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作者:熊治民無人飛行載具服務應用與動力系統發展趨勢

商用無人飛行載具（unmanned aerial vehicle, UAV）服務應用發展快速，2020年全球無人機服務應用市場規模將達到1,270億美元。主要應用類型包括貨物運送、航拍與資訊蒐集、通訊與網際網路中繼站。而為了滿足各種服務應用需求，高酬載與長期滯空能力逐漸成為商用無人機發展重點。主要技術方案包括使用內燃機引擎，以氫能／燃料電池、太陽能電池或是以繫留纜線由地面供電。

作者:蘇聖傑打造臺灣無人艇及無人機自動化量產能力之關鍵策略– 去紅供應鏈與沖壓鋁船及沖壓鋁合金三角翼無人機製造技術的產業機會

隨著無人載具於現代戰場由輔助裝備轉變為高消耗主力戰力，產業競爭已由性能導向逐步轉向量
產能力、供應鏈韌性與快速補充能力。本文以臺灣無人艇產業發展為核心，探討去紅供應鏈趨勢下之量
產化策略，提出以沖壓鋁合金船體結合全自動化製造產線作為無人艇工業化量產解方。文中進一步說明
鋁合金船體於標準化、自動化及高產能製造之優勢，並以雷虎科技海鯊號系列無人艇驗證其量產與戰術
應用可行性。同時結合沖壓鋁合金三角翼無人機低成本量產模式，建立空海協同量產體系。最後提出無
人載具量產示範基地、去紅供應鏈認證及自動化投資等建議，以強化臺灣全球非紅供應鏈戰略地位。

作者:熊治民台灣無人機服務應用現況與趨勢

無人飛行載具（無人機）在許多服務應用領域正逐漸蓬勃發展。台灣在發展無人機產業過程中，需要針對各種不同的服務應用，研發無人機整體解決方案，以及相應的服務模式。本文針對近年來台灣產研界在無人機服務應用方案發展成果與實際應用案例進行分析。主要服務應用包括以無人機擔任空中工作平台、執行貨物運送、空中通訊平台，以及由無人機衍生的輕型垂直起降載人飛行器。

作者:康瑋帆無人機動力系統市場發展概況與關鍵趨勢

無人機動力系統是左右航程、酬載、能源效率與維護成本的核心技術，目前以鋰電池搭配電動馬達
的電力推進為市場主流，市占約66%，憑藉低噪音、低排放與易控制，廣泛應用於空拍、農業、巡檢與
短程物流等中小型多旋翼機。然而，電池能量密度的物理極限限制了續航與載重，難以滿足軍用長航程、
重載及超視距商業任務，故高能量密度的熱力系統與燃油結合電動的混合動力系統快速成長，其中動力
混合推進系統將是未來成長最快的技術。在未來，AI 在動力管理與預測維護、混合動力搭配固態等先進
電池、微型與蜂群無人機需求爆發，其他與動力推進系統相關的產業也將陸續跨足無人機。但市場也面
臨著電池的物理瓶頸、微型化與散熱的技術兩難、高昂的研發費用與測試能量不足，以及地緣政治下供
應鏈韌性等議題。

作者:王仲愷從無人機資安到供應鏈安全：美國認證制度如何重塑國際供應鏈格局

隨著無人機演變為具關鍵數據的Cyber-Physical Systems (CPS)，其潛在資安威脅已升級為國安層次。本文章探討為何美國透過《國防授權法案》與《美國安全無人機法案》建立嚴格護欄，透過 Blue UAS（軍用）與 Green UAS（民用）認證體系，將無人機資安防護以及軟硬體與數據安全納入標準，以追求產品以及供應鏈的「安全性」。臺灣憑藉產業優勢，工研院與美國 AUVSI 簽署在地評鑑協議，成為亞洲首個可執行 Green UAS 評鑑的據點，推動臺灣無人機產業邁向可驗證與信任的競爭力。

作者:陳響亮、周裕祐、李桂銘、陳世剛、李宜靜基於混合雲架構之無人機地面站軟硬體系統設計

隨著無人載具技術的普及，如何確保機群於廣域飛行時之高頻遙測數據傳輸與低延遲通訊，已成
為無人機地面站發展的關鍵。本文提出一種基於混合雲架構之無人機地面站設計。系統以Google Cloud
Platform (GCP) 公有雲為核心，結合容器化微服務、分散式訊息傳輸架構與私有雲邊緣運算 (Multi-access
Edge Computing, MEC) 資源，藉由公有雲與私有雲之功能分工，同時滿足高擴充性、低延遲控制與敏感
影像資料保護需求。另規劃具備機載協同電腦之無人機載具與多鏈路命令與控制 (Command and Control,
C2) 通訊機制，以提升系統於複雜網路條件下之強韌性。此架構可作為大範圍無人載具調度與工業場域部
署之設計參考。

作者:何亞奇、吳采亮、黃楷倫、黃郁惠基於物理資訊的人工神經網路優化無人機電池熱管理系統

本文進行基於物理資訊建立人工神經網路優化無人機電池熱管理系統研究。因無人機近年來的需求和產量日增，電池熱管理系統也成為顯學。而無人機電池熱管理系統技術，許多機型採取鰭片氣冷設計，在飛行時保持電池溫度不超過50℃。在設計無人機飛行時的散熱鰭片，傳統使用數值模擬分析進行設計，包括有限元素法、有限差分法或有限體積法。優勢是工程師可以在製作前透過數值模擬，找到鰭片的合適設計，但不容易找到最佳解；另一種作法則是利用大量的數據後，執行人工神經網路運算，找到最適解。然而透過人工神經網路，需要非常多的時間產生足夠大的數據，人工神經網路的準確度才會高。本文透過物理資訊建立人工神經網路，讓損失函數可以利用已知的微分方程進行更快修正，進一步減少輸入數據，加快找到最適解。

作者:康瑋帆全球無人機產業法規發展概述

全球主要國家無人機產業法規的發展，已從單一技術與應用管理，逐步走向系統性安全、隱私、國安並重的全方位監管。美國、歐盟、中國大陸和日本等國，皆建立了註冊、空域限制、遠端識別及操作認證等標準架構，並針對商業、物流與軍事等應用制定分級審查機制。近年地緣政治與市場信任分化，促使西方與中國在國家安全、供應鏈溯源和數據管理上產生明顯分歧。但各國無人機法規主要趨勢仍舊朝著智慧監管、自主設備、安全數據和新興應用納管等方向進行調整與發展，形成法規與技術一起同時精進，為全球無人機產業創造穩健發展的基礎。

作者:陳正大、葉信典、呂錦河、梁家銘大型商用多旋翼無人機系統設計開發技術

無人飛行載具（Unmanned Aerial Vehicle, UAV）在過去10年間快速的蓬勃發展，除了原先的玩家群具有相當的專業飛行經驗以及組裝知識外，現在自動飛行的飛行控制器以及結構簡單的多旋翼型無人機，讓許多嚮往著遨遊天空的玩家以及藝術工作者可以輕鬆上手，而專業的探勘以及測繪也可以透過轉換專業的模組進行作業，讓原本二維的作業變成三維，具有更大廣度的應用，另外也因為農業人口趨向老齡化結構，植保無人機的輔助也讓其在農業應用上佔有一席之地。未來無人機的發展，更是著重在大型無人機大酬載的新發展應用，本文將針對大型商業多旋翼無人機設計及其應用進行介紹。

作者:康顧嚴、蔡英文燃料電池技術於無人機的應用

電動無人機飛行時間過短，一直是無人機在應用市場拓展的極大阻礙。因鋰電池能量密度過低，在長時間飛行常使用內燃機作為飛行時的動力，但內燃機產生動力的過程中會產生廢氣、震動、噪音與保養修護困難等議題，未來的進步空間有限。反而言之，質子交換膜燃料電池系統的操作溫度低、啟動時間短，並且單位重量之功率密度與能量密度均能符合無人機長時間飛行的應用條件，被視為長航時無人機極佳的電力來源。

作者:黃兆平、謝英風、范姜嘉辰、賴允文、崔虎軒控制解耦架構下之智慧上控與飛控底層深度整合

為解決無人機導入高算力 AI 時對飛控即時性與安全性的影響，本文提出控制解耦架構，由飛控負
責即時穩定，機載電腦執行 AI 任務，並透過中介層整合。系統以三機協同進行 SITL 與 HITL 驗證，並比
較不同 AI 任務造成之系統負載。結果顯示，此架構可避免 AI 算力負載對飛控干擾，觀測到模擬難以呈
現之同步、通訊與高算力負載問題，並確認新增延遲仍位於閉迴路穩定邊界內，算力足以擔負機載 AI 任
務並作為自主無人機整合驗證平台。

作者:Felipe Manosalvas天空中的穩定之眼：無人機相機穩定系統工程設計

本文介紹一套於工研院 (ITRI，Industrial Technology Research Institute) E300 實驗室所開發之三軸無
人機雲台系統之設計與系統整合。此文章屬於強化無人機 (UAV, Unmanned Aerial Vehicle) 核心技術自主化
的重要一環。不同於將穩定控制視為單一控制問題，本系統整合了機械隔離、主從式通訊架構、同步化
感測器融合、運動插值，以及載荷端影像穩定等多項技術。系統核心為主控制器 (MCU, Micro Controller
Unit)，透過UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) 串列通訊菊鏈架構，連接飛控系統、三軸
無刷直流馬達 (BLDC, Brushless Direct Current) 驅動器、慣性量測單元 (IMU, Inertial Measurement Unit) 以
及相機模組。由飛控端透過MAVLink (Micro Air Vehicle Link) [1] 傳送之控制指令，會先於主控制器中解
析並轉換為精簡且高更新率之UART 封包，並沿著IMU 與相機模組所在的通訊路徑傳遞，同時結合姿態
資訊以支援軟體式影像穩定，最後再重建為MAVLink 格式之狀態回傳訊息。本系統將通訊延遲、更新頻
率不匹配以及載荷端影像處理等因素納入整體設計考量，使其能夠實現平順、高效率且具備高穩定性的空
中影像擷取能力。

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