• 期刊

無人飛行載具於防災應用技術

• 期刊

結合UAV於自動化水質檢測系統

無人飛行載具(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)因其執行任務之靈活性及低成本的優點而廣泛應用於觀測及救援任務，本研究使用多旋翼無人飛行載具結合水質感測裝置，針對北港溪進行即時水溫、PH值、電導度等項目的檢測。透過地面導控站(Ground ControlStation, GCS)使UAV自主起降，並沿預設路徑飛至目標觀測點後施放，進行多點監測等各種任務佈署。系統即時將資訊回傳至主控站，呈現於整合Google Earth的地面監控平台，提供後續進行GIS分析等應用。實驗結果顯示導入無人飛行載具的自動化量測系統，能精準且迅速的取得各種監測數據，對於突發災害或人員難以抵達現場等狀況將有助益。

• 期刊

四旋翼型UAV自動化空間資訊蒐集平台設計－以河川高灘地為例

本論文將導入四旋翼型UAV之動態數學模型，並以MATLAB執行數值模擬，進行飛行控制器設計與分析，整合飛行控制器參數並驗證其穩定性，達到UAV 全自動飛行。實作部分將基於數學模擬分析結果，實現於UAV硬體平台控制器，並結合地面控制站(GroundControl System，以下皆以GCS簡稱)軟體之任務規劃與監控功能。論文最後，實作大範圍河川高灘地之自動化圖資蒐集，大幅降低蒐集圖資所需時間，最小化任務所需之人力與作業風險。

• 期刊

防災用長滯空無人飛機之設計與應用

本研究欲實際設計一款長滯空無人飛機『龍飛-II號』設計，並進行試飛驗證以適用災後救援及勘災等用途，因此建立一套無人飛機的設計與實作流程。其任務以快速執行偵蒐之無人飛機，飛行時間預計可至4小時、酬載5kg，可自動導航及規劃航路等功能。對於載具設計的步驟包括概念設計、初步設計、穩定性分析、細部設計及實際試飛等步驟。在初步設計與細部設計的部分，對於載具的氣動力外型及升阻力表現進行計算，並求取適合的飛行點，並完成載具設計。最後透過試飛來驗證設計載具性能，包括自主導航測試及外海飛行，以確定此無人飛機之可用性。

• 期刊

高酬載無人機搭載五相機攝影系統之影像拼接及空三平差精度分析

無人機具高機動性與低人員操作風險之優點，但卻限於載重、容量與續航力，僅能搭載單台小像幅相機進行小範圍的調查。本研究以高酬載定翼無人機搭載五台小像幅相機組成的多相機攝影系統，透過傾斜同步攝影進行多影像拼接，以擴大拍攝範圍及減少航帶數。本研究之多影像拼接法，首先透過相機率定求得透視投影轉換的各項係數，將原始影像糾正與拼接。接著分析糾正影像重疊區的套合誤差，並得到尺度與平移兩系統性誤差，經逐一改正後證實拼接影像可達次像元精度。最後由空三平差製圖程序分析拼接影像之絕對定位精度仍能符合1/1000製圖規範之要求。

• 期刊

應用UAV量化台東金崙溪河川型態演變及致災特性

近年來，臺灣山區極端降雨事件頻傳，導致河床淤積或下切的變化頻率加劇，故常見短時距河川型態演變，本文使用UAV搭載高解析度的數位相機，配合電腦視覺技術進而快速組建高解析度的台東金崙溪河川現況三維地形，除分析莫拉克颱風前至今造成的河川高程變化量外，並藉由金崙溪下游河段河床沖蝕面之地形特徵，分析莫拉克颱風後河川之相對沖蝕歷程，以瞭解進其河床演變及其致災特性，以供相關單位在河川治理規劃時之參考。

• 期刊

應用無人飛行載具進行災害現場之調查－以高雄氣爆為例

近年來由於導航及通訊技術的進步，無人飛行載具逐漸變成航空製圖的主要工具之一。無人飛行載具即是沒有飛行員在載具上操控，而藉由其他方法 (如遙控、自動飛行等) 執行特定任務的飛行器。針對災區的部分，無人載具的確具備極佳的機動性，針對許多道路中斷或人力無法進駐的地區，若使用無人載具執行任務，不僅能快速的獲得地面的情資，縮短救災的時間，更能確保人員的安全。本文以高雄氣爆為例，說明在災後如何利用無人飛行載具進行災後勘災任務，並概略解釋相關作業流程及影像處理的簡要介紹。

• 期刊

UAV影像技術應用於河道洪水位及流場之模擬分析

利用無人飛行載具(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)搭載設備拍攝影像，因其架構簡易、可操控性高及成本需求低等特色，近年來已廣泛應用於許多領域中。本研究以淡水河支流新店溪在華中橋與華江橋間的河段作為研究範圍，藉由UAV 搭載攝影機拍攝影像，採用影像技術分析研究河段範圍內的灘地地形高程，亦利用大尺度粒子影像法分析量測河道水流流速分布，其影像分析結果用以建構二維水理數值模式；利用數值模式模擬不同重現期距洪水位及流場，以及平時漲退潮之水流流況及行水區變動現象；模擬分析結果將可提供水利防災及河道高灘地管理上的參考。

• 期刊

以Pix4Dmapper進行UAV影像之空間資料產製

無人飛行載具UAV(Unmanned Aerial Vehicle)近年來發展快速，加上自動導航技術的提升與穩定的航拍取像設備，使得UAV可以更安全、更自動化的方式取得高解析度的航拍影像，此外UAV亦能執行低空雲下自動化取像，相當適合作為防救災應用。平時可進行長期的環境變異資料監測；災時可快速取得影像資料，了解災害現場影響等。但傳統使用UAV進行正射影像產製，必須透過地面控制測量、空中三角測量與立體製圖等方式，才可以取得正射影像與地形資訊，無法滿足災害發生時需快速取得空間資料之需求，因此如何透過UAV所拍攝的影像資訊快速產製正射影像與地形資訊為本研究之重點。本研究將以Pix4Dmapper 為先進技術軟體，探討以UAV航拍取像後，透過先進技術取得正射影像與地形資料之可行性。結果顯示，UAV拍攝所得影像透過Pix4Dmapper進行影像匹配三維點生成地表模型，快速生產正射影像，並可以不需經由人工介入的空中三角測量步驟回推內、外方位參數。並以苗栗後龍溪測區為例，在涵蓋範圍4 km^2，影像數量354張，在自動化的作業流程下，可在7小時內取得相關空間資料，經檢核後，正射影像之平面精度可達15 cm。

• 期刊

無人飛行載具應用於地震災害風險評估與災後應變之現況與展望

台灣處環太平洋地震帶，回顧過去的地震災害，不僅造成生命財產的損失，災害應變處理上亦投入大量經濟與人力成本，加上境內又有數座核能發電廠，地震災害的應變與風險控管至為重要。本文回顧日本福島核災、義大利艾米利亞地震、中國雲南省魯甸大地震發生後，使用無人飛行載具進行災後調查的案例，並從而討論UAV技術在此一領域之優勢，以供台灣震災應變之參考。另一方面，以往UAV技術於震災之應用多以災後調查為主，但此項技術對於災害發生前的準備與風險評估也能有重要貢獻。本文介紹地震風險評估之基本要項，以及UAV技術如何能讓「結構物調查」與「耐震易損性建立」此風險分析兩大要項更有效率的進行，並指出這些風險分析成果在提升地震災後應變效率上的可能應用，對此項技術提供值得發展之方向。