普渡大學豪賭AI自動化天空：打造全球最大室內無人機實驗室，目標一人操控多架無人機

普渡大學全力押注AI，要讓一位飛手同時指揮數十架無人機

美國印第安納州的研究重鎮——普渡大學（Purdue University），正全面擴展一系列AI與自主飛行計畫，這些計畫有望從根本上重塑無人機大規模運營的方式。

打造自主飛行的「大腦」

普渡大學這項努力的核心是AIDA3（AI數位自主與增強航空中心）。該中心透過與英國貨運無人機營運商Windracers的合作而成立，正在圍繞其團隊所稱的「AIrTonomy」——安全且可信賴的空中自主人工智慧——建構研究基礎設施。

AIDA3並非只追求單一研究方向，而是橫跨五大支柱：人機自主協作、機載智慧與控制、供應鏈與空域智慧、遙測感測，以及網路安全。

這樣的廣度非常重要，因為大規模無人機部署的挑戰不僅是技術問題，同時涵蓋營運、法規與防禦等面向。

普渡理工學院航空與運輸技術學院助理教授、擁有30年航空經驗的Damon Lercel清楚點出了其迫切性：目前美國已有近100萬架無人機完成登記註冊，相比之下傳統航空器僅約22.5萬架。現行的航管系統是為後者的規模而建立的，根本無法承受自主飛行器大規模運作的轉型壓力。

普渡大學的無人機研究也隸屬於更大的校級計畫「Purdue Computes」，該計畫將學校的科技優先事項整合在運算、物理AI、量子科學與半導體創新四大支柱之下。無人機與物理AI被明確列為核心組成，而非附屬計畫。

PURT：全球最大室內無人機實驗室

在任何AI研究進入戶外空域之前，都必須先經過PURT（普渡UAS研究與測試設施）。該設施利用普渡大學機場園區內一座改建的飛機棚，提供60萬立方英尺的可用室內空間。

這樣的空間不僅能飛多旋翼機，甚至足以在全天候保護的環境中測試固定翼飛行器。

PURT真正獨特之處在於其動態捕捉系統。追蹤網路覆蓋2萬平方英尺的地板面積、天花板高達30英尺，精確度是標準GPS的100倍。這種精度讓研究人員能在將硬體送入開放空域之前，開發導航演算法、測試控制系統並識別故障模式。

作為AIDA3主要研究用飛行器的Windracers ULTRA平台也為計畫帶來強大能力。這款雙尾桁固定翼無人機擁有31英尺翼展、600英里航程，以及200磅的酬載能力。此外，一條專為AIDA3打造的草地跑道「Earhart Airfield」（長1,200英尺、寬130英尺）預計將於2026年啟用，作為PURT的戶外互補設施。

一位操作員，多架無人機

AIDA3研究近期最關鍵的目標，是翻轉現行的操作比例。目前無人機作業通常需要多人來管理一架飛行器。AIDA3代理主任Inseok Hwang表示，目標恰好相反：透過AI輔助控制，讓一位操作員同時協調多架無人機。

這項轉變對商業和公共安全應用意義重大。物流配送、基礎設施巡檢、搜索救援和農業監測等領域，都面臨與操作員對無人機比例直接相關的規模化瓶頸。一旦縮小這個差距，無人機部署的經濟效益將徹底改變。

此外，Lercel的研究也致力於將現行航管系統與預期增加的無人機流量進行整合。這不僅是技術問題，更是根本性的架構問題：現有的航管模式並非為這種規模量身設計，在維持有人航空安全的同時進行改造，難度極高。

培育下一代UAS飛手

在研究端打造基礎設施的同時，普渡理工學院也在培養人才。今年一月，印第安納州被選為FAA最新的無人機系統測試站點之一，使普渡大學加入擁有正式聯邦測試授權的少數機構行列。二月，FAA又將普渡理工學院SATT計畫納入「無人機系統大學培訓倡議」。

普渡理工學院的無人機系統學士學位課程涵蓋從飛行操作到進階自主任務設計的完整訓練。這條人才管道是刻意打造的——普渡大學不僅在研究技術，同時也在培養未來將操作這些技術的專業人員。

DroneXL觀點

自主無人機未來最困難的部分，既不是硬體，也不是AI，而是空域管理問題。普渡大學是少數將其視為真正工程挑戰、而非僅是法規附註的機構之一。

以100萬架已註冊的無人機對照一套為22.5萬架傳統飛行器打造的航管系統，這不是靠韌體更新就能解決的容量問題，而是需要從根本重新思考空域的即時管理、監控與分配方式。

與Windracers的合作是正確的選擇——ULTRA平台在貨運與人道救援配送方面擁有實際運營經驗，而非僅有實驗室數據。在經過驗證的機體上測試自主控制演算法，能加速法規機關真正需要看到的信任建立過程。

PURT的規模確實令人印象深刻，但GPS精確度100倍的數據才是真正值得關注的亮點。導航完整性是這個計畫中所有其他成果的先決條件，而普渡大學已打造出正確開發它的工具。

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