要飛又要撐!國產「無人機基地臺」單台造價破百萬、數發部曝研發內幕
數發部表示,通訊用途無人機要求長時間滯空,必須能穩定運作數小時以上,而載重能力也是一大技術門檻。
(記者邱巧貞攝)
〔記者邱巧貞/台北報導〕為強化災害情境下的通訊韌性,數位發展部正推動「高空基地臺」計畫,將通訊節點延伸至空中,補足地面設施在極端狀況下的不足。該計畫以國產雙旋翼無人機為核心載具,目標打造具備長時間滯空與高載重能力的空中通訊平臺,並與既有電信網路整合,建立多層次備援架構。
規格砍掉重練 高酬載與長滯空的平衡難題
數發部資源管理司副司長陳玟良表示,本計畫的需求其實與一般商用無人機不同,傳統無人機多半是短時間飛行,例如幾分鐘到數十分鐘,但通訊用途要求的是「長時間滯空」,必須能穩定運作數小時以上,而不是短暫升空,因此在設計規格上就有很大差異。
此外,載重能力也是一大技術門檻。高空基地臺須能承載至少50公斤以上的通訊設備,同時維持數小時的穩定飛行,這在現有無人機應用中相當少見,無法直接套用市面機型,必須依需求重新開發專用機體。
目前系統設計以承載約50公斤為目標,未來希望進一步提升至75公斤。然而,載重增加將直接影響飛行性能與續航時間,也使設計更具挑戰。為在重量與效能之間取得平衡,基地臺設備必須同步朝輕量化發展,同時維持既有通訊品質。為此,團隊正與電信業者及研究機構合作,持續優化整體設備與系統整合。
氫能源上陣 造價百萬等級的技術試煉
此外,無人機動力系統採用氫燃料電池取代傳統鋰電池,主要原因是鋰電池重量較重,且續航時間有限,而氫燃料電池能在重量與續航之間取得更好的平衡,較符合長時間滯空的需求,因此整體系統設計也必須配合這樣的能源架構進行調整。
另外,在飛行高度方面,目前相關平臺的設計上限大約在2公里以下,但實際運作仍需視任務需求與法規限制而定。至於運行效率方面,如果以較單純的情境來看,整體任務(包含升空與返回)大約可以在1至1.25小時內完成一次。
陳玟良指出,在實際測試過程中發現設備升空並長時間運作時,涉及的技術挑戰比原先預期更高,因此才開始從頭進行重新設計與優化。這部分需要團隊投入相當多時間,尤其是因為屬於特殊規格設備,從設計、驗證到測試,每個環節都必須重新來過,無法直接套用既有標準,單一無人機造價成本已達百萬元等級,因此也提高了開發門檻,對產業而言,這類應用仍存在不確定性,這也是政府先行推動概念驗證(POC)的原因。
而現階段最重要的目標,是先確保設備能順利升空,並在指定位置建立穩定的通訊節點,這也是目前整個計畫的核心任務,因此對於更細部的營運情境,仍在後續評估中。
產官學研跨域動員 預計第三季展開飛測
數發部簡任技正陳威呈進一步補充,在推動模式上,本計畫採取「產官學研」跨域合作架構。由國內三大電信業者共同參與,並結合臺北科技大學、台鋼科技大學,以及財團法人電信技術中心與財團法人工業技術研究院等單位,提供關鍵技術支援。
此外,考量飛行管理與場域測試需求,亦與交通部民用航空局及經濟部相關單位合作,進行空域申請與無人機場域測試規劃,整體透過跨部會協作與多方資源整合,逐步建構高空通訊平臺的技術驗證與應用基礎。
在法規與空域管理上,所有飛行測試皆須符合民航規範,包括飛行路徑、空域限制與安全風險評估等均需經特種實體審驗程序,相關申請已於去年12月送件,目前仍在審查中,預計第三季完成審驗後,才能正式展開飛行測試。
數發部規劃,將先以現有設備完成完整測試與驗證,目標於今年10月達成系統展示成果;待技術成熟並確認可行後,再逐步開放產業參與並評估擴大應用,為臺灣建立更具韌性的通訊備援體系。
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