政大大學報

無人機搭載穩定光源 助空軍搶修機場跑道

2022/11/23 09:38:56
空軍航空技術學院飛機工程系航空設施組學生團隊團隊合照,左起為成員李晨泰、鍾佾敬、李俊鴻、吳嘉哲、莊睿原、邴玉玲。 圖/莊睿原提供

【記者詹晶雅綜合報導】「夜間跑滑道搶修是一個具有極高危險性和專業性的任務,唯有穩定光源才能增加搶修的成效性和機動性。」空軍航空技術學院飛機工程系航空設施組學生團隊著手投入「無人載具飛行器照明系統應用於夜間跑滑道搶修研究」,望能提供穩定光源提升修復效率。該作品獲得第13屆IIIC國際創新發明競賽金牌。

團隊指導老師黃銘智說:「學生都是空軍基地設施工程第一線的督導人員,必須確保工程品質。」因此,研究以空軍機場為發想。團隊成員邴玉玲表示,發生戰爭時,任何在跑道上移動的人物都可能成為敵軍標靶,而台灣目前進行搶修作業所使用的燈車,雖能提供穩定光源,不過由於較為龐大且需仰賴人力駕駛,並不利於戰時的修復任務。為降低人員搶修時遭敵軍發現的風險,團隊將無人機搭載穩定光源,透過遙控把手遠端操控其到指定地點投射光源。此外,維修人員可從無人機的回傳影像中,確定損毀目標,再前往修復。

團隊嘗試運用不同燈具,搭載在無人機上,用於測量夜間光源亮度與照射範圍。 圖/莊睿原提供

無人機架設光源時,因為風的不穩定性,常無法有效將光源投射在目標上。「我們原先欲使用三軸穩定器穩定光源及照射方向,後續礙於重量及裝設問題,所以使用減震泡綿(註)固定光源。」團隊隊長莊睿原介紹。儘管研究成功解決光源穩定性的問題,但邴玉玲也提到,跑滑道搶修作業至少需要四個小時才能完成,若要實際使用,尚需進一步探討無人機與光源的續航時間。

註:減震泡棉具有止滑與防震作用,可用於通訊、電器等產品微小部件的貼合固定與保護。
團隊嘗試運用不同燈具,搭載在無人機上,測量光源量度與照射範圍。 圖/莊睿原提供

現階段的研究著重於夜間探照,藉由無人機偵測跑滑道上的異物類型與影響範圍,再派遣人員進行修復。而團隊也試著提高無人機的運載能力,用以運送維修物資,降低搶修時間與提升人員安全性。莊睿原進一步補充,「未來山區及海上搜救時,有了無人機照明穩定度及持久性,希望可有效支援搜救任務之時效性,增加搜救之生還率。」

團隊利用自製燈具,搭載在無人機上,比較與市售燈具的差別。 圖/莊睿原提供

現今國外已有部分實驗性的無人機投入救援行動,國立政治大學資訊科學系智慧無人載具實驗室研究員劉吉軒說:「它(無人機)需要軟硬體的整合,像是飛行載具、引擎驅動力、飛行時間、導航控制能力、AI人工智慧,還有電腦視覺等整合性的技術。」他也強調,研究若要應用於救災,除需考量無人機實務上的可行性外,影像回傳介面與遙控把手能否易於一線人員操作,也是一大關鍵因素。