飞行的未来：自治系统如何塑造下一代无人机

长期的苏莱·哈尔·奥斯（Sule Hale-Uas）是美国森林服务局（NASA）项目的一部分，以帮助与野火作斗争。资料来源：Swift Engineering

自治系统正在重写无人机或无人机的剧本。曾经是科幻小说的领域正在发展。无人机正在自行飞行，做出瞬间的决定，并以一定程度的精确执行任务，没有人类飞行员可以竞争。

当今的技术正在以突破性的速度消除旧的限制，为无数行业的无人机操作打开了新的可能性。根据最近的2025年报告，全球无人机市场将从2021年的285亿美元飙升至到2028年的584亿美元，而自治是该激增的核心。

当然，这种发展并非没有挑战。完全自主的无人机承诺具有无限潜力的未来，但它们也提出了严重的问题：

我们如何保证在拥挤的领空中安全？我们能相信MachiNES做出生命或死亡的决定？我们如何建立监管框架，使创新能够蓬勃发展而不损害公共福利？

我的Swift工程团队在无人机领域的前线位于我们每天都会遇到的问题。 So, let’s talk about autonomous systems and what they mean for our world.

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Autonomy redefines UAV possibilities

Autonomous systems are catapulting UAVs from passive tools to independent aerial assets capable of maneuvering in complex environments and executing intricate tasks without human 输入。这些系统由人工智能和机器学习提供支持，使无人机能够从周围的环境中学习，适应不可预测的条件并优化性能。

以下是在三个行业中发生的现实世界无人机演变的一些例子：

农业无人机通过自动无人机通过农业革命的农业承诺，支持作物管理中的效率和精度。 Equipped with advanced sensors and AI-powered algorithms, these drones perform tasks such as crop spraying, soil and field analysis, crop health monitoring, irrigation management, and yield prediction with minimal human intervention.

Through autonomous drone integrations, the farmers of tomorrow could achieve higher yields and cost savings, addressing the growing demand for sustainable and efficient food production around the world.

Logistics

The logistics industry is还进行了根本性的转变，像邮政编码这样的公司通过部署自动座无人机来领导指控，从而向遥远的，难以到达的地区提供关键的医疗用品。这些无人机正在震撼我们如何看待供应链，将交货时间从几个小时削减到几分钟。

通过绕过传统的运输方法，无人机可以克服诸如交通拥堵和道路阻塞等挑战，交付疫苗，BL，BLOOD和其他基本的医疗产品直接直接到无法访问的领域。

这一创新不仅限于医疗保健。电子商务，食品交付和零售行业也在拥抱无人机库存和交付，以创建更快，更有效的物流网络。快速部署无人机的能力使企业能够实时满足动态条件和客户需求，从而更快，更智能，更具成本效益。

UAV

UAV

UAV正在重塑搜索和救援者的搜索范围，从而使急救人员的工具迅速地

ave

ave。这些无人机可以涵盖广阔且经常危险的地形，例如茂密的森林，山脉和灾难区，以寻找失踪人员或幸存者。

不同，与传统搜索不同，这些无人机可以涵盖广阔且经常危险的地形。

受到时间，地形和人力的限制的HOD，无人机也可以迅速识别热签名并找到个人，即使在最具挑战性的环境中也是如此。它们自主穿越困难的景观的能力不仅减少了定位人员所需的时间，而且还可以最大程度地减少救援人员的风险。

这些只是从自主无人机中受益匪浅的三个行业。许多其他人，例如房地产和环境保护，将在未来几年继续发展。

弗洛里安·施万德纳（Florian Schwandner），艾姆斯地球科学部（左）主任（左）与国会女议员安娜·埃斯霍（Anna Eshoo）（右）谈谈摄影负载有效负载和火山气体传感器套件的摄影服务，并在野外野外展示中为uavs提供套件。资料来源：Swift Engineering

市场对自动无人机的需求增长

对自动无人机的需求不仅在增长，而且正在爆炸。依靠连续大规模数据收集或在高风险环境中运营的行业重新驾驶此班次。

例如，考虑防御场。全世界的军队正在为自治的无人机开发投入数十亿美元。

2024年，美国国防部要求提供109.5亿美元，以支持无人机涵盖无人驾驶汽车的开发和开发。这比上一个财政年度的数量增加了约10亿美元。

美国特别关注减少人类参与高风险业务的系统。无人机具有巨大的潜力，可以通过进行侦察，监视甚至自动打击任务来提高任务成功率和保护人类的生命。

基础设施和能源企业也采用自动企业来检查风力涡轮机，油管管道和电力线。这降低了维护成本，并减少了对风险手动检查的需求。

全面，无人机供电的解决方案可以节省数十亿美元他的全球经济在很大程度上通过改善基础设施管理。随着行业采用这项技术，提高效率和更好安全性的潜力可能会使几乎每个领域的自动无人机都必须是必不可少的。

，但是无人机挑战又如何呢？

尽管有潜力，但完全自主的无人机仍然面临严重的技术和监管障碍，如前所述。这使得可靠的避免碰撞系统，安全的通信网络以及对广泛采用至关重要的强大决策算法。

空域集成

是自动无人机的最大障碍之一，它将它们安全地与乘员飞机安全地集成到共享空间中。与传统航空的飞行员做出偶尔的决定不同，无人机需要复杂的系统来通信并避免与其他飞行物体发生冲突。

联邦航空管理局（FAA）正在积极地进行更新和改善空中交通管理容纳无人机的系统系统，但是空域协调的复杂性质意味着广泛的整合仍在进行中。

网络安全风险

随着无人机的联系更加连接，它们也变得更容易受到网络安全威胁的影响。对数据传输和控制的无线通信的依赖增加了黑客攻击，数据泄露和未经授权的访问的风险。

开发人员正在孜孜不倦地努力实施更好的加密方法和防止失败的协议，以保护这些系统免受恶意攻击。但是，由于无人机被部署在医疗保健，防御和基础设施等更为重要的应用中，因此证实这些系统对网络威胁是不可渗透的，对于保持其可靠性和可靠性和可靠性。

公共信任的无人机必须成长

，以使自治的无与伦比人能够实现广泛的公众必须信任，因此他们必须信任公众。人们需要相信这些系统不仅可靠，而且是安全的，尤其是在HIG中诸如医疗保健和运输之类的H蛋糕行业有可能直接影响人类的生命。

达到这种信任水平，需要透明度，问责制和可靠的绩效记录。证明无人机可以在没有失败的情况下运行并有效地应对紧急情况或不可预见的挑战，这对于获得公众的信心至关重要。

自主无人机

无人机技术的轨迹不可否认地涉及到我们可以推动自动驾驶的能力。环境监测，灾难响应和城市物流将呈指数级扩展。

天空将成为一个动态的生态系统，自主无人机以前所未有的智能和独立性运作。尽管仍然存在挑战，但问题不是这样的无人机是否会彻底改变航空，而是多快我们已经准备好并愿意让他们。

关于作者

拥有超过25年的工程和领导经验，Hamed Khalkhali博士，MBA博士，目前是位于加利福尼亚州圣克莱门特的Swift Swift Engineering Inc.他是加利福尼亚州立大学Polytech University-Pomona的辅助教授，他是HE THERMAL和PLUID SOCICAL和PLUID SOCICAL和PLUID。逐线飞行控制系统，需求管理以及验证和验证（V＆V）方面的专业知识。他之前曾在Aerovironment担任工程和计划管理副总裁，并在Parker Aerospace和Safran Electronics＆Defence担任领导职务，领先的新产品开发和航空电子系统。