อ่าน 47 นาที
ยานบินไร้คนขับ
ยานบินไร้คนขับ ( UAV ) หรือระบบอากาศยานไร้คนขับ ( UAS ) ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่าโดรนทางอากาศหรือโดรนคืออากาศยานที่ไม่มีนักบินลูกเรือ หรือผู้โดยสารอยู่บนเครื่อง...
ยานบินไร้คนขับ






ยานบินไร้คนขับ ( UAV ) หรือระบบอากาศยานไร้คนขับ ( UAS ) ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่าโดรนทางอากาศหรือโดรนคืออากาศยานที่ไม่มีนักบินลูกเรือ หรือผู้โดยสารอยู่บนเครื่อง แต่สามารถบินได้เองหรือควบคุมจากระยะไกล[ 1 ] [ 2 ]เดิมที UAV ถูกพัฒนาขึ้นในช่วงศตวรรษที่ 20 สำหรับภารกิจทางทหารที่ "น่าเบื่อ สกปรก หรืออันตราย" [ 3 ] เกินกว่า ที่มนุษย์จะทำได้ และในศตวรรษที่ 21 ก็ได้กลายเป็นสินทรัพย์ที่จำเป็นสำหรับกองทัพส่วนใหญ่ เมื่อเทคโนโลยีการควบคุมดีขึ้นและต้นทุนลดลง การใช้งานจึงขยายไปสู่การใช้งานที่ไม่ใช่ทางทหารมากขึ้น[ 4 ]ซึ่งรวมถึงการถ่ายภาพทางอากาศการครอบคลุมพื้นที่[ 5 ]การเกษตรแม่นยำการตรวจสอบไฟป่า[ 6 ]การตรวจสอบแม่น้ำ[ 7 ] [ 8 ]การตรวจสอบสิ่งแวดล้อม [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]การสังเกตสภาพอากาศ การบังคับใช้ กฎหมายและการเฝ้าระวัง การตรวจสอบโครงสร้างพื้นฐาน การลักลอบขน สินค้า [ 13 ]การส่งมอบผลิตภัณฑ์ความบันเทิง และการแข่งโดรน
ศัพท์เฉพาะ
มีคำศัพท์หลายคำที่ใช้เรียกอากาศยานที่บินโดยไม่มีผู้โดยสารอยู่บนเครื่อง
ยานบินไร้คนขับ ( UAV ) ถูกนิยามว่า “ยานบินที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานซึ่งไม่มีผู้ควบคุมที่เป็นมนุษย์ ใช้แรงทางอากาศพลศาสตร์ในการยกตัวยาน สามารถบินได้เองหรือควบคุมจากระยะไกล สามารถใช้งานแล้วทิ้งหรือนำกลับมาใช้ใหม่ได้ และสามารถบรรทุกอาวุธที่ร้ายแรงหรือไม่ร้ายแรงก็ได้” [ 14 ] UAVเป็นคำที่ใช้กันทั่วไปในกรณีการใช้งานทางทหาร [ 15 ] โดยทั่วไปแล้ว ขีปนาวุธที่มีหัวรบจะไม่ถือว่าเป็น UAV เพราะตัวยานเองเป็นกระสุน แต่ขีปนาวุธบางประเภทที่ใช้ใบพัดมักถูกเรียกว่า “โดรนกามิกาเซ่ ” โดยสาธารณชนและสื่อ นอกจากนี้ ความสัมพันธ์ของ UAV กับเครื่องบินจำลองที่ควบคุมจากระยะไกลยังไม่ชัดเจนในบางเขตอำนาจศาล ปัจจุบัน FAA ของสหรัฐอเมริกาได้กำหนดให้ยานบินไร้คนขับทุกชนิดเป็น UAV โดยไม่คำนึงถึงมวล [ 16 ]คำที่คล้ายกันคือเครื่องบินที่ควบคุมจากระยะไกล ( RPA ) และยานบินที่ควบคุมจากระยะไกล ( RPAV )
UAV และ RPAV ยังสามารถมองได้ว่าเป็นส่วนประกอบของระบบอากาศยานไร้คนขับ ( UAS ) ซึ่งรวมถึงตัวควบคุมภาคพื้นดินและระบบสื่อสารกับอากาศยานด้วย[ 6 ] UASถูกนำมาใช้โดยกระทรวงกลาโหมของสหรัฐอเมริกา (DoD) และ สำนักงานบริหารการบินแห่งสหรัฐอเมริกา(FAA) ในปี 2548 ตามแผนงานระบบอากาศยานไร้คนขับปี 2548–2563 [ 17 ]องค์การการบินพลเรือนระหว่างประเทศ (ICAO) และหน่วยงานการบินพลเรือนของอังกฤษ ได้นำคำนี้มาใช้เช่นกัน ซึ่งใช้ในแผนงาน การวิจัยการจัดการจราจรทางอากาศ (ATM) ของ Single European Sky (SES)ของสหภาพยุโรป(SESAR Joint Undertaking) สำหรับปี 2563 [ 18 ]คำนี้เน้นความสำคัญขององค์ประกอบอื่นๆ นอกเหนือจากอากาศยาน ซึ่งรวมถึงองค์ประกอบต่างๆ เช่น สถานีควบคุมภาคพื้นดิน การเชื่อมโยงข้อมูล และอุปกรณ์สนับสนุนอื่นๆ คำที่คล้ายกันคือระบบอากาศยานไร้คนขับ ( UAV ) และระบบอากาศยานควบคุมระยะไกล ( RPAS ) [ 19 ]มีคำที่คล้ายกันหลายคำที่ใช้กันอยู่ ภายใต้กฎระเบียบใหม่ที่มีผลบังคับใช้เมื่อวันที่ 1 มิถุนายน 2019 รัฐบาลแคนาดาได้นำ RPASมาใช้ในความหมายว่า "ชุดขององค์ประกอบที่กำหนดค่าได้ซึ่งประกอบด้วยอากาศยานที่ควบคุมจากระยะไกล สถานีควบคุม การเชื่อมโยงคำสั่งและการควบคุม และองค์ประกอบระบบอื่น ๆ ที่จำเป็นระหว่างการปฏิบัติการบิน" [ 20 ]
โดยทั่วไป คำว่าโดรนมักใช้กับทั้ง UAV ทางทหารและพลเรือน ในขณะที่เอกสารทางเทคนิคและข้อบังคับอาจเลือกใช้คำเช่นUAV , UAS , RPASหรือเครื่องบินไร้คนขับคำว่าโดรนถูกใช้มาตั้งแต่ยุคแรกเริ่มของการบินบางครั้งใช้กับเครื่องบิน เป้าหมายที่บินจากระยะไกล ซึ่งใช้สำหรับการฝึกยิงปืนของเรือรบ เช่นเครื่องบิน สองปีกแบบ ลอยน้ำFairey Queen ในทศวรรษ 1920 และ เครื่องบินสองปีกแบบลอยน้ำ de Havilland Queen Bee ในทศวรรษ 1930 ตัวอย่างในภายหลัง ได้แก่Airspeed Queen WaspและMiles Queen Martinetก่อนที่จะถูกแทนที่ในที่สุดด้วยGAF Jindivik [ 21 ]คำนี้ยังคงใช้กันทั่วไปบางครั้งใช้ คำว่า ไร้คนขับ แทนคำว่า ไร้คนควบคุมเมื่ออ้างถึง UAV [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]
โดรนอัตโนมัติยังใช้เทคโนโลยีขั้นสูงต่างๆ เพื่อปฏิบัติภารกิจโดยไม่ต้องมีการแทรกแซงจากมนุษย์ เช่น การประมวลผลบนคลาวด์ การมองเห็นด้วยคอมพิวเตอร์ ปัญญาประดิษฐ์ การเรียนรู้ของเครื่อง การเรียนรู้เชิงลึก และเซ็นเซอร์ความร้อน[ 25 ] สำหรับการใช้งานเพื่อการพักผ่อนหย่อนใจ โดรน ถ่ายภาพทางอากาศมีวิดีโอแบบมุมมองบุคคลที่หนึ่ง ความสามารถในการทำงานอัตโนมัติ หรือทั้งสองอย่าง[ 26 ]
ประเภทการจำแนก
โดรนอาจถูกจัดประเภทเช่นเดียวกับ อากาศยานอื่นๆตามการกำหนดค่าการออกแบบ เช่น น้ำหนักหรือประเภทเครื่องยนต์ ระดับความสูงในการบินสูงสุด ระดับความเป็นอิสระในการปฏิบัติงาน บทบาทในการปฏิบัติงาน เป็นต้น ตามที่กระทรวงกลาโหมของสหรัฐอเมริการะบุโดรนถูกจัดประเภทเป็น 5 ประเภทดังต่อไปนี้: [ 27 ] [ 28 ]
| กลุ่ม: | กลุ่มที่ 1 | กลุ่ม 2 | กลุ่ม 3 | กลุ่ม 4 | กลุ่ม 5 |
|---|---|---|---|---|---|
| ขนาด | เล็ก | ปานกลาง | ใหญ่ | ใหญ่กว่า | ใหญ่ที่สุด |
| น้ำหนักขึ้นบินสูงสุด | น้อยกว่า 20 ปอนด์(9.1 กิโลกรัม) | > 20 และ < 55 | > 55 & < 1320 | > 1,320 ปอนด์(600 กิโลกรัม) | > 1,320 ปอนด์(600 กิโลกรัม) |
| ระดับความสูงในการปฏิบัติงาน | น้อยกว่า 1,200 ฟุต(370 เมตร) | ต่ำกว่า 3,500 ฟุต(1,100 เมตร) | ต่ำกว่า 18,000 ฟุต(5,500 เมตร) | ต่ำกว่า 18,000 ฟุต(5,500 เมตร) | > 18,000 ฟุต(5,500 เมตร) |
| ความเร็ว | < 100 นอต(190 กม./ชม.) | < 250 นอต(460 กม./ชม.) | < 250 นอต(460 กม./ชม.) | ความเร็วใดๆ | ความเร็วใดๆ |
การจำแนกประเภทอื่นๆ ของ UAV ได้แก่: [ 27 ]
ระยะและความทนทาน
โดยทั่วไปแล้ว UAV จะแบ่งออกเป็น 5 ประเภทตามระยะและระยะเวลาการใช้งาน: [ 27 ]
| หมวดหมู่ช่วง | ใกล้มาก | ปิด | สั้น | ปานกลาง | ยาว |
|---|---|---|---|---|---|
| ระยะทาง (กม.) : | < 5 | > 5 และ < 50 | > 50 และ < 150 | > 150 และ < 650 | > 650 |
| ความอดทน (ชั่วโมง) : | 0.5–0.75 | 1–6 | 8–12 | 12–36 หรือ 48 | > 36 หรือ 48 |
ขนาด
โดยทั่วไปแล้ว UAV จะแบ่งออกเป็นสี่ประเภทตามขนาด โดยอย่างน้อยหนึ่งมิติ (ความยาวหรือความกว้างปีก) จะต้องตรงตามขีดจำกัดดังต่อไปนี้: [ 27 ]
| หมวดหมู่ | ไมโคร/เล็กมาก | มินิ/เล็ก | ปานกลาง | ใหญ่ |
|---|---|---|---|---|
| ความยาว/ความกว้างปีก : | < 50 ซม. | > 50 ซม. และ < 2 ม. | 5–10 ม. | > 10 ม. |
น้ำหนัก
โดยพิจารณาจากน้ำหนักแล้ว โดรนสามารถแบ่งออกได้เป็น 5 ประเภท:
| หมวดหมู่ | นาโน | ไมโคร (MAV) | ยานรบขนาดเล็ก (SUAV) | ปานกลาง | ใหญ่ |
|---|---|---|---|---|---|
| น้ำหนัก : | < 250 กรัม | ≥ 250 กรัม และ < 2 กิโลกรัม | ≥ 2 กก. และ < 25 กก. | ≥ 25 กก. และ < 150 กก. | ≥ 150 กก. |
NATO ใช้การจำแนกประเภทที่คล้ายกันดังแสดงด้านล่าง: [ 1 ]

ระดับความเป็นอิสระ
โดรนยังสามารถจำแนกได้ตามระดับความเป็นอิสระในการปฏิบัติการบิน ICAO จำแนกอากาศยานไร้คนขับเป็นอากาศยานที่ควบคุมจากระยะไกลหรืออากาศยานอัตโนมัติเต็มรูปแบบ[ 30 ]อากาศยานไร้คนขับบางประเภทมีระดับความเป็นอิสระระดับกลาง ตัวอย่างเช่น ยานพาหนะอาจถูกควบคุมจากระยะไกลในบริบทส่วนใหญ่ แต่มีการปฏิบัติการกลับฐานอัตโนมัติ อากาศยานบางประเภทอาจบินโดยมีคนขับหรือเป็นอากาศยานไร้คนขับได้ ซึ่งอาจรวมถึงอากาศยานที่มีคนขับที่ถูกแปลงเป็นอากาศยานไร้คนขับที่มีคนขับหรือควบคุมจากระยะไกลได้ (OPV) การบินของอากาศยานไร้คนขับอาจดำเนินการภายใต้การควบคุมระยะไกลโดยผู้ควบคุมที่เป็นมนุษย์ ในฐานะอากาศยานที่ควบคุมจากระยะไกล ( RPA ) หรือด้วยระดับความเป็นอิสระ ต่างๆ เช่น การช่วยเหลือ จากระบบบินอัตโนมัติไปจนถึงอากาศยานอัตโนมัติเต็มรูปแบบที่ไม่มีการแทรกแซงจากมนุษย์[ 31 ] [ 32 ]
ระดับความสูง
โดยพิจารณาจากระดับความสูง การจำแนกประเภทโดรน (UAV) ต่อไปนี้ได้ถูกนำมาใช้ในงานแสดงสินค้าอุตสาหกรรม เช่น งานประชุม ParcAberporth Unmanned Systems:
- สามารถใช้งานได้ด้วยมือที่ระดับความสูง 2,000 ฟุต (600 เมตร) ระยะทำการประมาณ 2 กิโลเมตร
- ระดับความสูงใกล้เคียง 5,000 ฟุต (1,500 เมตร) ระยะทำการสูงสุด 10 กิโลเมตร
- ขีปนาวุธแบบนาโต ใช้งานได้ที่ระดับความสูง 10,000 ฟุต (3,000 เมตร) และมีระยะทำการสูงสุด 50 กิโลเมตร
- ปฏิบัติการทางยุทธวิธีที่ระดับความสูง 18,000 ฟุต (5,500 เมตร) ระยะทำการประมาณ 160 กิโลเมตร
- MALE (ระดับความสูงปานกลาง บินได้นาน)สูงถึง 30,000 ฟุต (9,000 เมตร) และระยะทางมากกว่า 200 กิโลเมตร
- HALE (การบินในระดับความสูงมากและบินได้นาน)สูงกว่า 30,000 ฟุต (9,100 เมตร) และมีระยะทำการบินไม่จำกัด
- ความเร็วเหนือเสียง (Hypersonic) หรือความเร็วสูงมาก (Mach 1–5) หรือความเร็วสูงกว่าเสียง (Mach 5 ขึ้นไป) ที่ระดับความสูง 50,000 ฟุต (15,200 เมตร) หรือระดับความสูงใกล้วงโคจร ระยะทำการมากกว่า 200 กิโลเมตร
- วงโคจรต่ำรอบโลก (ความเร็วเหนือเสียง 25 มัคขึ้นไป)
- การถ่ายโอนระหว่างโลกและดวงจันทร์ของกลุ่มประเทศ CIS
- ระบบนำทางพาหะช่วยด้วยคอมพิวเตอร์ (CACGS) สำหรับโดรน
เกณฑ์แบบผสมผสาน
ตัวอย่างหนึ่งของการจำแนกประเภทโดยใช้เกณฑ์แบบผสมผสานคือ การจำแนกประเภท ระบบอากาศยานไร้คนขับ (UAS) ของกองทัพสหรัฐฯ โดยพิจารณาจากน้ำหนัก ระดับความสูงสูงสุด และความเร็วของส่วนประกอบของ UAV
ประเภทลิฟต์
เอฟเอฟโล
อากาศยานยกตัวขึ้นในแนวดิ่ง (Forward flight lift)จัดอยู่ในประเภทโดย ICAOด้วยตัวกำหนดประเภทอากาศยาน FFLO - UAV หมายถึงโดรนที่มีลักษณะคล้ายเครื่องบิน
วีเอฟเอชซี
ความสามารถในการบินแนวตั้ง/การลอยตัวในแนวดิ่งจัดอยู่ใน ประเภท อากาศยานที่มีตัวกำหนดประเภท VFHC โดย UAV หมายถึงโดรนที่ใช้ใบพัดหมุนเพื่อสร้างแรงยกและการเคลื่อนที่
แหล่งพลังงาน
โดรนสามารถจำแนกได้ตามกำลังหรือแหล่งพลังงาน ซึ่งส่งผลกระทบอย่างมากต่อระยะเวลาการบิน ระยะทำการ และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม โดยประเภทหลักๆ ได้แก่:
- ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ (ไฟฟ้า):โดรนเหล่านี้ใช้แบตเตอรี่แบบชาร์จได้ ทำให้การทำงานเงียบและการบำรุงรักษาน้อยลง แต่อาจมีเวลาบินที่จำกัด ระดับเสียงที่ลดลงทำให้เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมในเมืองและการปฏิบัติงานที่ละเอียดอ่อน[ 33 ]
- ขับเคลื่อนด้วยเชื้อเพลิง (การเผาไหม้ภายใน):โดรนเหล่านี้ใช้เชื้อเพลิงแบบดั้งเดิม เช่น น้ำมันเบนซินหรือดีเซล มักจะมีระยะเวลาบินที่ยาวนานกว่า แต่อาจมีเสียงดังกว่าและต้องการการบำรุงรักษามากกว่า โดยทั่วไปจะใช้สำหรับการใช้งานที่ต้องการความทนทานที่ยาวนานหรือความสามารถในการบรรทุกน้ำหนักมาก[ 34 ]
- ไฮบริด:การผสมผสานแหล่งพลังงานไฟฟ้าและเชื้อเพลิง โดรนไฮบริดมีเป้าหมายเพื่อสร้างสมดุลระหว่างข้อดีของทั้งสองระบบเพื่อประสิทธิภาพและประสิทธิผลที่ดีขึ้น การกำหนดค่านี้อาจช่วยให้มีความหลากหลายในภารกิจและปรับตัวให้เข้ากับข้อกำหนดการปฏิบัติงานที่แตกต่างกันได้[ 35 ]
- เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน: เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนมีศักยภาพในการบินได้นานกว่าแบตเตอรี่ แต่ทำงานเงียบกว่า (ไม่มีสัญญาณความร้อน) เมื่อเทียบกับเครื่องยนต์สันดาป[ 36 ]ความหนาแน่นพลังงานสูงของไฮโดรเจนทำให้เป็นตัวเลือกที่น่าสนใจสำหรับระบบขับเคลื่อน UAV ในอนาคต[ 37 ]
- ขับเคลื่อนด้วย พลังงานแสงอาทิตย์:โดรนเหล่านี้ติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ ทำให้สามารถบินได้นานขึ้นโดยใช้ประโยชน์จากพลังงานแสงอาทิตย์ โดยเฉพาะที่ระดับความสูงมาก โดรนที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์อาจเหมาะอย่างยิ่งสำหรับภารกิจที่มีระยะเวลาบินยาวนานและการใช้งานด้านการตรวจสอบสิ่งแวดล้อม[ 38 ]
- ขับเคลื่อนด้วยพลังงานนิวเคลียร์:แม้ว่าพลังงานนิวเคลียร์จะได้รับการสำรวจสำหรับเครื่องบินขนาดใหญ่แล้ว แต่การนำไปใช้ใน UAV ยังคงเป็นเพียงทฤษฎีเป็นส่วนใหญ่เนื่องจากข้อกังวลด้านความปลอดภัยและความท้าทายด้านกฎระเบียบ การวิจัยในด้านนี้ยังคงดำเนินต่อไป แต่ต้องเผชิญกับอุปสรรคสำคัญก่อนที่จะนำไปใช้ในทางปฏิบัติ[ 39 ]
ประวัติศาสตร์




คริสต์ศตวรรษที่ 1800
โดรนรุ่นแรกๆ
การใช้ยานบินไร้คนขับเพื่อการรบที่บันทึกไว้ครั้งแรกเกิดขึ้นในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2492 [ 41 ]โดยใช้เรือบรรทุกบอลลูน (ซึ่งเป็นต้นแบบของเรือบรรทุกเครื่องบิน ) [ 42 ]ในการใช้กำลังทางอากาศ เพื่อการโจมตีครั้งแรก ในกองบินนาวี [ 43 ] [ 44 ] [ 45 ] กองกำลังออสเตรียที่ปิดล้อมเวนิสพยายามปล่อยบอลลูนเพลิง ประมาณ 200 ลูก ใส่เมืองที่ถูกปิดล้อม บอลลูนส่วนใหญ่ถูกปล่อยจากบนบก อย่างไรก็ตาม บางส่วนก็ถูกปล่อยจากเรือSMS Vulcano ของออสเตรีย อย่างน้อยหนึ่งลูกตกลงในเมือง แต่เนื่องจากลมเปลี่ยนทิศทางหลังจากปล่อย บอลลูนส่วนใหญ่จึงพลาดเป้าหมาย และบางส่วนก็ลอยกลับไปเหนือแนวรบของออสเตรียและเรือVulcano ที่ปล่อย บอลลูน[ 46 ] [ 47 ] [ 48 ]
วิศวกรชาวสเปนLeonardo Torres Quevedoได้นำเสนอระบบควบคุมด้วยคลื่นวิทยุที่เรียกว่าTelekino [ 49 ]ที่สถาบันวิทยาศาสตร์แห่งปารีสในปี พ.ศ. 2446 เพื่อเป็นวิธีการทดสอบเรือเหาะโดยไม่ต้องเสี่ยงชีวิตมนุษย์[ 50 ] [ 51 ] [ 52 ]
ทศวรรษที่ 1900
การพัฒนาโดรนอย่างมีนัยสำคัญเริ่มขึ้นในช่วงทศวรรษ 1900 และเดิมทีเน้นไปที่การจัดหาเป้าหมายฝึกซ้อมสำหรับการฝึกอบรมบุคลากรทางทหารความพยายามครั้งแรกในการสร้าง UAV ที่ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์คือ"Aerial Target" ของAM Low ในปี 1916 [ 53 ] Low ยืนยันว่าเครื่องบินปีกเดียวของ Geoffrey de Havilland เป็นเครื่องที่บินได้ภายใต้การควบคุมในวันที่ 21 มีนาคม 1917 โดยใช้ระบบวิทยุของเขา[ 54 ]หลังจากการสาธิตที่ประสบความสำเร็จในฤดูใบไม้ผลิปี 1917 Low ได้รับการย้ายไปพัฒนาเครื่องบินปล่อยเร็วที่ควบคุมด้วยเครื่องยนต์DCBร่วมกับกองทัพเรืออังกฤษในปี 1918 โดยมีจุดประสงค์เพื่อโจมตีเรือและสิ่งปลูกสร้างในท่าเรือ และเขายังช่วยผู้บัญชาการกองบิน Brockในการเตรียมการสำหรับการโจมตี Zeebrugge การพัฒนาไร้คนขับของอังกฤษอื่นๆ ตามมา นำไปสู่ฝูงบินเป้าหมายทางอากาศ de Havilland 82 Queen Beeกว่า 400 ลำที่เข้าประจำการในปี 1935
นิโคลา เทสลาอธิบายถึงฝูงยานรบทางอากาศไร้คนขับในปี พ.ศ. 2458 [ 55 ] การพัฒนาเหล่านี้ยังเป็นแรงบันดาลใจให้ ชาร์ลส์ เคทเทอริงจากเดย์ตัน รัฐโอไฮโอสร้างเครื่องบินKettering Bugและเครื่องบินอัตโนมัติ Hewitt-Sperry Automatic Airplaneซึ่งเดิมทีตั้งใจให้เป็นเครื่องบินไร้คนขับที่บรรทุกระเบิดไปยังเป้าหมายที่กำหนดไว้ล่วงหน้า การพัฒนายังคงดำเนินต่อไปในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 1 เมื่อบริษัท Dayton-Wright Airplane Companyประดิษฐ์ตอร์ปิโดทางอากาศ ไร้คนขับ ที่ระเบิดในเวลาที่กำหนดไว้ล่วงหน้า[ 56 ]
เรจินัลด์ เดนนี ดาราภาพยนตร์และผู้ชื่นชอบเครื่องบินจำลองได้พัฒนายานพาหนะบังคับระยะไกลขนาดเล็กเป็นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2478 [ 53 ]
นักวิจัยโซเวียตทดลองควบคุม เครื่องบินทิ้งระเบิด Tupolev TB-1จากระยะไกลในช่วงปลายทศวรรษ 1930 [ 57 ]
สงครามโลกครั้งที่สอง
ในปี พ.ศ. 2483 เรจินัลด์ เดนนี ได้ก่อตั้งบริษัทเรดิโอเพลนและมีรุ่นต่างๆ ออกมามากขึ้นในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 ซึ่งใช้ทั้งในการฝึกพลปืนต่อต้านอากาศยานและในการบินปฏิบัติภารกิจโจมตีนาซีเยอรมนีผลิตและใช้เครื่องบิน UAV หลายรุ่นในช่วงสงคราม เช่นArgus As 292และระเบิดบิน V-1 ที่ติด ตั้งเครื่องยนต์เจ็ทอิตาลีฟาสซิสต์ได้พัฒนาโดรนรุ่นพิเศษของSavoia-Marchetti SM.79ที่ควบคุมจากระยะไกล แม้ว่าการสงบศึกกับอิตาลีจะเกิดขึ้นก่อนการใช้งานจริงก็ตาม[ 58 ]
ยุคหลังสงคราม
หลังสงครามโลกครั้งที่สอง การพัฒนายังคงดำเนินต่อไปในยานพาหนะต่างๆ เช่นJB-4 ของอเมริกา (โดยใช้การนำทางด้วยโทรทัศน์/วิทยุ) GAF Jindivik ของออสเตรเลีย และTeledyne Ryan Firebee Iในปี 1951 ในขณะที่บริษัทต่างๆ เช่นBeechcraftเสนอรุ่น 1001ให้กับกองทัพเรือสหรัฐฯในปี 1955 [ 53 ]อย่างไรก็ตาม พวกมันก็เป็นเพียงเครื่องบินบังคับระยะไกลจนกระทั่งสงครามเวียดนามในปี 1959 กองทัพอากาศสหรัฐฯซึ่งกังวลเกี่ยวกับการสูญเสียนักบินเหนือดินแดนที่เป็นศัตรู เริ่มวางแผนสำหรับการใช้เครื่องบินไร้คนขับ[ 59 ]การวางแผนเข้มข้นขึ้นหลังจากสหภาพโซเวียตยิง U-2 ตก ในปี 1960 ภายในไม่กี่วัน โครงการ UAV ที่เป็นความลับสูงก็เริ่มต้นขึ้นภายใต้ชื่อรหัสว่า "Red Wagon" [ 60 ]การปะทะกันในอ่าวตองกินในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2507 ระหว่างหน่วยนาวิกโยธินของสหรัฐฯ และกองทัพเรือเวียดนามเหนือทำให้โดรน UAV ของอเมริกา ( Ryan Model 147 , Ryan AQM-91 Firefly , Lockheed D-21 ) ซึ่งเป็นความลับสุดยอด ได้เริ่มปฏิบัติภารกิจรบครั้งแรกในสงครามเวียดนาม[ 61 ]เมื่อรัฐบาลจีน[ 62 ]แสดงภาพถ่ายโดรน UAV ของสหรัฐฯ ที่ถูกยิงตกผ่านทางWide World Photos [ 63 ]การตอบสนองอย่างเป็นทางการของสหรัฐฯ คือ "ไม่มีความเห็น "
ในระหว่างสงครามการกัดเซาะ (พ.ศ. 2510–2513) ในตะวันออกกลาง หน่วยข่าวกรองของอิสราเอลได้ทดสอบโดรนทางยุทธวิธีรุ่นแรกที่ติดตั้ง กล้อง ลาดตระเวนซึ่งสามารถส่งภาพถ่ายกลับมาจากฝั่งตรงข้ามคลองสุเอซได้สำเร็จ นี่เป็นครั้งแรกที่มีการพัฒนาและทดสอบโดรนทางยุทธวิธีที่สามารถปล่อยและลงจอดบนรันเวย์สั้นๆ ได้ (ต่างจากโดรนที่ใช้เครื่องยนต์เจ็ทซึ่งมีน้ำหนักมากกว่า) ในการรบ[ 64 ]
ในสงครามยมคิปปูร์ปี 1973 อิสราเอลใช้โดรนเป็นเหย่อล่อเพื่อกระตุ้นให้ฝ่ายตรงข้ามใช้ขีปนาวุธต่อต้านอากาศยานราคาแพงอย่างสิ้นเปลือง[ 65 ]หลังสงครามยมคิปปูร์ปี 1973 บุคคลสำคัญบางส่วนจากทีมที่พัฒนาโดรนรุ่นแรกนี้ได้เข้าร่วมบริษัทสตาร์ทอัพขนาดเล็กที่มุ่งพัฒนาโดรนให้เป็นผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ ซึ่งต่อมาถูกซื้อกิจการโดย Tadiran และนำไปสู่การพัฒนาโดรนลำแรกของอิสราเอล[ 66 ]
ในปี พ.ศ. 2516 กองทัพสหรัฐฯ ยืนยันอย่างเป็นทางการว่าได้ใช้โดรนในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ (เวียดนาม) [ 67 ]นักบินสหรัฐฯ กว่า 5,000 นายเสียชีวิต และอีกกว่า 1,000 นายสูญหายหรือถูกจับเป็นเชลยกองบินลาดตระเวนเชิงกลยุทธ์ที่ 100ของกองทัพอากาศสหรัฐฯได้ปฏิบัติภารกิจโดรนประมาณ 3,435 ครั้งในช่วงสงคราม[ 68 ]โดยมีโดรนสูญเสียไปประมาณ 554 ลำจากทุกสาเหตุ ตามคำกล่าวของพลเอกจอร์จ เอส. บราวน์ผู้บัญชาการกองบัญชาการระบบกองทัพอากาศ สหรัฐฯ ในปี พ.ศ. 2515 ว่า "เหตุผลเดียวที่เราต้องการ (โดรน) ก็คือเราไม่ต้องการสิ้นเปลืองกำลังพลในห้องนักบินโดยไม่จำเป็น" [ 69 ]ต่อมาในปีนั้น พลเอกจอห์น ซี. เมเยอร์ผู้บัญชาการสูงสุดของกองบัญชาการยุทธศาสตร์ทางอากาศกล่าวว่า "เราอนุญาตให้โดรนทำการบินที่มีความเสี่ยงสูง ... อัตราการสูญเสียสูง แต่เรายินดีที่จะเสี่ยงมากขึ้น ... พวกมันช่วยชีวิตได้!" [ 69 ]
ในระหว่าง สงครามยมคิปปูร์ปี 1973 ระบบขีปนาวุธ พื้นสู่อากาศที่โซเวียตจัดหาให้ในอียิปต์และซีเรียได้สร้างความเสียหายอย่างหนักแก่เครื่องบินรบ ของอิสราเอล ส่งผลให้อิสราเอลพัฒนาIAI Scoutขึ้นมาเป็น UAV ลำแรกที่มีระบบเฝ้าระวังแบบเรียลไทม์[ 70 ] [ 71 ] [ 72 ]ภาพและเป้าล่อเรดาร์ที่ได้จาก UAV เหล่านี้ช่วยให้อิสราเอลสามารถทำลายระบบป้องกันภัยทางอากาศของซีเรีย ได้อย่างสมบูรณ์ ในช่วงเริ่มต้นของสงครามเลบานอนปี 1982ส่งผลให้ไม่มีนักบินถูกยิงตก[ 73 ]ในอิสราเอลในปี 1987 UAV ถูกนำมาใช้เป็นครั้งแรกเพื่อพิสูจน์แนวคิดเรื่องความคล่องตัวสูง การบินควบคุมหลังการหยุดชะงักในการจำลองการบินรบที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมการบินแบบเวกเตอร์แรงขับสามมิติที่ใช้เทคโนโลยีล่องหนแบบไร้หาง และการบังคับทิศทางไอพ่น[ 74 ]
โดรนหลังสงครามเย็น

ด้วยความก้าวหน้าและการย่อขนาดของเทคโนโลยีที่ใช้งานได้ในช่วงทศวรรษ 1980 และ 1990 ความสนใจใน UAV จึงเพิ่มขึ้นในระดับสูงของกองทัพสหรัฐฯ สหรัฐฯ ให้ทุนสนับสนุนศูนย์ต่อต้านการก่อการร้าย (CTC) ภายใน CIA ซึ่งพยายามต่อสู้กับการก่อการร้ายด้วยความช่วยเหลือจากเทคโนโลยีโดรนที่ทันสมัย[ 75 ]ในช่วงทศวรรษ 1990 กระทรวงกลาโหมสหรัฐฯ ได้ให้สัญญากับบริษัท AAIร่วมกับบริษัท Malat ของอิสราเอล กองทัพเรือสหรัฐฯ ซื้อUAV รุ่น AAI Pioneerที่ AAI และ Malat พัฒนาร่วมกัน UAV เหล่านี้จำนวนมากถูกนำไปใช้ในสงครามอ่าวปี 1991 UAV แสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ของเครื่องจักรต่อสู้ที่มีราคาถูกกว่าและมีประสิทธิภาพมากกว่า ซึ่งสามารถใช้งานได้โดยไม่มีความเสี่ยงต่อลูกเรือ รุ่นแรกๆ ส่วนใหญ่เป็นเครื่องบินตรวจการณ์แต่บางรุ่นก็ติดตั้งอาวุธเช่นGeneral Atomics MQ-1 Predatorที่ยิงขีปนาวุธอากาศสู่พื้น AGM - 114 Hellfire
ทศวรรษ 2000
CAPECONซึ่งเป็นโครงการของสหภาพยุโรป เพื่อพัฒนา UAV [ 76 ]ดำเนินการตั้งแต่วันที่ 1 พฤษภาคม 2545 ถึง 31 ธันวาคม 2548 [ 77 ]
ณ ปี 2012 กองทัพอากาศสหรัฐฯ (USAF) ใช้โดรน 7,494 ลำ ซึ่งเกือบหนึ่งในสามของเครื่องบิน USAF [ 78 ] [ 79 ]หน่วยข่าวกรองกลาง (CIA) ก็ใช้โดรนเช่นกัน [ 80 ] ภายในปี 2013 อย่างน้อย 50 ประเทศใช้โดรน จีน อิหร่าน อิสราเอล ปากีสถาน ตุรกี และประเทศอื่นๆ ออกแบบและสร้างโดรนในรูปแบบต่างๆ ของตนเอง การใช้โดรนยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง[ 81 ]เนื่องจากการแพร่หลายอย่างกว้างขวาง จึงไม่มีรายการระบบโดรนที่ครอบคลุม[ 79 ] [ 82 ]
ในปี พ.ศ. 2549 สำนักงานบริหารการบินแห่งสหรัฐอเมริกา (FAA) อนุญาตให้ใช้ยานบินไร้คนขับภายในน่านฟ้าพลเรือนภายใต้ข้อบังคับเฉพาะ ซึ่งวางรากฐานทางกฎหมายสำหรับการใช้งานโดรนของผู้บริโภคภายในสหรัฐอเมริกา[ 83 ]
ในปี 2013 DJI ได้เปิดตัวโดรน Phantomรุ่นแรก ซึ่งเป็นโดรนประกอบสำเร็จรูปของ DJI โดยมีราคา 629 ดอลลาร์สหรัฐ Phantom เป็นโดรนระดับเริ่มต้นที่มีประสบการณ์การใช้งานที่เป็นมิตรมากกว่าโดรนอื่นๆ ในตลาดในขณะนั้น DJI Phantom ถือเป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์โดรนสำหรับผู้บริโภคที่มีอิทธิพลมากที่สุดเท่าที่เคยมีมา ด้วยราคาที่จับต้องได้ การเข้าถึงง่าย และซอฟต์แวร์ที่ใช้งานง่าย ทำให้สามารถครองตลาดโดรนสำหรับผู้บริโภคได้อย่างรวดเร็ว ตั้งแต่ผู้ใช้งานทั่วไป มืออาชีพ และนำเสนอรูปแบบโดรนถ่ายภาพทางอากาศสมัยใหม่สู่สาธารณชน[ 84 ] [ 85 ]ภายในปี 2017 DJI เพียงบริษัทเดียวมีส่วนแบ่งการตลาดโดรนสำหรับผู้บริโภคทั่วโลกมากกว่า 75% [ 86 ]
ในปี 2020 โดรน Kargu 2ได้ไล่ล่าและโจมตีเป้าหมายที่เป็นมนุษย์ในลิเบียตามรายงานจาก คณะผู้เชี่ยวชาญของ คณะมนตรีความมั่นคงแห่งสหประชาชาติเกี่ยวกับลิเบีย ซึ่งเผยแพร่ในเดือนมีนาคม 2021 นี่อาจเป็นครั้งแรกที่ระบบอาวุธอัตโนมัติ ที่มีความสามารถในการโจมตีถึงตายได้โจมตีมนุษย์[ 87 ]
เทคโนโลยีโดรน รวมถึงระบบต่างๆ เช่นBayraktar TB2 ของตุรกี ได้รับการระบุว่าเป็นปัจจัยสนับสนุนประสิทธิภาพทางทหารของอาเซอร์ไบจานในสงครามนากอร์โน-คาราบัคในปี 2020กับอาร์เมเนีย[ 88 ]

โดรนยังถูกใช้ในภารกิจของ NASA ด้วย เฮลิคอปเตอร์ Ingenuityเป็นโดรนอัตโนมัติที่ปฏิบัติการบนดาวอังคารตั้งแต่ปี 2021 ถึง 2024 ณ ปี 2024 ยานอวกาศ Dragonflyกำลังอยู่ระหว่างการพัฒนาและมีเป้าหมายที่จะไปถึงและสำรวจ ดวงจันทร์ ไททันของดาวเสาร์เป้าหมายหลักคือการสำรวจพื้นผิวเพื่อขยายพื้นที่การวิจัยที่เคยสำรวจโดยยานลงจอด ในฐานะ โดรน Dragonfly ช่วยให้สามารถตรวจสอบดินประเภทต่างๆ ได้ โดรนนี้มีกำหนดปล่อยในปี 2027 และคาดว่าจะใช้เวลาอีกเจ็ดปีในการไปถึงระบบดาวเสาร์[ 89 ]
การย่อส่วนยังช่วยสนับสนุนการพัฒนาโดรนขนาดเล็ก ซึ่งสามารถใช้เป็นระบบเดี่ยวหรือเป็นกลุ่ม ทำให้สามารถสำรวจพื้นที่ขนาดใหญ่ได้อย่างมีประสิทธิภาพในเวลาอันสั้น[ 90 ]
การโจมตีของอิหร่านต่ออิสราเอลใน เดือนเมษายน พ.ศ. 2567 เกิดขึ้นเมื่อวันที่ 13 เมษายน พ.ศ. 2567 เมื่อกองกำลังพิทักษ์ปฏิวัติอิหร่านและกลุ่มอื่นๆ ของแกนแห่งการต่อต้านได้ส่งโดรนประมาณ 300 ลำไปยังอิสราเอลซึ่งเป็นระยะทางประมาณ 1,500 กิโลเมตร[ 91 ] [ 92 ] [ 93 ] [ 94 ] [ 95 ]
จากข้อมูลของGlobalDataตลาดระบบอากาศยานไร้คนขับ (UAS) ทางทหารทั่วโลก ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของอุตสาหกรรม UAV คาดว่าจะมีการเติบโตเฉลี่ยต่อปีที่ 4.8% ในอีกสิบปีข้างหน้า ซึ่งคิดเป็นขนาดตลาดที่เพิ่มขึ้นเกือบสองเท่า จาก 12.5 พันล้านดอลลาร์ในปี 2024 เป็นประมาณ 20 พันล้านดอลลาร์ในปี 2034 [ 96 ]
สงครามรัสเซีย-ยูเครน

การรุกรานยูเครนของรัสเซียในปี 2022 ได้รับการอธิบายอย่างกว้างขวางว่าเป็นสงครามเต็มรูปแบบครั้งแรกที่มีการใช้โดรนเชิงพาณิชย์และโดรนสำหรับผู้บริโภคในวงกว้างในด้านการทหาร โดยเฉพาะอย่างยิ่ง โดร นควอดคอปเตอร์และ โดรน มุมมองบุคคลที่หนึ่ง (FPV) ที่ได้รับการดัดแปลงด้วยเซ็นเซอร์และวัตถุระเบิดสำหรับภารกิจและการใช้งานทางยุทธวิธีต่างๆ โดรนสำหรับผู้บริโภคและโดรนขนาดเล็กมีอิทธิพลอย่างมากต่อสงครามสมัยใหม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากเข้าถึงได้ง่ายและมีต้นทุนต่ำ และมีส่วนช่วยในการพัฒนากลยุทธ์การรุกและการป้องกันใหม่ๆ[ 97 ] [ 98 ]
ทั้งยูเครนและรัสเซียใช้โดรนขนาดเล็กสำหรับผู้บริโภคอย่างแพร่หลายในช่วงสงคราม ซึ่งทำหน้าที่เป็นเครื่องมือในการเฝ้าระวังทางยุทธวิธี การโจมตี และการโฆษณาชวนเชื่อ[ 99 ]โดรนสำหรับผู้บริโภคได้รับการจัดหาโดยรัฐบาล นักเล่นโดรนสมัครเล่น การบริจาคจากนานาชาติให้กับยูเครนและรัสเซียเพื่อสนับสนุนแต่ละฝ่ายในสนามรบ และมักถูกควบคุมโดยนักเล่นโดรนสมัครเล่นที่ได้รับการคัดเลือกโดยกองทัพ[ 100 ]ความสามารถในการเข้าถึง ความสามารถทางเทคนิค และความน่าเชื่อถือของโดรนสำหรับผู้บริโภคมีส่วนทำให้มีการนำไปใช้อย่างแพร่หลาย[ 101 ] [ 100 ]นอกจากนี้ยังเป็นที่นิยมเนื่องจากหาซื้อได้ง่ายในเชิงพาณิชย์[ 102 ]บริษัทต่างๆ พยายามจำกัดการใช้งานทางทหารของผลิตภัณฑ์สำหรับผู้บริโภค แต่ผลกระทบมีจำกัด[ 103 ] [ 104 ] [ 105 ]เนื่องจากผู้บริจาคและผู้ซื้อสามารถขนส่งโดรนข้ามพรมแดนผ่านตัวกลางและแก้ไขซอฟต์แวร์เพื่อหลีกเลี่ยงข้อจำกัด[ 106 ] [ 107 ]ในยูเครน โดรน UAV เชิงพาณิชย์ขนาดเล็กและโดรน FPV ได้กลายเป็นส่วนสำคัญและแพร่หลายของสงคราม[ 108 ]
ออกแบบ

โดยทั่วไปแล้ว เครื่องบินที่มีคนขับและเครื่องบินไร้คนขับประเภทเดียวกันจะมีส่วนประกอบทางกายภาพที่คล้ายคลึงกันอย่างเห็นได้ชัด ข้อแตกต่างหลักๆ คือห้องนักบินและระบบควบคุมสภาพแวดล้อมหรือระบบช่วยชีวิตเครื่องบินไร้คนขับบางลำบรรทุกสัมภาระ (เช่น กล้องถ่ายรูป) ที่มีน้ำหนักเบากว่ามนุษย์ผู้ใหญ่มาก และด้วยเหตุนี้จึงมีขนาดเล็กกว่ามาก แม้ว่าจะบรรทุกสัมภาระหนักได้ แต่เครื่องบินไร้คนขับทางทหารที่ติดตั้งอาวุธจะมีน้ำหนักเบากว่าเครื่องบินที่มีคนขับซึ่งมีอาวุธเทียบเท่ากัน
โดรนพลเรือนขนาดเล็กไม่มีระบบที่สำคัญต่อชีวิตดังนั้นจึงสามารถสร้างจากวัสดุและรูปทรงที่เบากว่าแต่ไม่แข็งแรงมากนัก และสามารถใช้ระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ที่ผ่านการทดสอบน้อยกว่าได้ สำหรับโดรนขนาดเล็ก การออกแบบ ควอดคอปเตอร์ได้รับความนิยม แต่รูปแบบนี้ไม่ค่อยได้ใช้กับเครื่องบินที่มีคนขับ การย่อขนาดหมายความว่าสามารถใช้เทคโนโลยีขับเคลื่อนที่มีกำลังน้อยกว่า ซึ่งเป็นไปไม่ได้สำหรับเครื่องบินที่มีคนขับ เช่น มอเตอร์ไฟฟ้าขนาดเล็กและแบตเตอรี่
ระบบควบคุมสำหรับ UAV มักจะแตกต่างจากเครื่องบินที่มีคนขับ สำหรับการควบคุมจากระยะไกลโดยมนุษย์ กล้องและลิงก์วิดีโอเกือบจะแทนที่หน้าต่างห้องนักบินเสมอ คำสั่งดิจิทัลที่ส่งผ่านวิทยุจะแทนที่การควบคุมทางกายภาพในห้องนักบิน ซอฟต์แวร์นักบิน อัตโนมัติถูกใช้ในเครื่องบินทั้งที่มีคนขับและไม่มีคนขับ โดยมีชุดคุณสมบัติที่แตกต่างกัน[ 109 ] [ 110 ] [ 111 ]
การกำหนดค่าเครื่องบิน
โดรนสามารถออกแบบได้ในรูปแบบที่แตกต่างจากเครื่องบินที่มีคนขับ ทั้งเพราะไม่จำเป็นต้องมีห้องนักบินและหน้าต่าง และไม่จำเป็นต้องคำนึงถึงความสะดวกสบายของมนุษย์เป็นหลัก แม้ว่าโดรนบางรุ่นจะดัดแปลงมาจากเครื่องบินที่มีคนขับ หรือออกแบบมาเพื่อใช้งานในโหมดควบคุมโดยนักบินได้ก็ตามความปลอดภัยทางอากาศก็ไม่ใช่ข้อกำหนดที่สำคัญมากนักสำหรับเครื่องบินไร้คนขับ ทำให้ผู้ออกแบบมีอิสระในการทดลองมากขึ้น โดยทั่วไปแล้ว โดรนจะถูกออกแบบโดยคำนึงถึงน้ำหนักบรรทุกบนเครื่องและอุปกรณ์ภาคพื้นดินเป็นหลัก ปัจจัยเหล่านี้ส่งผลให้โดรนมีโครงสร้างลำตัวและเครื่องยนต์ที่หลากหลายมาก
สำหรับการบินทั่วไปปีกแบบปีกบินและปีกผสมให้คุณสมบัติที่เบาแรงต้าน ต่ำ และการพรางตัวจึงเป็นรูปแบบที่นิยมใช้ในหลายๆ กรณี ส่วนเครื่องบินขนาดใหญ่ที่บรรทุกน้ำหนักได้หลากหลาย มักจะมีลำตัวที่ แยกออกมาต่างหาก พร้อมหางเพื่อความเสถียร การควบคุม และการทรงตัว แม้ว่ารูปแบบปีกที่ใช้จะแตกต่างกันอย่างมากก็ตาม
สำหรับการใช้งานที่ต้องการการบินแนวตั้งหรือการลอยตัวควอดคอปเตอร์ ไร้หาง ต้องการระบบควบคุมที่ค่อนข้างเรียบง่ายและพบได้ทั่วไปใน UAV ขนาดเล็ก การออกแบบ มัลติโรเตอร์ที่มีโรเตอร์ 6 ตัวขึ้นไปนั้นพบได้ทั่วไปใน UAV ขนาดใหญ่ ซึ่งการสำรองมีความสำคัญ[ 112 ]
ระบบขับเคลื่อน

เครื่องยนต์ สันดาปภายในและเครื่องยนต์เจ็ทแบบดั้งเดิมยังคงใช้สำหรับโดรนที่ต้องการระยะทางไกล อย่างไรก็ตาม สำหรับภารกิจระยะสั้น พลังงานไฟฟ้าได้เข้ามาแทนที่เกือบทั้งหมด สถิติระยะทางสำหรับ UAV (ที่สร้างจากไม้บัลซาและผิวไมลาร์) ข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือเป็นของเครื่องบินจำลองหรือ UAV ที่ใช้เชื้อเพลิงเบนซิน Manard Hill ครองสถิตินี้ในปี 2003 เมื่อสิ่งประดิษฐ์ชิ้นหนึ่งของเขาบินได้ 1,882 ไมล์ข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกโดยใช้เชื้อเพลิงน้อยกว่าหนึ่งแกลลอน[ 113 ]
นอกจากเครื่องยนต์ลูกสูบแบบดั้งเดิมแล้ว โดรนบางรุ่นยังใช้ เครื่องยนต์โรตารี่แวนเคลอีกด้วย เครื่องยนต์ประเภทนี้ให้กำลังสูงในน้ำหนักที่เบากว่า ทำงานเงียบกว่า และปราศจากแรงสั่นสะเทือน นอกจากนี้ยังมีการกล่าวอ้างว่ามีความน่าเชื่อถือมากขึ้นและระยะการบินที่ไกลขึ้นอีกด้วย
โดรนขนาดเล็กส่วนใหญ่ใช้แบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์ (Li-Po) [ 114 ]ในขณะที่ยานพาหนะขนาดใหญ่บางคันใช้เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน [ 115 ] [ 116 ] [ 117 ] เซลล์เชื้อเพลิงเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอนที่ใช้ไฮโดรเจน เป็นเชื้อเพลิง สำหรับ UAV มีข้อดีคือระยะเวลาบินนานกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แบบชาร์จได้ ต้นทุนการเป็นเจ้าของโดยรวมต่ำ กว่า แบตเตอรี่ลิเธียมโลหะแบบใช้ครั้งเดียวและมีประสิทธิภาพในการพรางตัวดีกว่าเครื่องยนต์ความร้อน[ 36 ]
ความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่ลิเธียมโพโน (Li-Po) ในปัจจุบันนั้นต่ำกว่าน้ำมันเบนซินหรือไฮโดรเจนมาก อย่างไรก็ตาม มอเตอร์ไฟฟ้ามีราคาถูกกว่า เบากว่า และเงียบกว่า ปัจจุบันกำลังมีการพัฒนาระบบขับเคลื่อนแบบหลายเครื่องยนต์และหลายใบพัดที่ซับซ้อน โดยมีเป้าหมายเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพด้านอากาศพลศาสตร์และการขับเคลื่อน สำหรับระบบพลังงานที่ซับซ้อนเช่นนี้ อาจใช้ วงจรตัดไฟจากแบตเตอรี่ (BEC) เพื่อรวมศูนย์การกระจายพลังงานและลดความร้อนให้น้อยที่สุด ภายใต้การควบคุมของหน่วยควบคุมไมโครคอนโทรลเลอร์ (MCU)
เครื่องบินปีกกระพือ – การขับเคลื่อนด้วยปีก
เครื่องบินปีกกระพือเลียนแบบนกหรือแมลง ได้ถูกนำมาใช้เป็นโดรนขนาดเล็กคุณสมบัติการพรางตัวที่ดีเยี่ยมทำให้เหมาะสำหรับภารกิจสอดแนม
โดรนขนาดเล็กที่มีน้ำหนักต่ำกว่า 1 กรัม ซึ่งได้รับแรงบันดาลใจจากแมลงวัน แม้ว่าจะใช้สายส่งพลังงาน ก็สามารถ "ลงจอด" บนพื้นผิวแนวตั้งได้[ 118 ]โครงการอื่นๆ เลียนแบบการบินของด้วงและแมลงอื่นๆ[ 119 ]
ระบบควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์

ความสามารถในการประมวลผลของโดรน (UAV) พัฒนาไปพร้อมกับความก้าวหน้าของเทคโนโลยีการประมวลผล โดยเริ่มต้นจากการควบคุมแบบอนาล็อก และพัฒนาไปสู่ไมโครคอนโทรลเลอร์ จากนั้นเป็นระบบบนชิป (SOC) และคอมพิวเตอร์แบบบอร์ดเดียว (SBC)
ฮาร์ดแวร์ระบบควบคุมโดรนสมัยใหม่มักเรียกว่า ตัวควบคุมการบิน (FC), บอร์ดควบคุมการบิน (FCB) หรือระบบควบคุมการบินอัตโนมัติ ฮาร์ดแวร์ควบคุมระบบโดรนทั่วไปมักประกอบด้วยไมโครโปรเซสเซอร์หลัก โปรเซสเซอร์สำรองหรือโปรเซสเซอร์ป้องกันความล้มเหลว และเซ็นเซอร์ต่างๆ เช่น มาตรวัดความเร่ง ไจโรสโคป มาตรวัดสนามแม่เหล็ก และมาตรวัดความดันบรรยากาศ รวมอยู่ในโมดูลเดียว
ในปี 2024 EASA ตกลงเกี่ยวกับหลักเกณฑ์การรับรองเบื้องต้นสำหรับตัวควบคุมการบิน UAV ที่สอดคล้องกับ ETSO-C198 สำหรับระบบควบคุมการบินอัตโนมัติของ Embention การรับรองระบบควบคุมการบิน UAV มีจุดมุ่งหมายเพื่ออำนวยความสะดวกในการบูรณาการ UAV ภายในน่านฟ้าและการใช้งานโดรนในพื้นที่วิกฤต[ 120 ]
สถาปัตยกรรม
เซ็นเซอร์
เซ็นเซอร์ตำแหน่งและการเคลื่อนไหวให้ข้อมูลเกี่ยวกับสถานะของเครื่องบิน เซ็นเซอร์ภายนอกจะจัดการกับข้อมูลภายนอก เช่น การวัดระยะทาง ในขณะที่เซ็นเซอร์ภายในจะเชื่อมโยงสถานะภายในและภายนอก[ 121 ]
เซ็นเซอร์ที่ไม่ร่วมมือสามารถตรวจจับเป้าหมายได้ด้วยตนเอง จึงใช้สำหรับการรับประกันการแยกและการหลีกเลี่ยงการชน[ 122 ]
ระดับความเป็นอิสระ (DOF) หมายถึงทั้งปริมาณและคุณภาพของเซ็นเซอร์บนยาน: 6 DOF หมายถึงไจโรสโคปและมาตรวัดความเร่ง 3 แกน ( หน่วยวัดความเฉื่อย ทั่วไป – IMU) 9 DOF หมายถึง IMU บวกเข็มทิศ 10 DOF เพิ่มบารอมิเตอร์ และ 11 DOF มักจะเพิ่มตัวรับสัญญาณ GPS [ 123 ]
นอกจากเซ็นเซอร์นำทางแล้ว UAV (หรือ UAS) ยังสามารถติดตั้งอุปกรณ์ตรวจสอบเพิ่มเติมได้ เช่นกล้อง RGB , กล้อง มัลติสเปกตรัม , กล้อง ไฮเปอร์สเปกตรัมหรือLiDARซึ่งอาจช่วยให้สามารถวัดหรือสังเกตการณ์เฉพาะเจาะจงได้[ 124 ]
แอคทูเอเตอร์
อุปกรณ์ควบคุมการเคลื่อนที่ ของโดรน (UAV actuators)ประกอบด้วยตัวควบคุมความเร็วอิเล็กทรอนิกส์ดิจิทัล (ซึ่งควบคุมรอบต่อนาทีของมอเตอร์) ที่เชื่อมต่อกับมอเตอร์/ เครื่องยนต์และใบพัดมอเตอร์เซอร์โว (ส่วนใหญ่ใช้กับเครื่องบินและเฮลิคอปเตอร์) อาวุธ อุปกรณ์ควบคุมน้ำหนักบรรทุก ไฟ LED และลำโพง
ซอฟต์แวร์
โดรนสมัยใหม่ใช้ซอฟต์แวร์หลายระดับ ตั้งแต่เฟิร์มแวร์ระดับต่ำที่ควบคุมแอคทูเอเตอร์โดยตรง ไปจนถึงการวางแผนการบินระดับสูง ในระดับต่ำสุด เฟิร์มแวร์จะควบคุมการอ่านค่าจากเซ็นเซอร์ เช่นIMU [ 125 ]และสั่งการแอคทูเอเตอร์ เช่น มอเตอร์ ซอฟต์แวร์ควบคุม (มักเรียกว่าระบบควบคุมการบินอัตโนมัติ) มีหน้าที่คำนวณความเร็วของแอคทูเอเตอร์ตามความเร็วของยานพาหนะที่ต้องการ เนื่องจากมีปฏิสัมพันธ์โดยตรงกับฮาร์ดแวร์ ซอฟต์แวร์นี้จึงมีความสำคัญต่อเวลาและอาจทำงานบนไมโครคอนโทรลเลอร์ซอฟต์แวร์นี้อาจจัดการการสื่อสารทางวิทยุด้วย ในกรณีของโดรนที่ไม่เป็นอิสระ ตัวอย่างที่นิยมคือระบบควบคุมการบินอัตโนมัติ PX4
ในระดับถัดไป อัลกอริทึมอัตโนมัติจะคำนวณความเร็วที่ต้องการโดยกำหนดเป้าหมายระดับที่สูงกว่า ตัวอย่างเช่นการเพิ่มประสิทธิภาพวิถีการบิน[ 126 ]อาจใช้ในการคำนวณวิถีการบินโดยกำหนดตำแหน่งเป้าหมายที่ต้องการ ซอฟต์แวร์นี้ไม่จำเป็นต้องมีความสำคัญต่อเวลา และมักจะสามารถทำงานบนคอมพิวเตอร์บอร์ดเดี่ยวที่ใช้ระบบปฏิบัติการเช่นLinuxโดยมีข้อจำกัดด้านเวลาที่ผ่อนคลาย
การเรียนรู้แบบเสริมแรงเชิงลึกยังได้รับการศึกษาเพื่อการควบคุมการบินของโดรน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการนำทางในสภาพแวดล้อมสามมิติแบบต่อเนื่องและการปรับปรุงการตัดสินใจแบบอัตโนมัติ[ 127 ]ในทำนองเดียวกัน ระบบอัตโนมัติที่ขับเคลื่อนด้วย AI กำลังถูกนำไปใช้กับระบบต่อต้านโดรน (C-UAS) มากขึ้นเรื่อยๆ เพื่อลดภาระทางปัญญาของผู้ปฏิบัติงานโดยการเชื่อมโยงข้อมูลการตรวจจับโดรนอิเล็กทรอนิกส์กับกล้องติดตามทางกายภาพโดยอัตโนมัติสำหรับการติดตามเป้าหมายแบบ "ไม่ต้องใช้มือ" [ 128 ]
หลักการของลูป

โดรนใช้สถาปัตยกรรมควบคุมแบบวงเปิด วงปิด หรือแบบผสมผสาน
- วงจรเปิด – วงจรประเภทนี้ให้สัญญาณควบคุมเชิงบวก (เร็วขึ้น ช้าลง ซ้าย ขวา ขึ้น ลง) โดยไม่รวมการป้อนกลับจากข้อมูลเซ็นเซอร์
- วงปิด – ประเภทนี้รวมเอาการป้อนกลับของเซ็นเซอร์เพื่อปรับพฤติกรรม (ลดความเร็วเพื่อสะท้อนลมส่งท้าย เคลื่อนที่ไปที่ระดับความสูง 300 ฟุต) ตัวควบคุม PIDเป็นที่นิยมใช้กัน บางครั้ง มีการใช้ ฟีดฟอร์เวิร์ดเพื่อถ่ายโอนความจำเป็นในการปิดวงให้สมบูรณ์ยิ่งขึ้น[ 129 ]
การสื่อสาร
โดรนใช้คลื่นวิทยุในการควบคุมและแลกเปลี่ยนวิดีโอและข้อมูลอื่นๆโดรนรุ่นแรกๆ มีเพียง ระบบส่งสัญญาณขึ้น (uplink) แบบแถบ ความถี่แคบ เท่านั้น ระบบส่งสัญญาณ ลง (downlink) พัฒนาขึ้นมาภายหลัง ระบบส่งสัญญาณวิทยุแบบสองทิศทางแถบความถี่แคบเหล่านี้ส่งคำสั่งและการควบคุม (C&C) และ ข้อมูล การวัดระยะทางเกี่ยวกับสถานะของระบบต่างๆ ในอากาศยานไปยังผู้ควบคุมระยะไกล
ในแอปพลิเคชันโดรนสมัยใหม่ส่วนใหญ่ จำเป็นต้องมีการส่งสัญญาณวิดีโอ ดังนั้นแทนที่จะใช้ลิงก์แยกต่างหากสำหรับควบคุมและสั่งการ (C&C) ข้อมูลทางไกล และการรับส่งข้อมูลวิดีโอ จึง มีการใช้ลิงก์ บรอดแบนด์เพื่อส่งข้อมูลทุกประเภท ลิงก์บรอดแบนด์เหล่านี้สามารถใช้ เทคนิคการควบคุม คุณภาพบริการ (Quality of Service)และส่ง ข้อมูล TCP/IPที่สามารถส่งผ่านทางอินเทอร์เน็ตได้
สัญญาณวิทยุจากฝั่งผู้ปฏิบัติงานสามารถส่งได้จากทั้งสองทาง:
- ศูนย์ควบคุมภาคพื้นดิน – หมายถึงบุคคลที่ควบคุมเครื่องส่ง /รับสัญญาณวิทยุ สมาร์ทโฟน แท็บเล็ต คอมพิวเตอร์ หรือความหมายดั้งเดิมของสถานีควบคุมภาคพื้นดินทางทหาร (GCS )
- ระบบเครือข่ายระยะไกล เช่น ลิงก์ข้อมูลแบบดูเพล็กซ์ผ่านดาวเทียมสำหรับอำนาจทางทหาร บางประเทศ วิดีโอดิจิทัลดาวน์สตรีมผ่านเครือข่ายมือถือได้เข้าสู่ตลาดผู้บริโภคแล้ว ในขณะที่การควบคุม UAV โดยตรงผ่านเครือข่ายเซลลูลาร์แบบตาข่ายและ LTE ได้รับการสาธิตและอยู่ระหว่างการทดลอง[ 130 ]
- เครื่องบินอีกลำหนึ่งทำหน้าที่เป็นสถานีถ่ายทอดสัญญาณหรือสถานีควบคุมเคลื่อนที่ – การทำงานร่วมกันระหว่างเครื่องบินทหารที่มีคนขับและเครื่องบินไร้คนขับ (MUM-T) [ 131 ]
มาตรฐานเครือข่ายสมัยใหม่ได้พิจารณาโดรนไว้อย่างชัดเจนและจึงรวมการปรับปรุงประสิทธิภาพไว้ด้วย มาตรฐาน 5G กำหนดให้ลดความหน่วงของระนาบผู้ใช้เหลือ 1 มิลลิวินาที ในขณะที่ใช้การสื่อสารที่เชื่อถือได้สูงและมีความหน่วงต่ำ[ 132 ]
การประสานงานระหว่าง UAV ด้วยกันได้รับการสนับสนุนโดย เทคโนโลยีการสื่อสาร Remote IDข้อความ Remote ID (ที่มีพิกัดของ UAV) จะถูกส่งออกอากาศและสามารถใช้สำหรับการนำทางโดยปราศจากการชนกัน[ 133 ]
ความเป็นอิสระ

ระดับความเป็นอิสระใน UAV แตกต่างกันอย่างมาก ผู้ผลิต UAV มักจะสร้างการทำงานอัตโนมัติเฉพาะไว้ด้วย เช่น: [ 134 ]
- การทรงตัวด้วยตนเอง: การรักษาเสถียรภาพของท่าทางบนแกนการเอียงและการหมุน
- การรักษาระดับความสูง: เครื่องบินจะรักษาระดับความสูงโดยใช้ข้อมูลความดันบรรยากาศและ/หรือข้อมูลจาก GPS
- การรักษาระดับ/การคงตำแหน่ง: รักษาระดับการเอียงและการหมุนให้คงที่ รักษาทิศทางและความสูงขณะรักษาตำแหน่งโดยใช้GNSSหรือเซ็นเซอร์เฉื่อย
- โหมดไร้หัว: การควบคุมการเอียงของเครื่องบินจะสัมพันธ์กับตำแหน่งของนักบิน ไม่ใช่สัมพันธ์กับแกนของตัวเครื่องบิน
- ไร้กังวล: ควบคุมการหมุนและการเอียงอัตโนมัติขณะเคลื่อนที่ในแนวนอน
- การขึ้นบินและลงจอด (โดยใช้เซ็นเซอร์และระบบต่างๆ บนเครื่องบินหรือภาคพื้นดิน ดูเพิ่มเติมที่ " การลงจอดอัตโนมัติ ")
- ระบบป้องกันความล้มเหลว: ลงจอดอัตโนมัติหรือบินกลับไปยังจุดเริ่มต้นเมื่อสูญเสียสัญญาณควบคุม
- กลับสู่จุดเริ่มต้น: บินกลับไปยังจุดที่ขึ้นบิน (โดยปกติจะบินขึ้นสูงก่อนเพื่อหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวางต่างๆ เช่น ต้นไม้หรืออาคาร)
- โหมดติดตาม: รักษาตำแหน่งสัมพัทธ์กับนักบินที่กำลังเคลื่อนที่หรือวัตถุอื่น ๆ โดยใช้ GNSS, การจดจำภาพหรือสัญญาณระบุตำแหน่ง
- การนำทางด้วยจุดอ้างอิง GPS: การใช้ระบบ GNSS ในการนำทางไปยังจุดหมายกลางบนเส้นทางการเดินทาง
- โคจรรอบวัตถุ: คล้ายกับโหมดติดตาม แต่จะโคจรรอบเป้าหมายอย่างต่อเนื่อง
- การบินผาดโผนที่ตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้า(เช่น การหมุนตัวและการตีลังกา)
- การจัดส่งตามโปรแกรมล่วงหน้า (โดรนส่งสินค้า)
แนวทางหนึ่งในการวัดปริมาณความสามารถอัตโนมัติคือการใช้ คำศัพท์ OODAตามที่แนะนำใน รายงาน ห้องปฏิบัติการวิจัยกองทัพอากาศ สหรัฐฯ ปี 2002 และใช้ในตารางทางด้านขวา[ 135 ]

ความเป็นอิสระเต็มรูปแบบมีให้สำหรับงานเฉพาะ เช่นการเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศ[ 136 ]หรือการสลับแบตเตอรี่บนภาคพื้นดิน
ฟังก์ชันอื่นๆ ที่มีอยู่หรืออยู่ระหว่างการพัฒนา ได้แก่ การบินแบบรวมกลุ่มการหลีกเลี่ยงการชน แบบ เรียลไทม์ การติดตามผนัง การจัดตำแหน่งกลางทางเดิน การระบุตำแหน่งและการทำแผนที่พร้อมกัน และการรวมกลุ่ม[ 137 ]วิทยุรู้คิดและการเรียนรู้ของเครื่องในบริบทนี้คอมพิวเตอร์วิชั่นสามารถมีบทบาทสำคัญในการรับรองความปลอดภัยในการบินโดยอัตโนมัติ
ข้อควรพิจารณาด้านประสิทธิภาพ
ขอบเขตการบิน
โดรนสามารถตั้งโปรแกรมให้ทำการซ้อมรบที่ดุดันหรือลงจอด/เกาะบนพื้นผิวเอียงได้[ 138 ]จากนั้นจึงบินขึ้นไปยังจุดสื่อสารที่ดีกว่า[ 139 ]โดรนบางประเภทสามารถควบคุมการบินด้วยแบบจำลองการบินที่หลากหลาย[ 140 ] [ 141 ]เช่น การออกแบบ VTOL
UAV ยังสามารถบินเกาะบนพื้นผิวแนวตั้งเรียบได้อีกด้วย[ 142 ]
ความอดทน


ระยะเวลาการบินของโดรนไม่ได้ถูกจำกัดด้วยความสามารถทางสรีรวิทยาของนักบินที่เป็นมนุษย์
เนื่องจากมีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา การสั่นสะเทือนต่ำ และอัตราส่วนกำลังต่อน้ำหนักสูงเครื่องยนต์โรตารี่แวนเคลจึงถูกนำมาใช้ในโดรนขนาดใหญ่หลายรุ่น ใบพัดของเครื่องยนต์ไม่สามารถติดขัดได้ เครื่องยนต์ไม่ไวต่อการระบายความร้อนอย่างฉับพลันระหว่างการลงจอด และไม่จำเป็นต้องใช้ส่วนผสมเชื้อเพลิงที่เข้มข้นขึ้นเพื่อระบายความร้อนที่กำลังสูง คุณสมบัติเหล่านี้ช่วยลดการใช้เชื้อเพลิง เพิ่มระยะการบินหรือน้ำหนักบรรทุก
การระบายความร้อนโดรนอย่างเหมาะสมเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับความทนทานของโดรนในระยะยาว ความร้อนสูงเกินไปและการทำงานผิดพลาดของเครื่องยนต์ที่ตามมาเป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของการทำงานผิดพลาดของโดรน[ 143 ]
เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนที่ใช้พลังงานไฮโดรเจน อาจสามารถยืดระยะเวลาการบินของโดรนขนาดเล็กได้นานถึงหลายชั่วโมง[ 144 ] [ 145 ]
ความทนทานของยานบินขนาดเล็กในปัจจุบันทำได้ดีที่สุดด้วย UAV ปีกกระพือ ตามด้วยเครื่องบิน และสุดท้าย คือมัลติโรเตอร์ เนื่องจากมีเลขเรย์โนลด์ ต่ำกว่า [ 121 ]
โดรนพลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งเป็นแนวคิดที่ริเริ่มโดย AstroFlight Sunrise ในปี 1974 สามารถบินได้นานหลายสัปดาห์
ดาวเทียมในชั้นบรรยากาศที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ ("ดาวเทียมบรรยากาศ") ซึ่งออกแบบมาให้ปฏิบัติงานที่ระดับความสูงเกิน 20 กิโลเมตร (12 ไมล์ หรือ 60,000 ฟุต) ได้นานถึงห้าปี อาจปฏิบัติภารกิจได้อย่างประหยัดและหลากหลายกว่า ดาวเทียม วงโคจรต่ำของโลกการใช้งานที่เป็นไปได้ ได้แก่โดรนตรวจอากาศสำหรับตรวจสอบสภาพอากาศการฟื้นฟูหลังภัยพิบัติการถ่ายภาพโลกและการสื่อสาร
โดรนไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนด้วยการส่งพลังงานไมโครเวฟหรือการส่งพลังงานเลเซอร์เป็นอีกทางเลือกหนึ่งสำหรับความทนทาน[ 146 ]
อีกหนึ่งการประยุกต์ใช้โดรนที่มีระยะเวลาบินนานคือ การ "จ้องมอง" สนามรบเป็นเวลานาน (ARGUS-IS, Gorgon Stare, Integrated Sensor Is Structure) เพื่อบันทึกเหตุการณ์ต่างๆ ซึ่งสามารถนำมาเล่นย้อนหลังเพื่อติดตามความเคลื่อนไหวในสนามรบได้
| โดรน | เวลาบิน ( ชั่วโมง:นาที) | วันที่ | หมายเหตุ |
|---|---|---|---|
| โบอิ้ง คอนดอร์ | 58:11 | 1989 | ปัจจุบันเครื่องบินลำนี้จัดแสดงอยู่ที่พิพิธภัณฑ์การบินฮิลเลอร์ |
| เจเนอรัล อะตอมมิกส์ แนท | 40:00 | 1992 | [ 148 ] [ 149 ] |
| แทม-5 | 38:52 | 11 สิงหาคม 2546 | โดรนขนาดเล็กที่สุดที่บินข้ามมหาสมุทรแอตแลนติก |
| QinetiQ Zephyr Solar Electric | 54:00 | กันยายน 2550 | [ 151 ] [ 152 ] |
| อาร์คิว-4 โกลบอล ฮอว์ก | 33:06 | 22 มีนาคม 2551 | สร้างสถิติความทนทานสำหรับเครื่องบินไร้คนขับขนาดเต็มรูปแบบที่ใช้งานได้จริง[ 153 ] |
| QinetiQ Zephyr Solar Electric | 82:37 | 28–31 กรกฎาคม 2551 | [ 154 ] |
| QinetiQ Zephyr 7 | 336:22 | 9–23 กรกฎาคม 2553 | ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ ลอยอยู่ในอากาศได้นาน 14 วัน และยังยื่นขอบันทึกสถิติความสูงของ FAI ที่ 70,740 ฟุต (21,561 เมตร) [ 155 ] |
ความละเอียดอ่อนของ โดรนทางทหาร PHASA-35 ของอังกฤษ (ซึ่งอยู่ในขั้นตอนการพัฒนาขั้นสุดท้าย) ทำให้การบินผ่านชั้นบรรยากาศที่ปั่นป่วนเป็นระยะทาง 12 ไมล์แรกนั้นเป็นเรื่องอันตราย อย่างไรก็ตาม โดรนดังกล่าวสามารถบินอยู่ที่ระดับความสูง 65,000 ฟุตได้นานถึง 24 ชั่วโมง เครื่องบิน Zephyr ของ Airbus ในปี 2023 สามารถบินได้สูงถึง 70,000 ฟุตและบินได้นาน 64 วัน โดยมีเป้าหมายอยู่ที่ 200 วัน ซึ่งถือว่าใกล้เคียงกับอวกาศใกล้โลก มากพอ ที่จะถือได้ว่าเป็น "ดาวเทียมเทียม" ในแง่ของความสามารถในการปฏิบัติงาน[ 156 ]
ความน่าเชื่อถือ
การปรับปรุงความน่าเชื่อถือมุ่งเป้าไปที่ทุกแง่มุมของระบบโดรน โดยใช้หลักวิศวกรรมความยืดหยุ่นและเทคนิค การทนต่อความผิดพลาด
ความน่าเชื่อถือของแต่ละบุคคลครอบคลุมถึงความแข็งแกร่งของตัวควบคุมการบิน เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยโดยไม่ต้องมีการสำรองมากเกินไปเพื่อลดต้นทุนและน้ำหนัก[ 157 ]นอกจากนี้ การประเมินแบบไดนามิกของขอบเขตการบินช่วยให้ UAV ทนทานต่อความเสียหายได้ โดยใช้การวิเคราะห์แบบไม่เชิงเส้นด้วยลูปที่ออกแบบเฉพาะหรือเครือข่ายประสาท[ 158 ]ความรับผิดของซอฟต์แวร์ UAV กำลังมุ่งไปสู่การออกแบบและการรับรองซอฟต์แวร์การบินที่มีลูกเรือ[ 159 ]
ความยืดหยุ่นของฝูงเกี่ยวข้องกับการรักษาความสามารถในการปฏิบัติงานและการกำหนดค่าภารกิจใหม่เมื่อหน่วยเกิดความล้มเหลว[ 160 ]
แอปพลิเคชัน

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา โดรนอัตโนมัติได้เริ่มเปลี่ยนแปลงพื้นที่การใช้งานต่างๆ เนื่องจากสามารถบินได้ไกลเกินกว่าระยะสายตา (BVLOS) [ 161 ]ในขณะเดียวกันก็เพิ่มผลผลิต ลดต้นทุนและความเสี่ยง รับประกันความปลอดภัยของสถานที่ ความมั่นคง และการปฏิบัติตามกฎระเบียบ[ 162 ]และปกป้องแรงงานมนุษย์ในช่วงเวลาของการระบาดใหญ่[ 163 ]นอกจากนี้ยังสามารถใช้สำหรับภารกิจที่เกี่ยวข้องกับผู้บริโภค เช่น การจัดส่งพัสดุ ดังที่แสดงให้เห็นโดยAmazon Prime Airและการจัดส่งอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่สำคัญ
มีการใช้งาน UAV มากมายในด้านพลเรือน พาณิชย์ ทางทหาร และอวกาศ[ 4 ]ซึ่งรวมถึง:
- ทั่วไป
- การพักผ่อนหย่อนใจการบรรเทาภัยพิบัติโบราณคดีการอนุรักษ์ความหลากหลายทางชีวภาพและถิ่นที่อยู่ [ 164 ]การบังคับใช้กฎหมายอาชญากรรมและการก่อการร้าย
- ทางการค้า
- การเฝ้าระวังทางอากาศการสร้างภาพยนตร์ [ 165 ]วารสารศาสตร์การวิจัยทางวิทยาศาสตร์การสำรวจการขนส่งสินค้าการทำเหมืองการผลิตป่าไม้การทำ ฟาร์มพลังงานแสงอาทิตย์พลังงานความร้อนท่าเรือและการเกษตร
สงคราม



ณ ปี 2020 มี 17 ประเทศที่มีโดรนติดอาวุธ และมากกว่า 100 ประเทศใช้โดรนในด้านการทหาร[ 168 ]ห้าประเทศแรกที่ผลิตโดรนที่ออกแบบเองภายในประเทศ ได้แก่ ตุรกี สหรัฐอเมริกา จีน อิสราเอล และอิหร่าน[ 169 ] [ 170 ] [ 171 ] [ 172 ] [ 173 ]ผู้ผลิตโดรนทางทหารชั้นนำ ได้แก่Baykar [ 169 ] [ 174 ] [ 171 ] General Atomics , Elbit Systems , Rafael Advanced Defense Systems , Lockheed Martin , Northrop Grumman , Boeing , Turkish Aerospace Industries , IAIO , CASCและCAIG [ 173 ] จีนได้ก่อตั้งและขยายการดำเนินงานในตลาดโดรนทางทหาร[ 173 ]ตั้งแต่ปี 2010 ในช่วงต้นทศวรรษ 2020 ตุรกีก็ได้ก่อตั้งและขยายการดำเนินงานในตลาดโดรนทางทหารเช่นกัน[ 170 ] [ 173 ] [ 171 ] [ 174 ]
ในช่วงต้นทศวรรษ 2010 บริษัทของอิสราเอลส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่ระบบโดรนสอดแนมขนาดเล็ก และเมื่อพิจารณาจากจำนวนโดรน อิสราเอลส่งออกโดรนคิดเป็น 60.7% (2014) ของตลาดโดรนทั้งหมด ในขณะที่สหรัฐอเมริกาส่งออก 23.9% (2014) [ 175 ]ระหว่างปี 2010 ถึง 2014 มีการแลกเปลี่ยนโดรน 439 ลำ เมื่อเทียบกับ 322 ลำในช่วงห้าปีก่อนหน้านั้น โดยมีเพียงส่วนน้อยของการค้าโดยรวม – เพียง 11 ลำ (2.5%) จาก 439 ลำเท่านั้นที่เป็นโดรนติดอาวุธ[ 175 ]สหรัฐอเมริกาเพียงประเทศเดียวใช้งานโดรนทางทหารมากกว่า 9,000 ลำในปี 2014 โดยในจำนวนนี้มากกว่า 7,000 ลำเป็นโดรนขนาดเล็กRQ-11 Raven [ 176 ]ตั้งแต่ปี 2010 บริษัทโดรนของจีนได้เริ่มส่งออกโดรนจำนวนมากไปยังตลาดทางทหารทั่วโลก จาก 18 ประเทศที่ทราบว่าได้รับโดรนทางทหารระหว่างปี 2010 ถึง 2019 ประเทศ 12 อันดับแรกล้วนซื้อโดรนจากจีน[ 173 ] [ 177 ]การเปลี่ยนแปลงนี้เร่งตัวขึ้นในช่วงทศวรรษ 2020 เนื่องจากความก้าวหน้าของจีนในด้านเทคโนโลยีและการผลิตโดรน ประกอบกับความต้องการของตลาดจากสงครามรัสเซีย-ยูเครนและสงครามกาซา[ 178 ] [ 179 ] [ 180 ]
สำหรับภารกิจด้านข่าวกรองและการลาดตระเวน คุณสมบัติการพรางตัวโดยธรรมชาติของโดรนขนาดเล็กแบบปีกกระพือที่เลียนแบบนกหรือแมลง ทำให้มีศักยภาพในการสอดแนมอย่างลับๆ และทำให้ยากต่อการยิงตก
ยานบินไร้คนขับสำหรับการเฝ้าระวังและลาดตระเวนใช้สำหรับการลาดตระเวนการโจมตี การเก็บกู้ทุ่นระเบิดและการฝึกยิงเป้า[ 181 ]
นับตั้งแต่เริ่มสงครามรัสเซีย-ยูเครนการพัฒนาโดรนได้เพิ่มขึ้นอย่างมาก โดยยูเครนได้สร้าง แพลตฟอร์ม Brave1เพื่อส่งเสริมการพัฒนาระบบนวัตกรรมอย่างรวดเร็ว ภายในปี 2025 ทั้งยูเครนและรัสเซียได้จัดตั้งหน่วยบัญชาการทางทหารเฉพาะด้านโดรนของตนเอง ซึ่งมีชื่อว่ากองกำลังระบบไร้คนขับ [ 182 ] แตกต่างจากรัสเซีย ยูเครนสามารถใช้โดรนอย่างสร้างสรรค์ในการส่งอุปกรณ์ต่างๆ เช่น เปลหามทางการแพทย์แบบยืดหยุ่น หรือจักรยานไฟฟ้า เพื่อช่วยอพยพทหารที่ได้รับบาดเจ็บจากการสู้รบ[ 183 ] [ 184 ]กองทัพทั้งสองประเทศมีความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วในการพัฒนานวัตกรรมโดรน โดยการพัฒนาใหม่ๆ เกิดขึ้นภายในไม่กี่สัปดาห์ แทนที่จะเป็นหลายปี เนื่องจากการปฏิสัมพันธ์บ่อยครั้งระหว่างผู้ใช้ปลายทางทางทหารและผู้รับเหมาด้านการป้องกันประเทศ ทำให้วงจรการตอบรับสั้นลง การวิศวกรรมย้อนกลับการออกแบบและกลยุทธ์ของโดรนก็เป็นเรื่องปกติเช่นกัน ดังตัวอย่างเช่น ยูเครนลอกเลียนแบบโดรนปีกคงที่ Molniya ของรัสเซีย และรัสเซียใช้โดรนแม่ที่ติดตั้ง Starlink [ 185 ] [ 186 ]
สงครามอิหร่านในปี 2026แสดงให้เห็นถึงความจำเป็นอย่างยิ่งที่หลายประเทศต้องประเมินขีดความสามารถในการต่อต้านโดรนของตนใหม่ หลังจากการโจมตีด้วยขีปนาวุธและโดรนหลายครั้งที่ประสบความสำเร็จในการโจมตีเป้าหมายทางทหารและพลเรือน เช่น สนามบิน ท่าเรือ และโครงสร้างพื้นฐานด้านพลังงานทั่วอ่าวเปอร์เซียในระหว่างสงคราม อิหร่านใช้โดรนราคาถูกที่ผลิตจำนวนมากหลายพันลำ เช่นShahed-136และขีปนาวุธเช่นFateh-110ซึ่งทำให้ช่องแคบฮอร์มุซกลายเป็นสนามยิงปืนเมื่อขีปนาวุธป้องกันภัยทางอากาศของชาตะวันตกขาดแคลน ต้นทุนในการทำลาย Shahed-136 หนึ่งลำนั้นคาดการณ์ไว้ที่ 20,000 ถึง 50,000 ดอลลาร์สหรัฐ เมื่อเทียบกับ ขีปนาวุธสกัดกั้น PATRIOT , THAADและArrow-3 ที่มีราคาแพงกว่า ซึ่งมีราคาตั้งแต่ 3 ถึง 12 ล้านดอลลาร์สหรัฐ[ 187 ] [ 188 ]สงครามดังกล่าวทำให้ความต้องการโดรนสกัดกั้นของยูเครนและความเชี่ยวชาญด้านการต่อต้านโดรนในประเทศแถบอ่าว อิสราเอล ยุโรป และสหรัฐอเมริกาเพิ่มสูงขึ้น[ 189 ]โดรนสกัดกั้นแบบ FPV เช่น P1-Sun, STING, JEDI, Octopus และ Shvidun สามารถทำความเร็วได้ถึง 300 กม./ชม. และมีราคาต่ำเพียงประมาณ 1,000 ดอลลาร์สหรัฐ ซึ่งถือเป็นโซลูชันต่อต้านโดรนที่มีประสิทธิภาพคุ้มค่าในฐานะส่วนหนึ่งของเครือข่ายป้องกันภัยทางอากาศแบบหลายชั้น
การยื่นคำร้องทางแพ่ง

ตลาดโดรนพลเรือน (เชิงพาณิชย์และทั่วไป) ถูกครอบงำโดยบริษัทจีน ผู้ผลิตDJI ของจีน เพียงรายเดียวครองส่วนแบ่งตลาดพลเรือนถึง 74% ในปี 2018 [ 190 ]โดยไม่มีบริษัทอื่นใดครองส่วนแบ่งมากกว่า 5% [ 191 ]บริษัทเหล่านี้ยังคงครองส่วนแบ่งตลาดโลกมากกว่า 70% ในปี 2023 แม้ว่าจะอยู่ภายใต้การตรวจสอบและการคว่ำบาตรที่เพิ่มขึ้นจากสหรัฐอเมริกา[ 192 ]กระทรวงมหาดไทยของสหรัฐฯ สั่งระงับการใช้งานโดรน DJI ในปี 2020 ในขณะที่กระทรวงยุติธรรมห้ามการใช้เงินทุนของรัฐบาลกลางในการซื้อโดรน DJI และโดรน UAV ที่ผลิตจากต่างประเทศอื่นๆ[ 193 ] [ 194 ] ตามมาด้วยบริษัท3D Robotics ของอเมริกา บริษัท Yuneecของจีน บริษัทAutel RoboticsและบริษัทParrot ของ ฝรั่งเศส[ 191 ] [ 195 ]ในปี 2025 บริษัทโดรนของจีนครองส่วนแบ่งตลาด UAV ทั่วโลกถึง 90% โดย DJI ครองส่วนแบ่งตลาดโลกถึง 80% [ 196 ] [ 197 ]
ณ เดือนพฤษภาคม 2021 มีโดรนจำนวน 873,576 ลำที่จดทะเบียนกับFAA ของสหรัฐอเมริกา โดย 42% จัดอยู่ในประเภทเชิงพาณิชย์ และ 58% จัดอยู่ในประเภทเพื่อการพักผ่อนหย่อนใจ[ 198 ]รายงาน NPD ปี 2018 ชี้ให้เห็นว่าผู้บริโภคซื้อโดรนที่มีคุณสมบัติขั้นสูงมากขึ้น โดยมีการเติบโต 33 เปอร์เซ็นต์ในทั้งกลุ่มตลาดราคา 500 ดอลลาร์ขึ้นไปและ 1000 ดอลลาร์ขึ้นไป[ 199 ]
ตลาดโดรนพลเรือนค่อนข้างใหม่เมื่อเทียบกับตลาดโดรนทางทหาร บริษัทต่างๆ กำลังเกิดขึ้นทั้งในประเทศที่พัฒนาแล้วและประเทศกำลังพัฒนาในเวลาเดียวกัน สตาร์ทอัพในระยะเริ่มต้นหลายแห่งได้รับการสนับสนุนและเงินทุนจากนักลงทุน เช่นเดียวกับในสหรัฐอเมริกา และจากหน่วยงานของรัฐ เช่นเดียวกับในอินเดีย[ 200 ]มหาวิทยาลัยบางแห่งเสนอโปรแกรมการวิจัยและการฝึกอบรมหรือปริญญา[ 201 ]หน่วยงานเอกชนยังจัดโปรแกรมฝึกอบรมออนไลน์และแบบตัวต่อตัวสำหรับการใช้งานโดรนเพื่อการพักผ่อนหย่อนใจและเชิงพาณิชย์[ 202 ]
โดรนสำหรับผู้บริโภคถูกใช้งานอย่างแพร่หลายโดยองค์กรตำรวจและทหารทั่วโลก เนื่องจากเป็นผลิตภัณฑ์สำหรับผู้บริโภคที่มีราคาประหยัด ตั้งแต่ปี 2018 กองทัพอิสราเอลได้ใช้โดรน DJI สำหรับภารกิจลาดตระเวนเบา[ 203 ] [ 204 ] [ 179 ]โดรน DJI ถูกใช้โดยตำรวจจีนในซินเจียงตั้งแต่ปี 2017 [ 205 ] [ 206 ]และ หน่วยงาน ตำรวจอเมริกันทั่วประเทศตั้งแต่ปี 2018 [ 207 ] [ 208 ]ทั้งยูเครนและรัสเซียใช้โดรน DJI เชิงพาณิชย์อย่างกว้างขวางในช่วงที่รัสเซียรุกรานยูเครน [ 99 ] โดรน DJI สำหรับพลเรือนเหล่านี้ถูกจัดหาโดยรัฐบาล นักเล่นโดรนสมัครเล่น การบริจาคจากนานาชาติให้กับยูเครนและรัสเซียเพื่อสนับสนุนแต่ละฝ่ายในสนามรบ และมักถูกควบคุมโดยนักเล่นโดรนสมัครเล่นที่ถูกเกณฑ์โดยกองทัพ ความแพร่หลายของโดรน DJI เป็นผลมาจากความโดดเด่นในตลาด ราคาไม่แพง ประสิทธิภาพสูง และความน่าเชื่อถือ[ 100 ] [ 209 ]
ภาพถ่ายทางอากาศ
โดรนเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการถ่ายภาพทางอากาศในการถ่ายภาพและภาพยนตร์ และถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อจุดประสงค์นี้[ 165 ]โดรนขนาดเล็กช่วยลดความจำเป็นในการประสานงานที่แม่นยำระหว่างนักบินและช่างกล้อง โดยคนคนเดียวกันทำหน้าที่ทั้งสองบทบาท โดรนขนาดใหญ่ที่ติดตั้งกล้องถ่ายภาพยนตร์ระดับมืออาชีพมักจะมีนักบินโดรนและผู้ควบคุมกล้องที่ควบคุมมุมกล้องและเลนส์ ตัวอย่างเช่น โดรนถ่ายภาพยนตร์ AERIGON ที่ใช้ในการผลิตภาพยนตร์นั้นดำเนินการโดยคนสองคน[ 210 ]โดรนช่วยให้เข้าถึงสถานที่อันตราย ห่างไกล หรือเข้าถึงได้ยาก
การเกษตร ป่าไม้ และการศึกษาด้านสิ่งแวดล้อม

เนื่องจากความต้องการการผลิตอาหารทั่วโลกเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ทรัพยากรจึงร่อยหรอ พื้นที่เพาะปลูกลดลง และแรงงานภาคเกษตรก็ขาดแคลนมากขึ้นเรื่อยๆ จึงมีความจำเป็นเร่งด่วนสำหรับวิธีการแก้ปัญหาทางการเกษตรที่สะดวกและชาญฉลาดกว่าวิธีการแบบดั้งเดิม และคาดว่าอุตสาหกรรมโดรนและหุ่นยนต์ทางการเกษตรจะมีความก้าวหน้า[ 211 ]โดรนทางการเกษตรถูกนำมาใช้เพื่อช่วยสร้างการเกษตรที่ยั่งยืนทั่วโลก นำไปสู่การเกษตรยุคใหม่[ 212 ]ในบริบทนี้ มีนวัตกรรมมากมายทั้งในด้านเครื่องมือและวิธีการ ซึ่งช่วยให้สามารถอธิบายสถานะของพืชพรรณได้อย่างแม่นยำ และอาจช่วยในการกระจายสารอาหาร สารกำจัดศัตรูพืช หรือเมล็ดพันธุ์ไปทั่วแปลงได้อย่างแม่นยำ[ 7 ]
การใช้ UAV กำลังอยู่ระหว่างการศึกษาเพื่อช่วยตรวจจับและดับไฟป่า ไม่ว่าจะผ่านการสังเกตการณ์หรือการปล่อยอุปกรณ์จุดพลุเพื่อจุดไฟเผาป่า[ 213 ]
ปัจจุบัน UAV ยังถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการสำรวจสัตว์ป่า เช่น นกทะเลที่ทำรัง แมวน้ำ และแม้กระทั่งโพรงของวอมแบต[ 214 ]
ความบันเทิง
โดรนยังถูกนำมาใช้ในการแสดง ในเวลากลางคืน เพื่อวัตถุประสงค์ทางศิลปะและการโฆษณา โดยข้อดีหลักคือมีความปลอดภัยกว่า เงียบกว่า และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่าดอกไม้ไฟ โดรนสามารถใช้แทนหรือเสริมการแสดงดอกไม้ไฟเพื่อลดภาระทางการเงินของเทศกาลต่างๆ นอกจากนี้ยังสามารถเสริมดอกไม้ไฟได้เนื่องจากโดรนสามารถบรรทุกดอกไม้ไฟได้ ทำให้เกิดงานศิลปะรูปแบบใหม่ขึ้น[ 215 ] [ 216 ] [ 217 ]
โดรนยังสามารถใช้ในการแข่งขันได้ ทั้งแบบมีหรือไม่มีฟังก์ชัน VR
การตรวจสอบด้านสิ่งแวดล้อม
UAS หรือ UAV มีข้อได้เปรียบอย่างมากสำหรับการตรวจสอบด้านสิ่งแวดล้อมเพื่อสร้างการสำรวจรุ่นใหม่ที่มีความละเอียดสูงมากหรือสูงเป็นพิเศษทั้งในเชิงพื้นที่และเวลา[ 218 ]ซึ่งช่วยให้สามารถบูรณาการระหว่างข้อมูลจากดาวเทียมและการตรวจสอบภาคสนามได้ สิ่งนี้กระตุ้นให้เกิดกิจกรรมมากมายเพื่อปรับปรุงการอธิบายระบบนิเวศทางธรรมชาติและเกษตรกรรม การใช้งานทั่วไปส่วนใหญ่ได้แก่:
- การสำรวจภูมิประเทศ[ 219 ]สำหรับการผลิตภาพออร์โธโมเสก โมเดลพื้นผิวดิจิทัล และโมเดล 3 มิติ
- การตรวจสอบระบบนิเวศธรรมชาติเพื่อการตรวจสอบความหลากหลายทางชีวภาพ[ 220 ]การทำแผนที่ถิ่นที่อยู่[ 221 ]การตรวจจับชนิดพันธุ์ต่างถิ่นรุกราน[ 222 ]และการศึกษาการเสื่อมโทรมของระบบนิเวศเนื่องจากชนิดพันธุ์รุกรานหรือการรบกวน
- เกษตรกรรมแม่นยำ[ 223 ]ซึ่งใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีที่มีอยู่ทั้งหมด รวมถึง UAV เพื่อผลิตให้ได้มากขึ้นด้วยทรัพยากรที่น้อยลง (เช่น การเพิ่มประสิทธิภาพปุ๋ย สารกำจัดศัตรูพืช การชลประทาน)
- การตรวจสอบแม่น้ำ มีการพัฒนาวิธีการหลายวิธีเพื่อทำการตรวจสอบการไหลโดยใช้วิธีการวัดความเร็วภาพ ซึ่งช่วยให้สามารถอธิบายสนามความเร็วการไหลแบบ 2 มิติได้อย่างถูกต้อง[ 224 ]
- ความสมบูรณ์ของโครงสร้างของสิ่งก่อสร้างทุกประเภท ไม่ว่าจะเป็นเขื่อน ทางรถไฟ หรือสถานที่อันตราย เข้าถึงยาก หรือมีขนาดใหญ่สำหรับการตรวจสอบอาคาร[ 225 ]
- การตรวจจับแร่ธาตุสำหรับการระบายน้ำเสียจากเหมืองแร่ที่เป็นกรดโดยใช้ UAV และ กล้อง ไฮเปอร์สเปกตรัมสามารถสร้างแผนที่โดยละเอียดของแร่ธาตุตัวแทน (เช่นโกเอไทต์จาโรไซต์ ) สำหรับค่า pH บางค่าในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ การทำเหมือง และหลังการทำเหมือง เช่น พื้นที่ที่ได้รับการฟื้นฟู[ 226 ] [ 227 ]
- การวัดก๊าซในสถานที่ที่อาจเป็นอันตราย เช่น กลุ่มควันภูเขาไฟ[ 228 ]
กิจกรรมเหล่านี้สามารถดำเนินการให้เสร็จสมบูรณ์ได้ด้วยวิธีการวัดที่หลากหลาย เช่นการถ่ายภาพทางอากาศ การถ่าย ภาพความร้อน ภาพหลายสเปกตรัม การสแกนภาคสนามแบบ 3 มิติเครื่องตรวจจับก๊าซและแผนที่ ดัชนีพืชพรรณความแตกต่างแบบนอร์มาไลซ์
ภัยพิบัติทางธรณีวิทยา
โดรนได้กลายเป็นเครื่องมือที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการศึกษาภัยพิบัติทางธรณีวิทยาเช่นดินถล่ม[ 229 ]สามารถติดตั้งเซ็นเซอร์ต่างๆ บนโดรนได้ เช่น เรดาร์ ออปติคอล และความร้อน เพื่อตรวจสอบคุณสมบัติต่างๆ โดรนช่วยให้สามารถบันทึกภาพลักษณะต่างๆ ของดินถล่มเช่น รอยแตกตามขวาง แนวรัศมี และแนวยาว สันเขา หน้าผา และพื้นผิวการแตกหัก แม้ในพื้นที่ที่เข้าถึงยากของมวลดินถล่ม[ 230 ] [ 231 ]นอกจากนี้ การประมวลผลภาพออปติคอลที่ถ่ายโดยโดรนยังช่วยให้สามารถสร้างกลุ่มจุดและแบบจำลอง 3 มิติ ซึ่งสามารถอนุมานคุณสมบัติเหล่านี้ได้[ 232 ]การเปรียบเทียบกลุ่มจุดที่ได้มาในช่วงเวลาต่างๆ ช่วยให้สามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากการเสียรูปของดินถล่มได้[ 233 ] [ 234 ]
ความช่วยเหลือด้านมนุษยธรรม
โดรนกำลังถูกนำไปใช้มากขึ้นเรื่อยๆ ในด้านความช่วยเหลือด้านมนุษยธรรมและการบรรเทาภัยพิบัติ โดยใช้สำหรับการใช้งานที่หลากหลาย เช่น การส่งอาหาร ยา และสิ่งของจำเป็นไปยังพื้นที่ห่างไกล หรือการทำแผนที่ภาพก่อนและหลังภัยพิบัติ[ 235 ]
การบังคับใช้กฎหมาย
ตำรวจสามารถใช้โดรนเพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ เช่น การ ค้นหาและช่วยเหลือและการตรวจสอบการจราจร[ 236 ]
การสำรวจแร่
โดรนอาจช่วยในการค้นพบแหล่งแร่ใหม่หรือประเมินแหล่งแร่ ที่รู้จักแล้วอีกครั้ง เพื่อตอบสนองความต้องการวัตถุดิบเช่น โลหะสำคัญ (เช่นโคบอลต์นิกเกล ) แร่หายากและแร่สำหรับแบตเตอรี่ โดยการใช้ชุดเซ็นเซอร์ (เช่นการถ่ายภาพสเปกตรัมไลดาร์แม่เหล็กสเปกโทรสโกปีรังสีแกมมา ) [ 237 ] [ 238 ] และ คล้ายกับที่ใช้ในการตรวจสอบสิ่งแวดล้อม ข้อมูลจากโดรนสามารถสร้างแผนที่ของลักษณะทางธรณีวิทยา บนพื้นผิวและใต้พื้นดิน ซึ่งมีส่วนช่วยในการสำรวจแร่ที่มีประสิทธิภาพและตรงเป้าหมายมากขึ้น[ 239 ] [ 240 ]
ความปลอดภัยและการรักษาความปลอดภัย

ภัยคุกคาม
ความรำคาญ
โดรนสามารถคุกคามความปลอดภัยของน่านฟ้าได้หลายวิธี รวมถึงการชนกันโดยไม่ตั้งใจหรือการรบกวนเครื่องบินลำอื่น การโจมตีโดยเจตนา หรือการรบกวนนักบินหรือเจ้าหน้าที่ควบคุมการบิน เหตุการณ์การชนกันระหว่างโดรนกับเครื่องบินครั้งแรกเกิดขึ้นในช่วงกลางเดือนตุลาคม 2560 ในเมืองควิเบก ประเทศแคนาดา[ 241 ]เหตุการณ์การชนกันระหว่างโดรนกับบอลลูนอากาศร้อน ครั้งแรกที่มีบันทึกไว้ เกิดขึ้นเมื่อวันที่ 10 สิงหาคม 2561 ในเมืองดริกส์ รัฐไอดาโฮสหรัฐอเมริกา แม้ว่าจะไม่มีความเสียหายอย่างมีนัยสำคัญต่อบอลลูนหรือการบาดเจ็บใด ๆ ต่อผู้โดยสารทั้งสามคน นักบินบอลลูนได้รายงานเหตุการณ์ดังกล่าวต่อคณะกรรมการความปลอดภัยการขนส่งแห่งชาติโดยระบุว่า "ฉันหวังว่าเหตุการณ์นี้จะช่วยสร้างบทสนทนาเกี่ยวกับการเคารพธรรมชาติ น่านฟ้า และกฎระเบียบ" [ 242 ]การบินโดรนโดยไม่ได้รับอนุญาตเข้าไปในหรือใกล้สนามบินหลัก ๆ ได้กระตุ้นให้เกิดการปิดเที่ยวบินพาณิชย์เป็นเวลานาน[ 243 ]
โดรนก่อให้เกิดความวุ่นวายอย่างมากที่สนามบินแกตวิกในช่วงเดือนธันวาคม พ.ศ. 2561ทำให้ต้องมีการส่งกองทัพบกอังกฤษเข้ามาควบคุม[ 244 ] [ 245 ]
ในสหรัฐอเมริกา การบินเข้าใกล้ไฟป่ามีโทษปรับสูงสุด 25,000 ดอลลาร์ อย่างไรก็ตาม ในปี 2014 และ 2015 การสนับสนุนทางอากาศในการดับเพลิงในแคลิฟอร์เนียถูกขัดขวางในหลายโอกาส รวมถึงที่Lake Fire [ 246 ]และNorth Fire [ 247 ] [ 248 ] เพื่อเป็นการตอบสนอง สมาชิกสภานิติบัญญัติของแคลิฟอร์เนียได้เสนอร่างกฎหมายที่จะอนุญาต ให้เจ้าหน้าที่ดับเพลิงปิดการใช้งาน UAV ที่รุกล้ำน่านฟ้าที่จำกัด[ 249 ]ต่อมา FAA ได้กำหนดให้ต้องลงทะเบียน UAV ส่วนใหญ่
ช่องโหว่ด้านความปลอดภัย
ภายในปี 2017 โดรนถูกนำมาใช้เพื่อส่งสิ่งของผิดกฎหมายเข้าไปในเรือนจำ[ 250 ]
ความสนใจในด้านความปลอดภัยทางไซเบอร์ของ UAV เพิ่มขึ้นอย่างมากหลังจากเหตุการณ์การขโมยสตรีมวิดีโอของ UAV Predator ในปี 2552 [ 251 ]ซึ่งกลุ่มติดอาวุธอิสลามใช้อุปกรณ์ราคาถูกที่หาซื้อได้ทั่วไปในการสตรีมวิดีโอจาก UAV ความเสี่ยงอีกประการหนึ่งคือความเป็นไปได้ในการขโมยหรือรบกวน UAV ระหว่างการบิน นักวิจัยด้านความปลอดภัยหลายคนได้เปิดเผยช่องโหว่บางอย่างใน UAV เชิงพาณิชย์ ในบางกรณีถึงกับให้รหัสต้นฉบับหรือเครื่องมือทั้งหมดเพื่อจำลองการโจมตี[ 252 ]ในการประชุมเชิงปฏิบัติการเกี่ยวกับ UAV และความเป็นส่วนตัวในเดือนตุลาคม 2559 นักวิจัยจากFederal Trade Commissionได้แสดงให้เห็นว่าพวกเขาสามารถแฮ็กเข้าไปในควอดคอปเตอร์ สำหรับผู้บริโภคได้ 3 รุ่น และตั้งข้อสังเกตว่าผู้ผลิต UAV สามารถทำให้ UAV ของตนปลอดภัยยิ่งขึ้นได้ด้วยมาตรการรักษาความปลอดภัยขั้นพื้นฐาน เช่น การเข้ารหัสสัญญาณ Wi-Fi และการเพิ่มการป้องกันด้วยรหัสผ่าน[ 253 ]
ความเป็นส่วนตัว
ประเด็นที่ท้าทายคือการจัดการเทคโนโลยีโดรนทางอากาศภายใต้กฎหมายความเป็นส่วนตัว[ 254 ]
ความก้าวร้าว
โดรนจำนวนมากถูกบรรทุกด้วยวัตถุอันตราย และ/หรือถูกโจมตีเป้าหมาย วัตถุที่บรรทุกนั้นอาจรวมถึงวัตถุระเบิด สารเคมี สารกัมมันตรังสี หรือสารชีวภาพ โดรนที่บรรทุกวัตถุที่ไม่เป็นอันตรายโดยทั่วไป อาจถูกแฮ็กและนำไปใช้ในทางที่ผิดได้ ระบบต่อต้านโดรน (C-UAS) ตั้งแต่การตรวจจับ การสงครามอิเล็กทรอนิกส์ ไปจนถึงโดรนที่ออกแบบมาเพื่อทำลายโดรนอื่น กำลังอยู่ในระหว่างการพัฒนาและถูกนำไปใช้งานโดยรัฐต่างๆ เพื่อรับมือกับภัยคุกคามนี้
การพัฒนาต่างๆ เกิดขึ้นแม้จะมีอุปสรรค ดังที่ J. Rogers กล่าวไว้ในการสัมภาษณ์กับ A&T ในปี 2017 ว่า "ขณะนี้มีการถกเถียงกันอย่างมากเกี่ยวกับวิธีที่ดีที่สุดในการรับมือกับ UAV ขนาดเล็กเหล่านี้ ไม่ว่าจะเป็นการใช้งานโดยนักเล่นงานอดิเรกที่ก่อให้เกิดความรำคาญเล็กน้อย หรือโดยผู้ก่อการร้ายในลักษณะที่ร้ายกาจกว่า" [ 255 ]
มาตรการรับมือ
ระบบต่อต้านอากาศยานไร้คนขับ


การใช้โดรนในทางที่ผิดได้นำไปสู่การพัฒนา เทคโนโลยี ระบบต่อต้านโดรน (C-UAS) การติดตามและตรวจจับโดรนโดยอัตโนมัติจากกล้องเชิงพาณิชย์มีความแม่นยำมากขึ้นด้วยการพัฒนาอัลกอริธึมการเรียนรู้ของเครื่องจักรแบบ deep learning [ 256 ]นอกจากนี้ยังสามารถระบุโดรนโดยอัตโนมัติจากกล้องต่างๆ ที่มีมุมมองและข้อกำหนดฮาร์ดแวร์ที่แตกต่างกันด้วยวิธีการระบุตัวตนซ้ำ[ 257 ]ระบบเชิงพาณิชย์เช่น Aaronia AARTOS ได้รับการติดตั้งในสนามบินนานาชาติหลักๆ[ 258 ] [ 259 ]เมื่อตรวจพบโดรนแล้ว สามารถตอบโต้ได้ด้วยแรงจลน์ (ขีปนาวุธ กระสุน หรือโดรนอีกลำ) หรือแรงที่ไม่ใช่จลน์ (เลเซอร์ ไมโครเวฟ การรบกวนการสื่อสาร) [ 260 ]ระบบขีปนาวุธต่อต้านอากาศยานเช่นIron Domeก็ได้รับการปรับปรุงด้วยเทคโนโลยี C-UAS เช่นกัน การใช้ฝูงโดรนอัจฉริยะเพื่อตอบโต้โดรนที่เป็นศัตรูหนึ่งลำหรือมากกว่านั้นก็ได้รับการเสนอเช่นกัน[ 261 ]
ระบบต่อต้านโดรน (C-UAS) หลากหลายรูปแบบได้รับการพัฒนาขึ้นทั่วโลกเพื่อรับมือกับภัยคุกคามที่เพิ่มขึ้นของโดรนขนาดเล็กและโดรนทางยุทธวิธี ซึ่งรวมถึงแนวทางแบบหลายชั้นที่ผสมผสานเรดาร์ เซ็นเซอร์อิเล็กโทรออปติคอล การตรวจจับคลื่นความถี่วิทยุ และเทคโนโลยีการรบกวน ในบรรดาระบบเหล่านี้ ได้แก่ ระบบที่พัฒนาโดยElbit Systemsเช่น ชุด ReDrone™ [ 262 ] [ 263 ]ซึ่งประกอบด้วยการกำหนดค่าทั้งแบบติดตั้งอยู่กับที่และแบบพกพาสำหรับการตรวจจับและการลดผลกระทบของโดรนในสภาพแวดล้อมพลเรือนและทางทหาร ระบบ Red Sky 2 ซึ่งพัฒนาโดย Elbit เช่นกัน ได้รวมเซ็นเซอร์และเอฟเฟกต์หลายตัวเข้าด้วยกัน และได้รับการออกแบบมาเพื่อปกป้องสถานที่สำคัญทางยุทธศาสตร์จากภัยคุกคามทางอากาศระดับต่ำ[ 264 ]ผู้พัฒนาอื่นๆ เช่น AirSight เชี่ยวชาญในชั้นซอฟต์แวร์และการบูรณาการระบบของ C-UAS โดยใช้ AI และการเรียนรู้ของเครื่องเพื่อวิเคราะห์ข้อมูลเซ็นเซอร์สำหรับการตรวจจับโดรนและการประเมินภัยคุกคามในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อน ดังที่แสดงให้เห็นโดยการเปิดตัวระบบ AirGuard V3.18 ของพวกเขา[ 128 ]
ระเบียบข้อบังคับ
หน่วยงานกำกับดูแลทั่วโลกกำลังพัฒนา โซลูชัน การจัดการจราจรของระบบอากาศยานไร้คนขับเพื่อบูรณาการ UAV เข้าสู่น่านฟ้าได้ดียิ่งขึ้น[ 265 ]
การใช้ยานบินไร้คนขับกำลังได้รับการควบคุมมากขึ้นโดยหน่วยงานการบินพลเรือนของแต่ละประเทศ ระบอบการกำกับดูแลอาจแตกต่างกันอย่างมากตามขนาดและการใช้งานของโดรนองค์การการบินพลเรือนระหว่างประเทศ (ICAO)เริ่มสำรวจการใช้เทคโนโลยีโดรนตั้งแต่ปี 2548 ซึ่งส่งผลให้เกิดรายงานในปี 2554 [ 266 ]ฝรั่งเศสเป็นหนึ่งในประเทศแรกๆ ที่กำหนดกรอบการทำงานระดับชาติโดยอิงจากรายงานนี้ และหน่วยงานการบินขนาดใหญ่ เช่นFAAและEASAก็ปฏิบัติตามอย่างรวดเร็ว[ 267 ]ในปี 2564 FAA ได้ออกกฎที่กำหนดให้ UAV ที่ใช้ในเชิงพาณิชย์ทั้งหมดและ UAV ทั้งหมดไม่ว่าจะมีจุดประสงค์ใดก็ตามที่มีน้ำหนัก 250 กรัมขึ้นไปต้องเข้าร่วมในRemote IDซึ่งทำให้ตำแหน่งของโดรน ตำแหน่งของผู้ควบคุม และข้อมูลอื่นๆ เป็นสาธารณะตั้งแต่การขึ้นบินจนถึงการปิดเครื่อง กฎนี้ถูกท้าทายในคดีฟ้องร้องของรัฐบาลกลางที่กำลังดำเนินอยู่RaceDayQuads v. FAA [ 268 ] [ 269 ]
ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2569 จีนได้ออกกฎระเบียบที่เข้มงวดสำหรับโดรนเพื่อการพักผ่อนหย่อนใจและพลเรือน โดยกำหนดให้ต้องลงทะเบียน ใช้บัตรประจำตัวประชาชน ใช้ชื่อจริง ต้องมีใบอนุญาต และมีการตรวจสอบแบบเรียลไทม์ ปักกิ่งได้ออกกฎห้ามเกือบทั้งหมด โดยจำกัดการขาย การขนส่ง และการบินภายในเมือง กฎระเบียบนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัย จัดการน่านฟ้าในระดับต่ำ และแก้ไขปัญหาด้านความมั่นคง[ 270 ]
การรับรองโดรนของสหภาพยุโรป – ฉลากระบุประเภท
การนำฉลากระบุประเภทมาใช้ถือเป็นวัตถุประสงค์สำคัญในการควบคุมและการใช้งานโดรน[ 271 ]ฉลากนี้เป็นกลไกการตรวจสอบที่ออกแบบมาเพื่อยืนยันว่าโดรนในแต่ละประเภทตรงตามมาตรฐานที่เข้มงวดซึ่งกำหนดโดยหน่วยงานด้านการออกแบบและการผลิต[ 272 ]มาตรฐานเหล่านี้มีความจำเป็นเพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของโดรนในอุตสาหกรรมและการใช้งานต่างๆ
การให้ความมั่นใจแก่ลูกค้าด้วยฉลากระบุประเภท (Class Identification Label) ช่วยเพิ่มความเชื่อมั่นในเทคโนโลยีโดรนและส่งเสริมการนำไปใช้ในวงกว้างมากขึ้นในอุตสาหกรรมต่างๆ ซึ่งจะช่วยส่งเสริมการเติบโตและการพัฒนาของอุตสาหกรรมโดรน และสนับสนุนการบูรณาการโดรนเข้าสู่สังคม
การควบคุมการส่งออก
การส่งออกโดรนหรือเทคโนโลยีที่สามารถบรรทุกน้ำหนัก 500 กิโลกรัมได้ไกลอย่างน้อย 300 กิโลเมตรนั้นถูกจำกัดในหลายประเทศโดยระบอบควบคุมเทคโนโลยีขีปนาวุธ
ดูเพิ่มเติม
- โดรนในกล่อง
- โดรนไฟเบอร์ออปติก
- ระเบิดร่อน
- การแข่งขันหุ่นยนต์บินนานาชาติ
- รายชื่อภาพยนตร์ที่มีโดรนปรากฏอยู่
- รายชื่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทางการทหารของสหรัฐอเมริกา
- รายชื่อยานบินไร้คนขับ
- มาร์สเอส อินเตอร์เซปเตอร์
- แมลงบินขนาดเล็กเชิงกล
- ยานพาหนะที่ควบคุมโดยนักบิน (ไม่บังคับ)
- ระบบส่งมอบสัมภาระความแม่นยำสูง Sypaq Corvo
- โครงการดาวเทียมเซนติเนล
- ระบบควบคุมทางยุทธวิธี
- ยานใต้น้ำไร้คนขับ
อ่านเพิ่มเติม
- แอ็กซ์, เดวิด (2021). สงครามโดรนในเวียดนาม . ยอร์กเชียร์: เพน แอนด์ สวอร์ด มิลิตารี . ISBN 978-1-5267-7026-4.
- Cahill, Bill (เมษายน 2022). "Lightning Bugs & Buffalo Hunters: The Ryan Model 147 Drone in Vietnam". The Aviation Historian (39): 18– 27.
- เอล-ซาเยด, อาห์เหม็ด เอฟ. (2025). "ประวัติและการจำแนกประเภทของโดรน" ประวัติและวิวัฒนาการของอากาศยาน: ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีในด้านขนาด ความเร็ว อาวุธ และเครื่องยนต์ (ฉบับพิมพ์ครั้งที่ 1). โบคา ราตัน, ฟลอริดา: สำนักพิมพ์ CRC . หน้า 306–346 . doi : 10.1201/9781003450115-8 . ISBN 9781003450115.
- ฮิลล์, จอห์น; โรเจอร์ส, แอนน์ (2014). การเกิดขึ้นของโดรน: จากสงครามโลกครั้งที่หนึ่งถึงกาซา . ชุดสัมมนาศิลปะและมนุษยศาสตร์. มหาวิทยาลัยแวนคูเวอร์ไอส์แลนด์. hdl : 10613/2480 .
- Garcia-Bernardo, Javier; Dodds, Peter Sheridan; Johnson, Neil F. (กุมภาพันธ์ 2016). "รูปแบบเชิงปริมาณในสงครามโดรน". Physica A: Statistical Mechanics and Its Applications . 443 : 380–384 . Bibcode : 2016PhyA..443..380G . doi : 10.1016/j.physa.2015.09.055 .
- Mohsan, Syed Agha Hassnain; Khan, Muhammad Asghar; Noor, Fazal; Ullah, Insaf; Alsharif, Mohammed H. (2022). "มุ่งสู่ยานไร้คนขับ (UAVs): การทบทวนอย่างครอบคลุม" Drones . 6 ( 6) 147. Bibcode : 2022Drone...6..147M . doi : 10.3390/drones6060147 .
- โรเจอร์ส, แอนน์; ฮิลล์, จอห์น (2014). ไร้คนขับ: สงครามโดรนและความมั่นคงระดับโลก . ระหว่างบรรทัด. ISBN 978-1-77113-154-4.
- Singh, Ruchita; Kumar, Sandeep (2025). "ข้อมูลเชิงลึกที่ครอบคลุมเกี่ยวกับโดรน: ประวัติ การจำแนกประเภท สถาปัตยกรรม การนำทาง การใช้งาน ความท้าทาย และแนวโน้มในอนาคต" arXiv : 2501.10066 [ cs.RO ]
- Mohsan, Syed Agha Hassnain; Othman, Nawaf Qasem Hamood; Li, Yanlong; Alsharif, Mohammed H.; Khan, Muhammad Asghar (2023). "ยานไร้คนขับ (UAVs): แง่มุมเชิงปฏิบัติ การใช้งาน ความท้าทายที่เปิดกว้าง ปัญหาด้านความปลอดภัย และแนวโน้มในอนาคต" Intelligent Service Robotics . 16 (1): 109– 137. doi : 10.1007/s11370-022-00452-4 . PMC 9841964 . PMID 36687780 .
ลิงก์ภายนอก
- โดรนอัจฉริยะกำลังเปลี่ยนแปลงอนาคตของสงครามอย่างไร(เก็บถาวรเมื่อวันที่ 2 พฤษภาคม 2018 ที่Wayback Machine , Rolling Stone)
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ยานบินไร้คนขับ
ยานบินไร้คนขับ ( UAV ) หรือระบบอากาศยานไร้คนขับ ( UAS ) ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่าโดรนทางอากาศหรือโดรนคืออากาศยานที่ไม่มีนักบินลูกเรือ หรือผู้โดยสารอยู่บนเครื่อง...
ศัพท์เฉพาะ
มีคำศัพท์หลายคำที่ใช้เรียกอากาศยานที่บินโดยไม่มีผู้โดยสารอยู่บนเครื่อง
ประเภทการจำแนก
โดรนอาจถูกจัดประเภทเช่นเดียวกับ อากาศยาน อื่นๆตามการกำหนดค่าการออกแบบ เช่น น้ำหนักหรือประเภทเครื่องยนต์ ระดับความสูงในการบินสูงสุด ระดับความเป็นอิสระในการปฏิบัติงาน บทบาทในการปฏิบัติงาน เป็นต้น ตามที่ กระทรวงกลาโหมของสหรัฐอเมริการะบุ โดรนถูกจัดประเภทเป็น 5...
ระยะและความทนทาน
โดยทั่วไปแล้ว UAV จะแบ่งออกเป็น 5 ประเภทตามระยะและระยะเวลาการใช้งาน: [ 27 ]