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計畫摘要

1070625：A.無人機應用核心技術開發與場域實證計畫
1.支援同時管控3架無人機進行個別任務規劃，自動輪值
2.完成警用無人機系統建置(含勤務無人機、酬載與管理監控系統)與無人機訓練課程規劃並建立健全的訓練裝備

年度目標

完成遠距無人機影音連結警政雲系統場域驗證，具備3機協同管理及遠距傳輸功能，無人機影音解決方案實際導入警政維安勤務；同步發展橋梁巡檢、救災通訊等應用場域技術，鏈結我國產業產學研能量。並扶植國內1家以上系統整合商導入無人機隊應用服務，技術移轉達1,000萬，以公協會/聯盟合作進行無人機應用領域合作推動會議、參展或論壇等方式2場次。
遠距無人機影音連結警政雲系統場域驗證之規劃進度如下：第一季完成警政雲系統架構研究及警用需求分析、第二季完成無人機遠距影音監控系統設計及警政雲相關API測試、第三季完成無人機遠距影音監控系統與警政雲系統相容性測試與整合設計、第四季完成無人機遠距影音監控系統與警政雲系統整合測試。

工作項目年度目標
（1）無人機核心軟體技術分項
−無人機安全飛控技術：與國內學界合作，建立動力學模型，發展部分動力喪失飛控演算法，以及動力系統即時異常檢測與自適應調整技術，達到飛控自穩與動力安全的目標。另外，開發斷線處理與支援工研院自主4G+實驗網之多重通訊技術，可在斷線時進行多種處理方式，如原地降落、自動返航、Rally Point降落（斷線可於預先設定之Rally Point降落），及Dead zone脫離（可統計訊號強度表並於進入Dead Zone後可自行脫離），並結合國內無人機廠商機體業者（如經緯、碳基、亞拓等），並採用國內電信商（如中華電信、遠傳電信等商網）進行至少雙sim卡通訊驗證，以帶動國內非視距無人機操作應用。
−三維避障防撞技術：整合輕型環境感測裝置，主要採用攝影機與光達等，融合其感測內容並推估物件距離與大小，完成前方向之三維環境感知避障，對邊長大於30cm之障礙物閃避成功率超過90%。相關技術將與國內無人機廠商合作，實際進行整合測試並驗證準確度。
（2）執勤時間展延與管理技術分項
−自動無人機充電站技術：計畫將建立無人機電池交換機構與自動控制雛形。主要發展無人機電池交換機構與自動控制機制，可供定點之無人機進行電池替換。非接觸式無人機電力補充安全監控機制，具備自動電壓電流監測、非接觸溫度熱感知監控機制，降低快速充電時之過熱風險，且可因應不同勤務需求調整充電功率。
−長效動力管理技術：計畫將整體優化增進無人機續航力達2%。主要發展串聯式電池快速重組技術，應現行無人機發展運作需求，支援三串至八串鋰電池之電源系統，個別電芯重組切換損耗<50mW。無感測器式驅動回授控制，減少重量附加免除外加入感測器，以電壓量測及時間變化取樣之感測技術，量測馬達感應電動勢、驅動級功率元件暫態電流，頻寬>100KHz、誤差<1%。
−節能飛行管理技術：完成節能飛行技術雛形系統，發展飛行耗能模型分析，預估準確度高於90%，規劃與國內零組件與無人機整機系統商（如經緯、碳基、剛鈺等）合作，並推動技術轉移，以補足國內無人機產業在電源管理技術能量之不足。
（3）酬載系統技術分項
−無人機酬載介面標準化：加入Dronecode組織或TAICS，積極與國際大廠合作，共同提案推動先期標準，並制定酬載次系統-飛控次系統介面規格，開發對應的軟硬體，支援影像感測器及熱像感測器。
−酬載協同操控與顯示技術：整合無人機雲台及酬載攝影機控制功能（包含拍照、連拍、攝影、變焦），並同步計算FPV畫面與酬載鏡頭拍攝對應關係，單擊指定目標後可鎖定並達覆蓋率80%以上。完成感知資料標準格式制定，可與無人機酬載介面標準化之成果進行介接，支援使用者將各自資料透過標準化之介面，交由同步傳輸模組進行傳輸，並支援至少一種非視訊感知資料，與視訊進行同步傳輸，感知資料軌與視訊資料軌同步誤差<200ms。
（4）無人機隊管理技術分項
−多機編隊遠距輪流執勤技術：完成無人機隊地面基地站系統雛形，可取得飛機資訊，如GPS座標及狀態、IMU狀態、高度資訊、機頭及航點方位，並可支援多航點Waypoint）設定自動飛行，可管控三台組成之小型無人機隊，整合圖資與無人機資訊，開發多機輪值演算引擎，進而作為安防使用，並進行至少一園區環境試煉。精準自動化降落技術部分，將結合Laser Rangefinder、IMU等多種感測器，與IR Beacon追蹤及導引系統，並結合飛控進行精準降落，降落誤差≦80cm(2級風)。
−無人機空域管理系統：參考NASA UTM規範，完成國內首套無人機3D空域管理系統並整合ADS-B（ADS-B In/Out、ADS-B In等）標準介面及航跡廣播等技術，開發數位化地理圍籬及禁航區等3D圖資整合技術，並透過4G行動通訊網路，建立機動型空域管理接收站建置技術，達成無人機CNS/ATM系統整合。
（5）場域實證推動分項
−警用巡邏無人機技術：與警政署合作完成無人機遠距影音監控方案，並整合至警政雲系統，協助維安勤務。鏈結國內無人機相關公協會能量，加速專業人才培育、成果推廣與國際連結，使服務營運業者能完整掌握並提供警用無人機影應監控方案之服務。透過警用無人機隊應用，完成計畫相關技術之實際場域驗證，包含提供全國即時畫面同步整合顯示；支援自動起降與自動充電功能，提高執勤效率；發展系統穩控與避障功能，增加飛行安全；制定酬載介面標準化，多元擴充前端設備等。
−智慧巡檢無人機技術：與環保單位合作，挑選地方縣市標的河川河口並發展水質污染快篩機制，透過比對等效污染及等效河川之水質光譜差異性，達到初步快篩之非接觸檢測方式，提供檢測人員更快速更便捷及更有效的掌握水質污染來源。另協助國內工程顧問公司以無人機輔助現行橋檢作業，透過自動排程飛行拍攝蒐集橋梁照片資料，並建立橋梁檢測資料平臺，提供歷程資料之調閱功能。
−救災通訊無人機技術：利用無人機攜帶網路裝置在災區快速建立地面無線骨幹通訊網路，依環境限制自動形成無線骨幹拓撲，當無線鏈結中斷時立即啟動自動修復機制，並在修復期間自動將經過的封包導向備援路徑。而當網路拓撲更動調整時，自動反應調整路由規畫，維持穩定的骨幹網路連線；具有遠端指揮管理系統能即時掌握網路鏈結現況，達到部署快速反應之目的。

重要執行成果

(1)產業鏈合作推動13案。
(2)申請專利累積達 17件。專利獲證7件。
(3)促投 344,175K。
(4)產值 398,075K。
(5)6/5~6/9參與2018台北國際電腦展。
(6)9/20與台灣雲協無人機SIG合辦完成「智慧無人機隊技術應用服務獨門秘技」會議。
(7)11/3於台中花博開幕會場進行長效繫留無人機場域實證，協助台中市警察局利用無人機於高空進行大範圍維安及交通管理，輔助警力調派。
(8)11/17以電信操控無人機隊解決方案為主題，獲得全球百大科技研發獎(R&D 100 Awards)。
(9)技術報告 44篇。