS的每個任務需要幾個組員(我沒有紀錄最詳細的資料)，負責電腦系統和飛機的機務自然是不可或缺的，任務前則需要一位飛行計畫的設計者來依據任務需求規劃路線，一位EP(我自己翻譯為現場飛行員)，負責飛機的起飛和降落。一位IP(內部飛行員)，負責飛機離開目視範圍之後航空器的操作和監看。
也就是這一組人會開著一輛地面控制車到施放的起降場。該控制車也裝載著數據傳輸的天線和電腦裝備等等。於施放點由EP以類似遙控飛機玩家的"第三人稱"飛行將飛機起飛，接著在施放點上空盤旋確認飛機操控性能正常，並進行可能需要的盤旋爬高後，交由IP接手。一般IP只需要監看機上回傳的資料並確認飛機系統沒有出現異狀(監控電腦會顯示)，飛機通常以自動駕駛的方式沿著飛行計畫者規劃的路線飛行，僅有在進行特定目標追蹤時才會有手動操作飛機的需求。當任務完成後飛機會返回到起降場週邊，然後再次由EP接手以第三人稱的方式將飛機降落。EP在小組內的位階高於IP，因此當必要時他可以接手IP的控制權。
EP常常邀請經驗豐富的遙控飛機玩家擔任 (取自 智飛科技 2010年曆)
UAS於空中進行監控(取自 智飛科技 2011年曆)
經過介紹後，林教授也帶我們到他們的模擬器去實際體驗一下整個施放作業。他們以一套真實使用的監控介面，透過一部電腦轉化操控資料至X-PLANE模擬飛行軟體，而將飛行狀態顯示在模擬飛行上。因為這裡使用的是一般搖控飛機的操作搖桿，對於熟悉模擬飛行搖桿的我們來說非常困難。還好軟體設計了幾種飛行模式，除了全自動飛行之外，還有部分電腦協助的半自動飛行以及全部由IP或EP控制的全手動飛行模式。而為了避免手動飛行時受到天氣或其他因素影響而脫離監控範圍，系統也自動設計了一個防遺失機制，說真的還頗為有趣。很難想像這些看起來不怎麼起眼的小東西，其背後的學問還真是頗為複雜呢。但是因為他的輕便簡單，節省了很多任務的成本，而受到了越來越多的重視和運用，當然也因此衍生了更多安全的疑慮。
那麼UAS在天上飛行會不會對其他的飛機產生安全疑慮呢? 操作的人員有沒有一定的標準或證照? 飛機是否有適航認證的規範?
其實目前國際間對如何讓UAS和一般飛機保持安全運作都還沒有一制性的結論，而研究和法規的設計都還在進行之中。在台灣，UAS並不能拿來進行普通航空業的業務，可運用於執行軍事或公務單位任務，或是進行由政府資助之飛行研究。民航局對於UAS的裝備、適航和人員的檢定也都尚無法定的標準，是一個處於模糊界線之內的航空器。而UAS的操作必須提前申請並且以類似火炮射擊的方式發布飛航公告，並且於公告生效時段關閉空域，其他航空器禁止進入。換句話說，UAS的飛行在現階段是不能和一般民航機混用空域的。UAS的機身大小對於雷達的偵測也有困難，或許可以使用迴波器來增強雷達信號的接收，但是飛機是否保持正確高度?是否受到氣壓的影響都可能是疑慮，而UAS更不可能依照飛航規則自行保持目視維持飛行員SEE AND AVOID的責任，其他的飛機要在空中看到那麼小的航空器也可能會有困難。而UAS因為任務特性可能會出現在各種不同的高度，低從近地表到6萬英呎高空都可能會現蹤，如果全部使用空域關閉，則UAS造成的經濟效益卻可能全部被其他航空器的延誤成本給抵銷兒失去其意義。長久之計，還是以如何讓UAS能夠混入一般飛航空域但又能確保安全為目標了。
民航局目前對UAS的作業可見於台北飛航情報區飛航指南的03/2011航空公報
http://eaip.caa.gov.tw/eaip/history/2011-03-01/html/eAIC/RC-eAIC-2011-03-zh-TW.html
親自看到了UAS，對於這個系統的運作也有更深層的認識。其實如果未來類似美國NEXT-GEN運用ADS-B的監視系統完成，航空器間可以分享位置資訊的話，UAS和航空器混用空域似乎不是不可能的。當然要全面進入這樣數據分享的時代還有很長的路要走，而UAS也可能因此需要更多的成本去設計製作，並且需要捨去更多的酬載來搭載必要的裝備。其中如何平衡也是學問之一。
台灣的UAS在許多方面都還是草莽狀態，但是我相信這是個世界性的趨勢，未來UAS只會越來越多，越來越普及。誰都不希望哪天因為飛機撞上一架遙控飛機而造成悲劇，但似乎也希望能夠在機窗外看見一架小小的遙控飛機在安全的距離外執行任務。
UAS的路，還很長!
PS: 如果您對於加入智飛科技UAS的團隊有興趣，可以聯絡玉山航空的管理群。但那是個上天下海到處跑的工作，如果您對他有興趣，不妨試試看這個市場上新興的"產業"。
智飛科技的FB: https://www.facebook.com/profile.php?id=100002188836629&sk=wall
智飛科技: http://www.taiwan-uav.com/
其實簡單來說，UAS就是功能強大的遙控飛機。他的大小可以隨著任務需求而改變，可能小如一般休閒搖控飛機，大到直逼中型商用噴射機的規模。而目前最普遍的功能，就是進行空拍、國土偵查、國家安全調查、非法活動的偵查，有些甚至進行大氣資料的收集，或是進行軍事偵察任務。也因為技術漸趨成熟，UAS的運用也遍地開花般地普及了起來。在管制工作生涯中，UAS的開始頻繁影響空域印象中是近兩幾年的事情。但它對我們來說是一個頗為陌生的。沒有人知道他們到底怎麼運作，也很難想像在空中看起來的樣子。有幸在前幾天，玉山虛擬航空的幾位朋友接受了國內一家UAS公司-智飛科技的邀請，我也跟著一起到該公司位於豐原的工廠去了解。接下來的文章不會提到過多詳細的技術層面，一來我也沒有紀錄那麼多，二來這也是該公司的技術資料我並不認為適合直接公開。
(圖片取自 智飛科技 2010年曆)
穿過了新竹北面的陰雨和車潮，離開苗栗山區後天氣豁然開朗，在豐原與老皮等人會合後，一起沿著狹小蜿蜒的道路穿越了農田來到了智飛科技的工廠。或許因為還在起步，工廠外並沒有顯眼的招牌，工廠內則像是座小型的飛機組裝廠，幾架拆掉機翼的UAS排列在架上，機身長度大約兩米多，小小的螺旋槳看起來滿可愛的，事實上第一眼看起來還頗有種遙控玩具的可愛感。但這些飛機的機身中都有保留的空間，其中一架飛機的攝影機還裝在機腹，而透露著"我們可不是玩具"的信息。
負責人林教授為我們進行了相關的簡報，並且展示了一些他們的UAS所曾執行過的任務成果和任務過程的影片。簡單地說，UAS的每個任務需要幾個組員(我沒有紀錄最詳細的資料)，負責電腦系統和飛機的機務自然是不可或缺的，任務前則需要一位飛行計畫的設計者來依據任務需求規劃路線，一位EP(我自己翻譯為現場飛行員)，負責飛機的起飛和降落。一位IP(內部飛行員)，負責飛機離開目視範圍之後航空器的操作和監看。
也就是這一組人會開著一輛地面控制車到施放的起降場。該控制車也裝載著數據傳輸的天線和電腦裝備等等。於施放點由EP以類似遙控飛機玩家的"第三人稱"飛行將飛機起飛，接著在施放點上空盤旋確認飛機操控性能正常，並進行可能需要的盤旋爬高後，交由IP接手。一般IP只需要監看機上回傳的資料並確認飛機系統沒有出現異狀(監控電腦會顯示)，飛機通常以自動駕駛的方式沿著飛行計畫者規劃的路線飛行，僅有在進行特定目標追蹤時才會有手動操作飛機的需求。當任務完成後飛機會返回到起降場週邊，然後再次由EP接手以第三人稱的方式將飛機降落。EP在小組內的位階高於IP，因此當必要時他可以接手IP的控制權。
EP常常邀請經驗豐富的遙控飛機玩家擔任 (取自 智飛科技 2010年曆)
經過介紹後，林教授也帶我們到他們的模擬器去實際體驗一下整個施放作業。他們以一套真實使用的監控介面，透過一部電腦轉化操控資料至X-PLANE模擬飛行軟體，而將飛行狀態顯示在模擬飛行上。因為這裡使用的是一般搖控飛機的操作搖桿，對於熟悉模擬飛行搖桿的我們來說非常困難。還好軟體設計了幾種飛行模式，除了全自動飛行之外，還有部分電腦協助的半自動飛行以及全部由IP或EP控制的全手動飛行模式。而為了避免手動飛行時受到天氣或其他因素影響而脫離監控範圍，系統也自動設計了一個防遺失機制，說真的還頗為有趣。很難想像這些看起來不怎麼起眼的小東西，其背後的學問還真是頗為複雜呢。但是因為他的輕便簡單，節省了很多任務的成本，而受到了越來越多的重視和運用，當然也因此衍生了更多安全的疑慮。
那麼UAS在天上飛行會不會對其他的飛機產生安全疑慮呢? 操作的人員有沒有一定的標準或證照? 飛機是否有適航認證的規範?
其實目前國際間對如何讓UAS和一般飛機保持安全運作都還沒有一制性的結論，而研究和法規的設計都還在進行之中。在台灣，UAS並不能拿來進行普通航空業的業務，可運用於執行軍事或公務單位任務，或是進行由政府資助之飛行研究。民航局對於UAS的裝備、適航和人員的檢定也都尚無法定的標準，是一個處於模糊界線之內的航空器。而UAS的操作必須提前申請並且以類似火炮射擊的方式發布飛航公告，並且於公告生效時段關閉空域，其他航空器禁止進入。換句話說，UAS的飛行在現階段是不能和一般民航機混用空域的。UAS的機身大小對於雷達的偵測也有困難，或許可以使用迴波器來增強雷達信號的接收，但是飛機是否保持正確高度?是否受到氣壓的影響都可能是疑慮，而UAS更不可能依照飛航規則自行保持目視維持飛行員SEE AND AVOID的責任，其他的飛機要在空中看到那麼小的航空器也可能會有困難。而UAS因為任務特性可能會出現在各種不同的高度，低從近地表到6萬英呎高空都可能會現蹤，如果全部使用空域關閉，則UAS造成的經濟效益卻可能全部被其他航空器的延誤成本給抵銷兒失去其意義。長久之計，還是以如何讓UAS能夠混入一般飛航空域但又能確保安全為目標了。
民航局目前對UAS的作業可見於台北飛航情報區飛航指南的03/2011航空公報
http://eaip.caa.gov.tw/eaip/history/2011-03-01/html/eAIC/RC-eAIC-2011-03-zh-TW.html
親自看到了UAS，對於這個系統的運作也有更深層的認識。其實如果未來類似美國NEXT-GEN運用ADS-B的監視系統完成，航空器間可以分享位置資訊的話，UAS和航空器混用空域似乎不是不可能的。當然要全面進入這樣數據分享的時代還有很長的路要走，而UAS也可能因此需要更多的成本去設計製作，並且需要捨去更多的酬載來搭載必要的裝備。其中如何平衡也是學問之一。
台灣的UAS在許多方面都還是草莽狀態，但是我相信這是個世界性的趨勢，未來UAS只會越來越多，越來越普及。誰都不希望哪天因為飛機撞上一架遙控飛機而造成悲劇，但似乎也希望能夠在機窗外看見一架小小的遙控飛機在安全的距離外執行任務。
UAS的路，還很長!
PS: 如果您對於加入智飛科技UAS的團隊有興趣，可以聯絡玉山航空的管理群。但那是個上天下海到處跑的工作，如果您對他有興趣，不妨試試看這個市場上新興的"產業"。
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