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無人氣象飛機

專為氣象觀測用途設計的無人駕駛與自動導航飛機。無人飛機是從第一次和第二次世界大戰之間的靶機開始發展,或以除役的飛機改裝成為特殊研究載具,或以專門設計的小型無人飛機擔任特殊的偵察、試驗任務。隨著電子技術的進步,1980年代以色列利用無人飛機進行多樣化的軍事任務,無人飛機在偵察任務上展現靈活性與重要性,因而廣泛用於高風險的軍事與勘災偵察用途。
專為劇烈天氣環境下飛行並觀測氣象資料的無人飛機,在飛行中可能會被強風豪雨所摧毀,因此這類型的無人飛機採用體積輕、長程飛行、不回收的設計理念,觀測資料透過無線電或衛星電話傳回地面導控站。1992年第一架專為穿越颱風環流的可拋棄式無人氣象飛機Aerosonde概念被提出,1995年首次參與天氣觀測實驗計畫。兩翼下方搭載兩套無線電測風探空儀的溫度、溼度與氣壓探測元件,機鼻的皮托管量測空氣的動壓和靜壓,測得對空速度。隱藏於尾舵的全球衛星定位天線用以量測飛機對地速度和地理位置。機身上端的衛星電話天線負責接收導控指令和傳送量測的氣象資料與所在空間位置。為了長程飛行的節油需求,機腹沒有輪子,置放在汽車車頂發射架衝場或強力彈射設備輔助升空。
2000-2005年臺灣使用8架Aerosonde進行侵臺颱風穿越觀測;2005年10月1日黃昏到10月2日清晨,成功穿入和穿出19號颱風龍王的眼牆,並在颱風眼內進行盤旋升降觀測,締造全球首次無人飛機進入颱風眼觀測的紀錄。2006年起,經濟部與中山科學研究院共同推動臺灣航太中小企業開發環境觀測用途的小型無人飛機,在國土安全與防災應用方面已有具體成效,但尚未具備Aerosonde的飛行探測能力。

撰稿者:林博雄
最後修訂日期:98年09月24日
參考資料:
1 伊曼紐(Emanuel, Kerry)著,吳俊傑、金棣譯。2007。《颱風》(Divine wind: the history and science of hurricanes.)。「科學文化」127。臺北:天下遠見。
2 World Meteorological Organization. 2002. The science and forecasting of tropical cyclones. Switzerland: Secretariat of the World Meteorological Organization.
3 Strangeways, Ian. 2003. Measuring the natural environment. New York: Cambridge University Press.