
香港每一次山野搜救,往往需要動員警方、消防、民安隊等跨部門百餘人,甚至多達二百人,爭取在「黃金72小時」內日夜尋索。對搜救人員而言,最難的一刻,不是翻山越嶺,而是開口向家屬交代,找到的,是遺體。
近年,港府逐步引入無人機協助搜索及救援,中大機械及自動化工程學系主任、電機及電子工程師學會(IEEE)院士陳本美教授(Ben),正與警方展開合作,研發全自動且更精確的無人系統,協助搜救:「我們非常幸運,這次合作有了實際問題,也推動我們想更實在的方案。」

研究無人系統二十餘年,2018年自新加坡來到中大的Ben鍾情香港山水。從蒼翠山徑到摩天樓宇,從生態保育到山嶺搜救,他的無人機亦穿行於山水之間。他強調,搭建無人機本身並不困難,關鍵在於系統設計,尤其是針對不同應用所帶來的各種特殊挑戰。今期《CUbicZine》專訪這位無人機專家,探看飛行之下,那些意想不到的可能。

山林尋人的挑戰

一次保育行動中,Ben偶然結識一位退休高級警司Kevin Laurie,促成無人機飛進爭分奪秒的現實世界。Kevin表示初見團隊的無人機演示,便立即意識到其搜救潛力:「我最深刻是,他們能將無人機及AI技術融合得如此純熟。」於是,在Kevin牽線下,陳本美教授與同系研究助理教授陳曦於 2025 年率領研究團隊,與東九龍警察總區展開為期五年的合作計劃,專門為警方搜索及救援行動,開發一套結合無人系統與AI大型語言模型輔助的數位孿生整合的解決方案。
今年,研究團隊在香港不同山林展開尋找失蹤者實地演示,面對獨特難題:山林範圍廣闊、地形複雜,且失蹤者多藏身於陰暗處。為此,團隊致力整合視覺影像、通訊信號、藍牙裝置及機站系統,並透過與用家——警方持續溝通,在每次演示中不斷精進相關技術。第一階段,系統利用手機信號定位,已成功感知範圍達五百至七百米。同時,以航拍影像配合後端程式,即時重建3D環境模型,讓指揮人員能即時調整搜救策略。此外,團隊研究透過搜救人員的智慧手錶,以即時回傳行動軌跡,提升指揮調度的效率。


在下一階段,團隊將開發全自動無人機,進一步結合感測器技術,以偵測不顯示手機訊號的目標。陳教授表示,一旦系統調校成熟,無人機甚至可穿進樹叢,作近距離掃描,大幅提升陰暗處的搜查能力。團隊亦已在不同場境如洞穴及地下通道作實地測試。
一年來,Kevin負責奔走聯繫、協調不同試航地點,陳教授笑言這位超級連繫人已成為半個工程學專家。

學界遇著兵 科技說不清
Kevin坦言,以往在警隊接觸不少科技合作,大多是over-promise(開空頭支票);而陳教授團隊最可貴之處,是能夠deliver(做得到),「我們提出問題,他們能提供解決方法,從不會隨便承諾。」
不過,充當警方及學界之間的「翻譯」,他大嘆每次溝通都是一場噩夢——例如教授團隊對警方說 digital twins(數位孿生)、要求在隧道測試SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)算法,「他們何不簡單說是虛擬模型?我們需要在隧道做測試呢?」Kevin漸漸建立起自己的翻譯字典,原則只有一個:愈簡單愈好——因為警方必須在極端環境下即時使用技術。將工程術語和警方語言有效銜接,才能滿足彼此需求和期望,落實應用。Kevin深信:「這技術會改變將來,並會成為恆常的搜救配備。」
目前仍在研究階段,陳曦教授指出,部分技術有望一年內投入實地搜救,三至五年後有望全面部署,料能減省一半以上的搜救成本。
無人機的價值,正是在人難以或不宜進入之境,替人前行。近年來,團隊研發的無人系統亦已與多個香港及深圳政府部門協作,試行於高風險、重人力的作業場景——包括山野與海上搜救、生態環境監測、電纜與管道巡查,以及樓宇檢測等智能化工作。Ben指出,無人機用途其實十分廣泛,例如尋找失蹤者與搜索幼馬蹄蟹,框架大致一樣。
「飛」進保育界 拯救瀕危「醜八怪」
下白泥灘上,一道一道若有若無的三軌痕跡,標誌一種比恐龍更早出現的生命——馬蹄蟹,俗稱「醜八怪」,在地球存活逾四億年,如今卻走到消失邊緣。近年本地幼馬蹄蟹大幅減少,中國鱟更被列為「瀕危」物種。2023年,Ben帶隊參與海洋公園保育基金「馬蹄蟹普查計劃」,首次引入無人機與AI,追蹤幼馬蹄蟹的行蹤與棲息分佈。

他表示,偵測極具挑戰:幼醜八怪體型細小、冷血,更以保護色隱匿灘塗。從保育專家Kevin了解到,醜八怪的尾劍會在沙泥面留下獨特的三軌行蹤,團隊想到針對其行為特徵,以RGB影像配合AI尋蹤,捕捉牠們爬行、露出灘面覓食的瞬間。最終系統準確度逾九成,既省人力,也避免踏足泥灘,減少對生態的干擾。
為這種古老生物多爭取一分未來,陳教授亦對是次實地試驗尤其興奮:「出外合作,才是最好玩。馬蹄蟹的生活習性我們不知道,保育專家才知道。」他強調,是次科學重點不在於「找到」,而是將收集的數據轉化為有效的保育行動,該計劃及後獲環境及自然保育基金資助。
在石屎森林 探索無人機商機
為推動研究商業化,兩位陳教授於2023年成立中大智航有限公司(CU‑Craft),透過整合無人系統與人工智能技術,針對香港高密度城市環境,研發專用無人機建築檢測系統。現行檢測方式主要依賴人手操作,存在高風險及龐大人力需求,且檢測數據分散於不同系統,難以即時應用。

近年,業界對技術要求日益提高,陳曦教授相信研究團隊將更有競爭力:「傳統無人機依靠衛星定位,然而在香港這片水泥森林中進行高層建築檢測時,衛星信號往往不穩定,令無人機難以自由穿行。而我們正是專注研發在沒有衛星信號下的全自主檢測技術。」公司主力自動化樓宇結構檢查和管理平台,檢查建築物內外的情況,協助物業管理維修。他估算技術有望可將檢測成本減少約三分一。目前中大智航已成功取得五個政府機關合約,為進一步拓展商業市場奠定基礎。

除了兩位教授外,目前團隊約有廿多名來自本地、內地及海外的博士生、博士後及研究人員。團隊與北京、上海、哈爾濱、福州、廈門及廣州等內地多所高校建立長期學術合作關係。

無「人」機的關鍵
難得回歸山林之間,Ben總會仰起臉,笑著看演習中的無人機——在我們眼裡,就是金屬做的鳥在天空中悠哉來去。可在這位專家腦海中,卻是一道嚴密的方程式。「如何飛,本身就是一門科學。每一次飛,並不是隨意,而是依照特定需求而計算的航徑。」在同一天空下,單架無人機與多架協作,涉及截然不同的技術體系;航拍用於3D環境重建,背後更牽動另一套複雜的軟件工程。


在他看來,無人機從不屬於單一專業,而是一種跨界的整合智慧:硬件、電子、軟件,以及更高層次的應用與感測技術。「我們一直談無人機,其實背後,人才是最重要的,真正的技術是人發明的。」
學人百科:
大學科技初創企業資助計劃 (Technology Start-up Support Scheme for Universities, TSSSU)
中大智航有限公司的誕生和發展獲大學科技初創企業資助計劃(TSSSU)支持。公司聯合創辦人兼CEO陳曦教授坦言:「中大智航是我們第一間成立且實際運作的公司,TSSSU的資助對公司起了關鍵作用。」
該計劃(TSSSU)由香港創新科技署於2014年推出,資助本地大學科研團隊創立初創企業,涵蓋企業成立及初期營運所需的關鍵開支,推動科研成果商品化;並於2023/24年度起增設「延伸計劃」,提供與私人投資一比一的資金配對,支援初創加速成長。
InnoHK 創新香港研發平台
陳本美與陳曦教授自2020年加入中大香港物流機械人研究中心(HKCLR),其無人機研究團隊現有二十多名研究員。HKCLR獲創新科技署InnoHK資助,陳曦教授表示他們團隊透過InnoHK資助及支援,聘用研究員,並拓展與產業的接軌及市場發展。

InnoHK 為港府重點項目,以推動香港發展成為環球科研合作樞紐,推動大學、科研機構與業界的協作研發。現設有三個研發平台,分別為「Health@InnoHK」(醫療科技)、「AIR@InnoHK」(人工智能及機械人),以及「SEAM@InnoHK」(可持續發展、能源、先進製造及材料)。



