軍用無人機應用在大放異彩,因為無人機擁有優異的情報、監視和偵察(ISR)能力。電子戰的階段對軍用無人機產生巨大需求,原因在於無人機不需要機載機組人員即可飛行,並且可以由人員在安全距離內自主或遠端控制。
無人機最初是為了執行危險的軍事任務而成為重要的應用,在各種軍事應用中不會對人的生命造成風險。軍用無人機配備飛彈來打擊在高空運行的特定目標,同時軍用無人機可以改善推進系統,使用液氫燃料對敵方部隊進行遠程作戰。而消費級無人機主要用於電影拍攝、測量和航空測繪。消費級無人機的使用在商業、科學、娛樂和其他服務等眾多應用中迅速成長。由於該市場利潤豐厚的機會,Google、亞馬遜、DHL、Uber、波音和空中巴士等巨頭在過去幾年裡投資該技術。在市場規模部分,根據Mordor Intelligence調查,無人機市場規模到2024年預計為173.1億美元,預計到2029年將達到329.5億美元,在2024~2029的年複合成長率為13.7%。
另一方面,軍用無人機應用在大放異彩,因為目前的軍事戰爭正在從「火力更強才能在戰場上占據優勢」的傳統觀念,轉變為擁有更好的情報、監視和偵察(ISR)能力的一方具有較大的優勢。電子戰的階段對軍用無人機產生巨大需求,原因在於無人機不需要機載機組人員即可飛行,並且可以由人員在安全距離內自主或遠端控制。除了ISR之外,無人機還用於進攻戰術,例如尺寸接近小型飛機的無人機可以攜帶飛彈進入戰場,使無人機成為軍隊的必備品,可以從安全的地面站對敵人進行反擊。
正俄烏戰爭中,無人機的能力和可靠性備受青睞,烏、俄雙方都在儲備無人機,希望在地面上取得優勢。烏克蘭主要從美國和土耳其外包採購無人機,土耳其的Bayraktar TB2無人機已廣泛用於烏克蘭的反攻戰術中(圖1)。
圖1 全球主要之無人機業者 (資料來源:CB Insights)
歐洲以外地區對無人機的需求也逐步上升,美國和英國等北約國家向烏克蘭輸送的軍事物資,提高這些地區的無人機產量。在中東,伊朗和土耳其一直在提供用於戰場的無人機。另外,2023年3月,第三方數據提供商發布的俄羅斯海關官方數據顯示,自戰爭爆發以來,中國政府已向俄羅斯供應價值超過1,200萬美元的無人機。這些貨物包括大疆無人機和一系列小型公司的產品。
無人機供應量的增加,也促進此領域技術的研發。無人機和無人飛行器以前價格昂貴且製造複雜,現在則有不少廠商投入大規模生產,滿足軍事應用對易於操作、高效、具有成本效益的無人機的需求。軍用無人機的目標是可以快速製造,以補充不斷消耗的庫存。
無人機主要技術
自主導航
自主導航是無人機技術最關鍵的方面之一,是有助於無人機在沒有人工干預的情況下,導航與執行任務的系統。人工智慧(AI)和機器學習(ML)的最新進展,顯著提高了自主無人機的能力。無人機現在能夠有效地規畫路線、避開障礙物並即時適應不斷變化的環境。自主導航在人類參與有限或有風險的搜救行動、農業監測和送貨服務等應用中,特別有益。
群體智慧/行為
群體智慧是無人機技術的新興領域,其靈感來自於蜜蜂和螞蟻等社會性昆蟲的集體行為。集群行為指的是多架無人機以協調的方式協同工作,比單架無人機更有效地完成任務。這種方法在大規模環境監測、災難應變和軍事行動中,特別有效。透過群體智慧功能,無人機執行任務的可覆蓋區域更大,執行複雜的任務時,也能增加備援空間,使系統相較單一無人機更加穩健。
感測器融合
感測器融合涉及整合來自多個感測器的數據,以協助無人機系統全面了解環境。配備攝影機、LiDAR、GPS等各種感測器的無人機,可以收集多種類型的數據。使用感測器融合技術組合這些資料流,可以提高無人機操作的準確性和可靠性。例如,在精準農業中,感測器融合可以幫助無人機監測作物健康、土壤狀況和環境因素,進而做出更明智的決策和高效的資源管理。
網路安全
隨著無人機越來越普遍,網路安全已成為關鍵問題。無人機容易受到駭客攻擊、訊號干擾和其他可能危及其運作的網路威脅。確保無人機系統的安全,對於防止未經授權的存取、資料外洩和潛在的權限濫用至關重要。研究人員正在開發強大的加密方法、安全通訊協定和入侵偵測系統,以保護無人機免受網路威脅。隨著無人機繼續整合到敏感和高風險應用中,加強網路安全措施至關重要。