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民用无人机如何飞

  送货、航拍……如今提起无人机,大家想到的,不再仅仅是战场上的神秘武器,而是这些已经走进我们生活的实用功能。最近,无人机出的风头可不小。救灾现场有它,电视台录节目有它,就连坏事也跟着一起来了——影响航空秩序、闯入敏感区域,甚至有了在国外被犯罪分子用来贩毒的报道。
  民用无人机在应用市场不断形成的同时,如何规避安全风险,如何进行有效监管等问题也随之而来。
应用在遥感测绘、森林防火等领域市场需求量大 
  去年夏天,多架由中测新图(北京)遥感技术有限责任公司研发的无人机zc—5B在内蒙古测试成功。“正式执行相关飞行任务那天,zc—5B凌晨起飞,然后我们收工回去睡觉,9个小时后它们乖乖飞了回来。”参与了主要研发工作的中国测绘科学研究院研究员丁晓波说。这一次飞行不但航时超长,还带回了大量海岛礁遥感影像。 
  四冲程风冷发动机、高轻度碳纤维复合材料机身、大展弦比机翼、倒V形尾翼,这些技术配备让zc—5B具有了动力足、重量轻、阻力小、隐蔽性强的优势,得以实现长航时飞行。 
  记者了解到,无人机一般都包含了机身壳体、飞控系统、导航系统、动力系统以及数传系统等,还有其他一些因为根据应用需求而配备的相应软硬件,最终集成一套能够执行任务的系统,技术重点不仅仅是无人机飞行器本身。以zc—5B为例,飞行平台是固定翼无人机,因主要应用于测绘,无人机还包括自主研发测绘型双频GPS飞控、数字传感器、电台、地面站和配套作业软件系统等。“当然,这些技术指标跟有人驾驶大飞机和军用高端无人机相比不足为奇,但是对民用轻小型无人机来说,是了不起的技术指标,意味着执行我国远海岛礁无人机遥感测绘的应用能力。” 
  业内专家认为,如果没有突出的应用价值,无人机就只能是航模而已,无人机的设计研发应该由应用牵引,最终集成无人机应用全系统,实现整体服务能力。 
  在丁晓波看来,民用无人机的应用,最看重两点,一是效果,二是效益。从效果来看,因为身姿轻巧,起飞便捷不依赖机场,并且无载人风险,能够做到许多大飞机办不到的事。从效益来看,与使用大飞机相比,民用无人机的成本非常低廉。“比如一架价值40万元的无人机,平均飞一次大约能获取到价值20万元左右的遥感数据成果,飞两三次就拿回成本了。”丁晓波说,如今无人机在我国建筑测量、农业植保、电力巡检、森林防火等许多领域有着大量的需求,这是中国无人机市场活跃的独特优势和真正驱动力。 
趋势将更专业和智能,家政服务、旅行探险等都会有它的身影 
  民用无人机向专业级、高端化发展是一大趋势。目前,高端无人机市场需求正在上升,无人机会依据应用需求将某些单项指标发挥到极致。 
  比如,在体型上做文章,特别小特别灵活的无人机可以用在家政服务中,各种死角都能清理干净,也能够钻入坑道管线,进行安全巡检。比如专攻续航能力这一点,无人机实现太阳能充电后,可以长时间停留在高空,就可长期为偏远地区提供互联网接入的功能,甚至可以作为小型的通讯卫星使用。 
  智能化也是一大趋势,“未来的无人机上肯定会被加载更多智能应用。”比如无人机与虚拟现实技术的结合,将颠覆旅行体验。悬崖、峡谷、水下……无人机将代替人们的脚步,驶入这些空间,并通过虚拟现实设备让足不出户的旅行者感知真实景象。“我们不妨想得更大胆,如果智能手机的所有功能都被加载在无人机上会什么样?”丁晓波说,“可能未来人人都会拥有一部会飞的智能手机,哪里还需要自拍杆?让手机飞到空中就可以进行各种角度随意自拍。” 
  电动无人机的市场前景也被普遍看好。因为电动无人机更利于程序控制,不用携带汽油甲醇等易燃易爆的危险品,并且随着石墨烯电池等技术的突破,电动无人机航时会更长,使用更方便,电动化的系统会越来越普遍。 
监管:“黑飞”现象时有发生, 通过更新技术手段可以加强监控
  无人机的大量使用也引发了人们对于安全的担忧。想象一下无人机送快递的场景。如今地面上忙碌的快递小车将来都变成在低空嗡嗡飞行的无人机,可能撞伤行人,也可能撞到障碍物导致“机毁货亡”,无人机还可能被不法分子利用从事犯罪活动。 
  2013年,《民用无人驾驶航空器系统驾驶员管理暂行规定》出台,被业界普遍认为迈出了无人机规范管理的第一步。其中规定,重量小于等于7公斤的微型无人机,飞行范围在目视视距内半径500米、相对高度低于120米范围内,无须证照管理;重量等指标高于上述标准的无人机以及飞入复杂空域内的,驾驶员需纳入行业协会甚至民航局的监管。在此之前,民航主管部门还颁布了《民用无人机空中交通管理办法》等。 
  但近几年,随着电子技术的发展,无人机的成本和门槛越来越低,商业利益驱动下未经申请就超标飞行的“黑飞”现象层出不穷,相关规定亟待完善。业内专家表示,无人机飞行都要遵守相关法律法规,解决了无人机驾驶人员的资质之后,接下来需要进一步规范的是无人机适航的规范和空域管理。 
  “从技术层面看,现有空管系统难以管理‘黑飞’现象。因为很多无人机不是金属材料,反射回波小很难被发现,也不是高速威胁目标,类似于鸟类的飞行,会被雷达系统过滤掉。”丁晓波说。“但是借助技术手段,无人机是可以实现全面有效监控的。” 
  丁晓波的团队正在研制一套无人机的空管监控系统。“在无人机上搭载远程信息传输和监管系统,能够实时将位置和是否合法起飞等信息传输到地面。”丁晓波说,如果将这一套系统并入现有空管系统,“黑飞”问题就能够得到有效防控。这种实时监控在zc—5B无人机上已经实现。这款无人机上搭载了基于北斗短报文通讯技术的飞行诸元远程传输装置,不仅可以与空管部门主动对接,也可以建立无人机与无人机之间,无人机与通用航空飞机之间的通讯和沟通机制,能有效解决无人机空域使用中的安全隐患。(来源:《 人民日报 》( 2015年04月13日12 版)本报记者 赵展慧)