智慧無人機技術發展趨勢與專利佈局

前 言

隨著科技進步，無人機已從最初軍事用途推向民用、商用及研究等多個重要領域演進。特別是智慧無人機技術，隨著深度學習模型的突飛猛進，人工智慧技術水平獲得顯著提升，透過整合先進人工智慧、機器學習、影像處理等技術，使得無人機能夠執行更為複雜、自主的任務。此外，飛行載具性能不斷進步，亦推動智慧飛控技術實現突破性發展，從而引起全球對智慧無人機的高度關注。目前，大多數智慧無人機處於「有條件自主控制 (Level 3)」階段，需部分人為監控。為實現無人機能獨立學習並自行做出決策的「完全自主控制 (Level 6)」，智慧無人機相關技術研究及專利佈局成為近年來受到廣泛關注的領域。

技術趨勢分析

智慧無人機技術的演進，象徵著一個創新的技術紀元，其發展重心聚焦於自主控制、感知認知、評估判斷、規劃決策與控制執行等關鍵領域。這些技術的進步，不僅體現無人機技術從完全依靠操作者至實現全面自主作業的質變，亦突顯人工智慧在促進智慧無人機技術全方位應用的關鍵作用。隨著技術持續進化，無人機的應用範疇從初期航拍、監測擴展至農業、物流、搜救等多元場域，人工智慧的整合大幅強化無人機於自主控制、環境識別及決策制定等關鍵能力，從而推動智慧飛控技術的前瞻發展。

智慧飛控技術的核心在於提高無人機自主控制的程度，其發展從無自主控制逐步達到完全自主控制，這一轉變過程中，人工智慧的應用成為推進無人機技術創新與應用擴展的動力。涵蓋感知認知技術的提升、自主導航能力的加強以及多機協同作業的優化等方面，不僅提高操作的效率與安全性，也為無人機在複雜環境中的運用開闢新的可能性。

隨著智慧無人機技術的不斷發展，其應用領域亦越顯廣泛，從軍事與娛樂逐漸拓展至農業、建築、電力巡檢、環境監測及物流運輸等多個領域。在這些領域中，智慧無人機的運用不僅顯著提升作業效率，更提供更為安全、經濟的解決方案。例如，在農業領域，智慧無人機能夠進行精準的作物生長監測與病蟲害檢測；在物流領域，則能有效解決偏遠地區或交通擁堵地區的快遞配送挑戰，展現智慧無人機技術潛力無窮的發展前景。

國科會工程處對於無人機技術的前瞻性研發，提出六大關鍵研究要項：固定翼無人機群飛技術、自主定位之無人機群飛技術、無人載具異質協同系統技術、無人機群建構之通信中繼網絡技術、多機快速地面物件辨識與 3D 地形圖建立技術，以及無人機反制技術。這些研究方向目的在增強國內無人機技術自主研發能力、促進資通訊安全及技術成熟度，從而提升我國於國防及民用領域的自主研發力量。這些研究重點不僅體現人工智慧技術在無人機領域的深度應用需求，同時也強調跨領域及跨單位資源整合的重要性。國科會期待透過學術界與產業界的緊密合作，促進技術驗證與成果轉化，不僅展現對無人機技術研發的高度重視，更是我國研究方向與國際潮流同步，回應軍民科技領域迫切需解決的問題。

專利佈局分析

自 2015 年以來，隨著美國亞馬遜發布首款搭載 AI 技術的無人機物流原型機，全球智慧無人機技術即快速開展。特別在中國，得益於《新一代人工智慧發展規劃》及《”十四五”通用航空發展專項規劃》等政策支持，智慧無人機相關專利申請數量急劇增加，亦促成大疆等公司在有效管控性價比下，於全球民用無人機市占率居領先地位。根據 2012 年至 2021 年數據分析，全球共有 3,484 件智慧無人機技術專利申請，這些專利申請涵蓋飛行控制、影像處理、目標檢測與追蹤、自主導航等關鍵技術領域。分析於全球五大專利局及台灣的數據，顯示深度學習技術尤其對於智慧無人機應用上的重要性。而智慧無人機技術的快速進步不僅帶來技術成熟與商業機會，也引領全球專利申請潮流。中國以 1,805 件專利領先全球，美國以 628 件專利位居第二，反映中美兩國在智慧無人機產業的競爭與合作。此外，台灣中強光電亦發表全自主智慧安防無人機，顯示智慧無人機技術的廣泛應用。

隨著俄烏戰爭的爆發，無人機技術受到前所未有的關注，我國更是積極參與無人機技術的研究與開發，成立台灣無人機大聯盟，推動智慧無人機產業發展。智慧無人機技術的發展，從初期專利申請到後來爆炸性增長，不僅展現技術的進步與成熟，也為科技產業與商業模式帶來了深遠的影響。全球專利分析揭示中國大陸與美國在智慧無人機技術領域的領先地位和創新能力，同時也顯示台灣在該領域的競爭潛力與發展空間。台灣的專利申請主要集中在技術領域的發展，涵蓋目標檢測、飛航控制等研究領域，並在物流、農業、民用等產業中有顯著的專利佈局。另外，智慧無人機在國防科技方面的應用，如國土監測及防禦系統，也在持續發展中。

智慧無人機技術的快速發展與全球專利申請的潮流，不僅反映各國在科技創新上的競爲與合作，也預示著在軍民領域中智慧無人機帶來的廣闊應用前景和無限商業機會。隨著 AI 技術的融合與創新，智慧無人機將在未來科技發展中扮演更加重要的角色。

策進建議

一、強化技術創新與研發

在當今科技迅速發展的時代中，無人機技術已成為創新前沿的重要領域。特別是隨著人工智慧（AI）技術的突破與進步，深度整合與應用 AI 於無人機領域，已經成為推動技術革新與拓展新應用領域的關鍵。因此，持續投資於無人機核心技術及新應用領域的研發，特別是加強 AI 在無人機領域的應用，是科技發展的必然趨勢。透過鼓勵企業、研究機構與高等院校在無人機核心技術與新應用領域加大研發投入，並支持跨領域合作促進技術交流與融合，可有效加速技術創新並開發出更多具有突破性的應用場景。智慧飛控技術的快速演進，尤其是在提升自主控制程度方面，展示無人機技術從完全依賴操作者至實現全面自主決策與執行的轉變。在此轉變中，AI 技術的應用，如影像處理、目標檢測與追蹤、自主導航等，已經成為推動無人機技術創新與應用拓展的關鍵力量。透過這些技術的深度整合與創新應用，無人機不僅能在軍事、安全監控、災害應對等傳統領域發揮重要作用，也能在農業監測、物流配送、環境保護等新興領域開創更多可能性。因此，未來的研發與投資方向應更加重視 AI 與無人機技術的融合，探索與開拓無人機的新功能與新應用。

二、優化專利策略

為提升國內無人機技術自主研發能力及其在全球市場的競爭力，建立長期專利佈局規劃成為關鍵策略。透過精確識別技術前沿與新興應用，進行目標導向的專利申請與國際專利保護，能夠確保我國在智慧飛控技術、感知認知、評估判斷、規劃決策及控制執行等核心領域的創新成果得到有效保障。此外，人機融合、多機協同、故障容錯與學習進化等擴充功能的研發亦需納入專利佈局重點。面對中國大陸與美國等無人機技術快速發展國家的競爭，強化國際專利申請與保護機制，確保技術創新不被侵犯，是保障產業發展不可或缺的步驟。同時，政策與法規的支持，如簡化專利申請過程、提供法律協助與補助申請費用等措施，能夠減輕企業負擔，激勵更多核心技術的專利申請。不僅有利於推動技術創新與應用，也有助於維護公共安全和隱私權。加強專利質量與管理，通過專利分析確定佈局的重點領域，提高專利保護效力。面對全球化的專利競爭，我國需從政策支持到技術研發，再到專利佈局與保護等多方面加大投入，確保無人機技術創新成果能夠獲得有效的法律保障。透過這些綜合措施，以確保我國無人機產業能在國際競爭中佔有一席之地，促進國家安全與技術創新，達成軍民科技領域的共贏目標。

三、促進產業跨界融合

隨著無人機技術快速發展，該技術正成為推進農業智慧化、物流自動化及智慧城市建設等領域創新的關鍵驅動力。隨著全球範圍內智慧飛控等技術專利申請數量的持續增加，反映出企業與研究機構對於技術領先地位及市場競爭力的高度重視。有效的專利策略不僅保障企業的技術創新免受模仿，還在技術標準制定及產業鏈布局中起到關鍵作用。5G 通訊技術的推廣使得無人機在遠程控制能力與數據傳輸性能大幅提升，尤其在遠程監控與災難應急響應等方面，顯示出其獨特的價值。此外，隨著人工智慧和機器學習技術的進步，未來智慧無人機將具備更高的自主學習和決策能力，使其能在更加複雜的環境中有效執行任務。政策支持與市場需求的有效對接，加上先進通訊技術與人工智慧的持續創新，不僅將進一步促進無人機技術在新領域的創新應用，也為相關產業的升級轉型提供強大動力。透過學術界與產業界的緊密合作，無人機技術將在農業、物流、智慧城市等領域展現更廣泛的應用前景，為社會進步與人類福祉的提升開拓新的途徑。

四、加強國際合作

為提升我國在全球無人機領域的競爭力，積極參與國際標準制定並與國際先進企業及研究機構展開技術交流與合作至關重要。此策略使我國能在國際無人機技術發展初期便參與規範形成，提供產業適應的指南，並在全球技術競賽中佔據有利地位。透過與主要技術國家的合作與交流，共享資源，我國不僅能夠促進技術創新與應用，還能在國際標準制定中發揮影響力，為國內企業開拓國際市場提供支持。這種國際合作與交流的策略，不僅促進我國無人機技術的進步與產業的繁榮，也提升我國在全球無人機領域的知名度與影響力，吸引更多的國際資源與合作機會，為國家科技進步與產業升級貢獻重要力量。

五、結論

智慧無人機技術的快速進步，不僅預示著無人機產業的轉型與升級，更將對社會帶來更加廣泛的應用價值。隨著技術的不斷進化及市場需求的持續擴增，積極從事技術研發、專利策略部署及產業間的合作變得尤為關鍵，不僅能夠推動技術創新，還能夠加強知識產權的保護，促進無人機產業的健全發展。此外，透過產學研間的緊密合作，可以進一步加速無人機技術創新與實際應用的步伐，為國家競爭力的提升貢獻關鍵力量。展望未來，無人機技術在軍事與民用領域的應用將日益重要，其對未來戰爭形態與社會進步的影響不容小覷，成為塑造未來發展趨勢的重要推手。

參考文獻

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[5] 方玉龍、鍾玉萍、黃進華（2019 年 8 月 1 日）。由國外經驗省思我國防科技工業組織再造。https://navy.mnd.gov.tw/Files/Paper/7-由國外經驗省思.pdf