國立中山大學獲教育部核定成立南部地區唯一的國家級無人機區域中心,一舉取得商用軍規技術與無人機足球兩大主題計畫。這項計畫將透過三年的階段性培訓,整合人工智慧與跨領域工程能力,為國內航太與資通訊產業打造完整的產學人才鏈。
結合天然地形與高階通訊技術
此次國家級中心設置於高雄西子灣,善用校區周邊同時具備海洋、陸地與山陵的特殊天然環境,作為無人機系統在複雜氣候與地形下的實證場域。學生可在真實的地理考驗中進行飛行驗證,培育兼具系統設計、自主研發與第一線操作能力的高階技術人才。
在技術研發層面,該中心整合了學校既有的研發成果,目前已掌握傳輸距離超過 100 公里且兼具高畫質影音傳輸的能力,並具備軍規等級的訊號抗干擾技術。此外,結合人工智慧(Artificial Intelligence, AI)實現的自動起降與自主任務執行等核心技術,也將直接導入日常課程與專題實作中,縮短學術研究與產業需求之間的落差。
無人機足球翻轉傳統競賽導向
除了硬體與系統開發,中心推動的「無人機足球」計畫則提供了一套嶄新的學習模式。這項活動將競技運動升級為結合飛行操控、機電工程、系統設計與人工智慧的跨領域學習平台,改變過往單純強調競賽成績的模式。
教學模式採取「飛(操控)、修(工程)、研(系統)、裁(執法)」四個層級的階梯式培訓,並導入 AI 輔助賽務系統。學生不僅能在賽場上訓練團隊合作與應變能力,還能同步累積維修保養與系統整合的實務經驗,並透過輔導考取國家級專業證照,建立銜接產業界的實務優勢。
給家長與老師
無人機的發展展示了科技學習已從單一的程式撰寫,轉變為多學科整合的實踐過程。無人機並非單純的遙控玩具,而是集合了物理力學、電子電路、軟體程式與人工智慧演算法的綜合體。對於正在學習 STEM 或程式設計的孩子來說,這是一個極佳的軟硬體結合應用範例。
家長與老師在引導學生時,不必急於購買高單價的專業設備。建議可以先從基礎的圖形化程式語言進行飛行軌跡邏輯規劃,或利用開源的無人機模擬軟體進行操作練習。隨著學習深入,再引導孩子接觸 Python 程式撰寫、感測器數據分析以及機電整合概念。透過這種從趣味操控到系統思考的過程,能讓孩子理解程式語言如何真實控制實體硬體,進而培養發現問題與解決問題的運算思維。
學習小教室
- 機電整合(Mechatronics):將機械工程、電子工程以及電腦軟體控制結合在一起的技術。以無人機為例,除了需要飛航架構(機械),還需要馬達與感測器(電子),並透過程式碼(軟體)來指揮馬達轉速以維持平衡。
- 自主飛行(Autonomous Flight):指無人機在沒有人類即時操控的情況下,利用預先撰寫的演算法與 AI 系統,自行判斷周遭環境、規劃路線並完成指定任務(如自動避障或自動起降)。
- 系統整合(System Integration):將軟體、硬體、通訊模組與感測器等不同元件,組合成一個能夠穩定運作的完整系統之過程與能力。
常見問題
中山大學無人機國家級中心主要培育哪些領域的人才?
中心主要培養跨領域的高階無人機人才,涵蓋飛行操控、機電工程維修、系統研發設計與人工智慧自主任務等實務能力。
中小學生如何開始學習無人機相關的 STEM 知識?
可以先從圖形化程式積木規劃模擬飛行開始,逐步學習感測器運作原理與 Python 程式寫作,建立機電整合的基礎概念。
無人機足球計畫與一般的無人機競賽有何不同?
無人機足球結合了運動競技與技術學習,透過「飛、修、研、裁」階梯式教學,讓學生兼具操控、工程修復、系統研發與執法判斷的多重能力。
