無人空中載具

技術簡介

近年民用空中無人載具發展迅速,主要應用範圍多半於大地監測,防/救災及商用空中攝影等領域,由於無人空中載具(以下簡稱UAV)機動性高,作業成本相對於傳統飛行器較為低廉,且安全性較高,所以近來多為各學術界及軍警所採用。 逢甲大學GIS中心於2005年開始投入研發UAV,至今已完成多款UAV產品及應用,且分別投入於土石流監測,河川監測,都市計畫,農業監測等領域。

本中心自行研發的UAV系統採用旋翼型的動力載具(直昇機),相較於坊間較為常見的定翼型UAV,旋翼型UAV具有載重高,體積小,無需起降跑道等優點,但也因為操作難度較高,所以甚少為各單位採用,本中心在研發過程中排除各項困難及障礙,順利研發出具自主飛行能力的旋翼型UAV,故可以兼得各項優點,並有效大幅降低操作人員的技術門檻。

GIS UAV主要規格

應用領域

UAV系統為一機動性高,較不受天候及空域影像的飛行載具,故其應用領域可跨各界需求的動/靜態影像拍攝,及各式感知器的掛載。

  1. 防災,救災,大地觀測
  2. 農業調查,水利監測
  3. 商業攝影,廣告或電影拍攝,新聞拍攝
  4. 國防及軍事

應用效益

  1. 高機動性空中載具,縮短緊急時空中影像的取得時間及成本,並降低人員傷亡風險。
  2. 採用通用掛載環架,可掛載多樣化的攝影器材/監測儀器,並具備高解析度能力 ,可應用於防救災/攝影/監測等不同的領域。
  3. GIS UAV系列配有各式不同的載具,可彈性配合不同的任務需求,派遣不同載具出勤,大幅降低空中攝影/監測的成本。

聯絡窗口

電話:04-24516669#701 | 聯絡人:葉小姐

旋翼型的UAV因為基本結構及其特殊的物理特性,原始就具有難以操控的特性,故在操作人員的訓練上有較高的車檻,本中心為在此領域有永續性的發展,所以在研發其自主飛行能力上勢在必行。

與前述原因相同,旋翼型UAV的自主飛行系統在研發上也是一浩大工程,必須整合數種不同的感知元件,例如慣性導航儀,加速度感知器,GPS感知器,氣壓高度計等元件,再整合各項元件所提供的信號,交由自製的導航電腦加以演算,方能得知載具在空中的位置及姿態,進而才能依操作人員的設定,修正UAV的航線及各項動作。

旋翼型UAV自主飛行系統架構

完整的UAV系統除了包含穩定的空中載具外,當然也須有一完整的地面控制站(以下簡稱GCS)來主控所有的飛行任務。本中心對於GCS的研發設計理念基植於高機動性及快速佈署能力,所以在配置上均以專業的戶外防水防震儀器箱為容器,可隨時抽換的模組化設計,除在故障時可快速排除外,並可相容於各種大小運送車輛,且可輕易將系統搬運至車輛無法到達的作業起降點。

GCS除了可靠的硬體外,另一重要的環節就是其中的導航/飛行控制軟體,本中心自行開發的導航軟體,可於GCS的電腦中顯示並設定 各項飛行資訊及飛行路徑導航點,以及即時的載具位置,以利地面操作人員監控UAV的飛行狀態。

UAV系統的地面控制站

本中心開發UAV系統時,同步遵循國際間OGC(Open Geospatial Consortium)的資料標準,期使載具上掛載的各項監測用感知器,例如數位攝影機,多光譜儀或其他感測器,於資料下載時能即時與使用OGC標準的各單位或系統介接,達到完全的資料共享相容性。


  • 合作客戶:農委會水土保持局/農糧署/營建署城鄉分署/經濟部水利署/黎明工程公司/環星工程公司
  • 專案類別:災害防救/環境影像建置/都市更新

七二水災災情資訊建置與控管機制提昇

利用遙控無人載具(UAV)技術,針對72水災受災區域,進行緊急性環境影像蒐集建置,協助水土保持局與臺中、南投等分局,即時掌握轄區受災情況,並為後續復建工作提供參考資訊。

落實遙控無人載具技術進行環境監測與災情分析

利用遙控無人載具技術,調查山坡地環境資訊,平時有效建置環境變遷資訊;災時機動性提供即時災情資訊,進行崩塌範圍標定、崩塌面積及土方量估算,提供救災復舊參考資訊;災後進行土石流災情模擬製作與展示,其成果可成為未來解說土石流災情主要傳媒工具。

石門水庫集水區環境影像資源建置

河川區域的監控是河川環境資源管理的重要一環,由於河川區域腹地廣闊,管理不易,自民國96年起,各河川局陸續發展遠端監控系統,100年度則建置河川監控管理整合平台,提供水利署統一入口,整合各河川局監管資訊,以達到資訊流通及提高業務執行效率之目的。

莫拉克風災緊急性災情資訊蒐集

於莫拉克風災後對水土保持局、水保局各分局、林務局等單位轄區進行遙控無人載具(UAV)空拍作業,並將各區域的災情影像資料進行彙整與分析,提供各單位進行災情研判與應變作為。

東北角海岸計畫區空拍影像建置

利用遙控無人載具(UAV)技術,針對營建署城鄉發展分署「創造環境景觀風貌-東北角海岸地區」計畫區域,包括和美、澳底與福隆等12處區段徵收地區,進行環境影像蒐集建置,並為後續規劃工作提供參考資訊。

台中市都市區域市地重劃影像建置

利用遙控無人載具(UAV)技術,針對台中市水湳經貿園區、太原、永春與安和等市地重劃建設區域,進行環境影像蒐集建置,透過不同時期影像建置,紀錄重劃區與環境變遷,並為後續規劃工作提供參考資訊。