記取花蓮光復經驗：無人機於 GPS 訊號失效區（如山谷、密林）的作業方案
在山谷或林密地形拍攝時，GPS 可能弱或失效，造成無人機導航與通訊中斷。以下條列可行的方法與技術作法，可供廠商或團隊評估實作。
1. 可行的通訊方法與技術
🚀 空中通訊中繼 (Aerial Relay)
- 作法： 由一架或多架無人機懸停於較高且視線良好的位置，充當任務機與地面控制站之間的無線中繼節點，轉發控制與影像資料。
- 備援： 可採輪替或多節點備援，避免單點故障。
🌐 多節點自組網 (Mesh Network)
- 作法： 多架無人機或地面節點建立 Mesh 網路，資料可透過最近的節點跳轉回地面站，增加覆蓋與抗遮蔽能力。
- 適用： 適用於複雜地形或距離較遠的場景。
🛰️ 纜線懸停 (Tethered Drone) 作為固定中繼
- 作法： 在能部署的地點以纜線懸停無人機或天線平台，提供長時間、穩定的空中通訊或電力支援。
- 適用： 適合需要長期固定監控的任務。
📡 地面／高點固定中繼 (地基天線)
- 作法： 在附近山脊或高點架設臨時中繼天線或基地台（可太陽能供電），比空中中繼更穩定且續航友善。
- 備援： 結合空中中繼可形成混合冗餘系統。
2. 替代定位方案 (非 GPS)
👁️ 視覺慣性定位 (VIO / VSLAM)
- 作法： 利用光流、深度感測器、雷射測距等與 IMU 融合，以在 GPS 失效時維持姿態與相對定位。
- 限制： 需注意在水面或單一紋理場景的侷限。
🧭 慣性導航 + 感測器融合 (INS + Sensor Fusion)
- 作法： 利用高品質慣性測量單元 (IMU) 結合視覺/雷達/地形匹配等資料，降低長時間無 GPS 時的累積誤差。
- 適用： 常用於對抗干擾或完全無衛星訊號的場景。
📍 差分定位或本地基準 (RTK / 本地基站)
- 作法： 在能架設基站的位置設置本地差分基準，改善定位精度與可靠性（在有部分衛星訊號可用時尤為有效）。
3. 混合作業策略
- 分區執行： 起飛與返航在衛星訊號良好處執行；進入拍攝區時由視覺定位或中繼支援完成拍攝任務。
- 任務分工： 任務機負責拍攝，其他機作為中繼或監控，並安排定時交換電池或輪替續航。
4. 實務注意要點 (風險與可行性評估)
- 視線通路 (LoS) 為關鍵： 中繼節點必須有視線或明顯無線傳播路徑，否則中繼無效。
- 冗餘設計： 至少考慮雙中繼或地面＋空中混合，避免單一節點故障導致任務中斷。
- 續航與載重： 中繼節點需載通訊模組與較大電量，評估推力與熱管理。
- 頻段與抗干擾： 選擇適合的頻段（穿透性與帶寬權衡）、做好頻譜管理與抗多徑設計。
- 定位環境限制： 視覺定位在低光、反光水面、或紋理不足時會失效，務必進行現場試拍驗證。
- 氣候與安全： 高風、雨霧、低溫會影響懸停穩定性與無線鏈路，需在 SOP 設定放行條件。
- 法規與許可： 空域及長時間空中裝置可能需當地主管機關許可，交由執行單位處理合規事宜。
5. 建議的執行流程 (實作步驟)
- 現場勘查： 確認地形、可能的高點、植被、天候模式與電力/部署可行性。
- 定義任務需求： 影像解析度、拍攝頻率、監控時間、失效容忍度（允許掉幀/斷線多久）。
- 設計通訊與定位架構： 選擇空中中繼、地面中繼、或混合方案，並規劃頻段與冗餘。
- 原型測試： 小規模實飛驗證中繼鏈路、定位方案與飛行 SOP，記錄問題並修正。
- 完成部署與監控 SOP： 包含輪替、電池更換、故障復位流程與法規文件。
- 建立維護與回報機制： 例行檢查項目與故障回報流程，確保長期穩定運行。
結語
以上為可直接交由專業團隊評估與實作的技術與方法要點；建議先做現場勘查與小規模原型測試，再進行正式部署，以確保穩定與安全。