商品描述
這本書的起點是，無人機需要一套完整的核心知識架構。過去這段時間，我實際參與了多場無人機相關的論壇與座談，接觸到的有業者、地方首長、軍方與學研單位的朋友，也有剛入行的年輕技術人員。討論到最後，幾乎每一次都會浮現相同的結論。大家都同意無人機正在快速長成為獨立的領域，卻苦於沒有一套完整且有系統的知識架構可以依循。從業者靠經驗摸索，學生找不到入門的地圖，政策討論則往往停留在採購數量與產值目標。真正的需求來自教科書的需要，如果要普及知識，非得要有教科書去建構整體的知識系統不可。這個需求被反覆提起，因為過去有寫書的經驗，在要如何即時因應這個需求的情況下，最後落到我的身上，於是有了這本書。
書名取為《無人機學》，用「學」這個字，是經過考慮的，也正是這些討論的結論。無人機的相關知識領域並非最先進的領域，許多知識的內容是過去知識內容本身之間的連結。無人機在多數人的印象裡仍然是一種器物，是空拍的工具，是物流配送的載具，是新聞畫面上一閃而過的黑點。但是走到今天，無人機早已不只是一項產品，而是一個橫跨軍事、產業、法規、外交與社會心理的完整場域。討論無人機，等於同時討論一個國家的工業產能、供應鏈信任、法制成熟度與危機應變能力。既然涉及的層面已經構成一個知識體系，就值得用「學」來對待。
本書內容沿著民生應用、國防發展、法規治理與未來趨勢等問題展開。無人機從專業航空設備走入一般市場，並非單一技術突破，而是飛控晶片、行動裝置感測器、鋰電池與民用GPS 同步成熟並大幅降價。微機電系統降低飛控單元成本，智慧型手機帶動感測器量產，鋰電池延長飛行時間，民用GPS 精度提升則促成定點懸停與自動返航。民用篇章涵蓋農林漁牧、生產製造、城市治理、公共安全、環境監測、基礎建設管理、物流與服務業等核心場域，並強調從任務規劃、感測蒐集、資料回傳、分析判讀到行動決策的完整作業鏈。只有將資料轉化為具體行動，無人機才能形成真正的治理與產業價值，因此本書採取需求導向的視角，先確認產業價值鏈與任務目標，再選擇平台、感測模組與軟體工具。對長期經營的業者而言，合規不只是避免罰則，更是參與標案、投保及國際合作的重要專業資產。
作者簡介
楊聰榮 博士
國立臺灣師範大學 國際與社會科學院副教授
學歷
‧ 澳洲國家大學（ANU）亞太研究博士
‧ 國立清華大學社會人類學研究所 社會學碩士
‧ 國立臺灣大學化工系學士
經歷
·國立台中科技大學會計資訊系兼任副教授
·亞東科技大學資訊管理系兼任副教授
·東吳大學商學院兼任副教授
·紡織綜合研究所 企業專案顧問與課程講師
·台灣社會企業創新創業學會企業顧問與課程講師
·中華品質評鑑協會永續長
·中華全球蔬食協會顧問
·生活品質基金會碳匯流智庫總監
·尤努斯基金會 淨零永續委員會主任委員
·世界環境教科文基金會教育長
·中華三創菁英協會副秘書長
·台灣安衛環公司首席顧問
·中華勞務服務產業工會副理事長
·勞動法權益維護促進會副理事長
·臺灣環保聯盟學術委員會委員
·ESG 碳減量聯盟理事長
·中台灣教授協會理事長
·臺灣新住民人權協會創會理事長
目錄大綱
CH1 無人機導論與發展史
1.1 為什麼需要一門「無人機學」
1.2 無人機系統的基本組成
1.3 無人機發展史：五個關鍵階段
1.4 無人機的重要應用場域
1.5 無人機與低空治理
1.6 台灣的無人機發展方向
CH 2 飛行原理與機型分類
2.1 飛行不是魔法，而是四種力量的平衡
2.2 攻角與空氣動力學
2.3 飛行安全的核心
2.4 機型分類反映不同任務需求
CH3 航空結構與材料
3.1 輕量化與強度的設計矛盾
3.2 材料選擇決定重量、強度、成本與維修方式
3.3 重量配置直接影響飛行穩定與能源效率
3.4 重心設計是無人機穩定飛行的關鍵
3.5 抗震設計影響感測器品質與飛控穩定
3.6 防水防塵設計決定環境適應能力
3.7 模組化維修是產業級無人機的重要設計方向
3.8 載重、續航與結構設計必須回到任務場域整體評估
CH4 動力、電池與能源系統
4.1 動力系統：無人機飛行能力的直接來源
4.2 馬達：推力、效率與可靠度的核心
4.3 螺旋槳：把馬達功率轉換為推力的關鍵
4.4 電池：無人機最常見也最嚴格的能源限制
4.5 氫燃料電池：長航時潛力與基礎設施挑戰
4.6 續航、載重與任務需求：不可逃避的核心取捨
CH5 感測器、導航與定位
5.1 定位與導航是任務能力的根基
5.2 無人機定位與感知方法
5.3 無人機環境感知與航向控制
5.4 視覺定位：讓無人機理解環境
5.5 多感測器融合：可靠導航的核心
5.6 飛控系統：感測資料轉化為飛行控制
5.7 飛行控制與路徑規劃：從穩定飛行到完成任務
5.8 任務路徑規劃與安全返航
5.9 避障、故障診斷與安全運作
5.10 不同任務需要不同感測組合
CH6 飛控、AI 與自主系統
6.1 飛控系統：自主飛行的基礎
6.2 自主飛行：從人工操控走向任務導向
6.3 電腦視覺與目標辨識
6.4 即時決策與邊緣AI：讓無人機在動態環境中自主應對
6.5 強化學習與群體協同：從自主控制走向蜂群運作
6.6 人機協作：自主系統的真正成熟形態
6.7 AI 自主系統的安全、倫理與責任
6.8 飛控、AI 與自主系統如何改變無人機產業
6.9 不同任務需要不同程度的自主能力
CH7 通訊、資料鏈與低空交通管理
7.1 通訊系統是無人機的生命線
7.2 遙控與影像傳輸鏈路：從飛行控制到任務資訊回傳
7.3 資料鏈與通信網路：讓無人機融入任務系統
7.4 衛星通訊：支援偏遠地區與長距任務
7.5 Mesh 網路：支援多機協同與通訊中繼
7.6 抗干擾與低延遲通訊設計：建立可靠且可預期的無人機鏈路
7.7 低空交通管理：無人機普及後的必然需求
7.8 無人機交通管理系統（UTM）
7.9 通訊資安與任務架構：從安全連線走向可信任的低空系統
CH8 設計、製造、量產與供應鏈
8.1 設計從需求定義開始，而不是零件清單
8.2 任務規格：設計與製造的共同語言
8.3 系統架構：整合不同技術的設計骨幹
8.4 原型設計：驗證假設，而非展示成果
8.5 測試驗證：從「能飛」走向「可靠」
8.6 量產導入：無人機產業化的真正門檻
8.7 BOM 成本分析：決定產品能否商業化
8.8 零組件供應鏈：決定無人機產業韌性
8.9 品質管制：無人機安全與品牌信任的基礎
8.10 可靠度測試與環境測試
8.11 振動測試與電磁相容測試
8.12 韌體版本管理：軟硬體產品的生命週期
8.13 售後維修：產品成熟的重要來源
8.14 產品責任與安全治理
CH9 任務載荷與資料分析
9.1 任務載荷決定無人機的任務能力
9.2 無人機任務感測載荷：從看見現場到理解空間
9.3 環境感測與行動載荷：從掌握風險到介入現場
9.4 資料處理是無人機任務價值的第二階段
9.5 空間資料處理與GIS 整合：從影像拼接走向治理應用
9.6 無人機資料分析與智慧判讀：從農業監測到災害應變與自動巡檢
9.7 AI 資料標註：建立智慧無人機應用的基礎工作
9.8 任務載荷、資料分析與低空交通管理的銜接
9.9 資料治理決定無人機資料是否可信與可用
CH10 民用產業應用
10.1 農業應用
10.2 林業應用
10.3 水利與河川管理應用
10.4 能源產業應用
10.5 交通與橋梁檢測應用
10.6 建築與工地應用
10.7 測繪應用
10.8 礦區應用
10.9 港口與漁業應用
10.10 環境監測應用
10.11 災害救援應用
10.12 新聞影像應用
10.13 文化資產保存應用
10.14 城市管理應用
CH11 國防安全與反無人機
11.1 偵察型無人機與戰場透明化
11.2 攻擊型無人機、滯空彈藥與FPV 戰術打擊
11.3 誘餌無人機、電子戰與防空成本競爭
11.4 中大型長航時無人機：戰略偵察與海域監控
11.5 蜂群系統：從單機走向群體作戰
11.6 反無人機偵測、辨識與分層防禦體系
11.7 電子戰與干擾手段的能力與侷限
11.8 多元攔截手段：各有適用場景
11.9 低成本防禦體系：無人機時代的核心課題
11.10 國防無人機與後勤韌性
11.11 訓練體系決定無人機戰力能否落地
11.12 反無人機進入公共安全與關鍵基礎設施防護
11.13 台灣觀點下的國防無人機與反無人機能力
CH12 法規、倫理、資安與治理
12.1 無人機法規的核心：安全、秩序與責任
12.2 台灣無人機制度：註冊、檢驗與操作證
12.3 飛行限制區、高度限制與空域安全
12.4 夜航、超視距與高風險任務的嚴格治理
12.5 保險、事故通報與責任歸屬
12.6 隱私與個資保護：最容易引發社會爭議的議題
12.7 噪音、公共安全與社會接受度
12.8 軍民兩用技術、供應鏈與出口管制
12.9 資安風險：無人機治理不能迴避的核心
12.10 資料主權與跨境傳輸：國家安全與產業信任
12.11 供應鏈安全：決定無人機是否可信任
12.12 國際法規比較：建立風險分級治理參考
12.13 分類治理：不同用途需要不同規格
12.14 無人機治理最終回歸公共信任
CH13 未來趨勢與台灣戰略定位
13.1 低空經濟：從設備產業到基礎設施產業
13.2 從點狀應用到平台生態：台灣的制度設計抉擇
13.3 自主蜂群：改變單機任務邏輯
13.4 AI 代理飛行員：從自動化走向任務代理
13.5 無人機與機器人協同：空地一體任務系統
13.6 空中物流：低空經濟的試金石
13.7 城市空中交通：迫使空域、法規與基礎設施重建
13.8 數位天空：低空治理的新基礎
13.9 未來無人機教育：培養跨域低空科技人才
