无人机低空域安全飞行管理概述

2022-11-15 18:25解萌
中国科技纵横 2022年11期
关键词:空域交通事故安全性

解萌

(93420部队飞行管制室,河北石家庄 050000)

0.引言

无人机整体的性能更适合我国当前社会的发展前景,而且无人机对于空中区域的安全飞行性要求不是很高。虽然近年来随着我国科学技术的发展,相应的安全要求有一定的提升,但是根据无人机的任务量和可承受性来看,在空中领域无人机一直都有着较强的优势。而且无人机可以搭载,如果想要确保无人机在低空领域内安全飞行,不仅要提高无人机自身的安全,还要注意建立起合适的空中管理机制,才能够确保无人机在相同的空间区域内安全飞行。

1.无人机安全性

近年来随着我国科学技术水平的不断提高,无人机在各个方面的应用范围也越来越广泛,尤其是在商业环境当中,根据美国相关部门的预测,可以看出在2020年以前将会签署15000架无人机,这就需要建立起相应的无人机共享飞跃的需求。因为无人机在使用和训练的过程中都需要到低空域飞行,如果缺乏相应的交通管理,无人机整体的作用会受到很大的限制,而且也会影响无人机系统的健康发展。所以说相关负责人员对于无人机自身的安全性能一定要重视起来,就我国目前无人机的实际发展情况来看,无人机还不能够和人机共同享有同一片天空,但是在一定的条件下,无人机却可以进入到非隔离空域中进行飞行,该如何做好无人机自身的安全管理工作,就需要相关部门人员提高重视程度。

1.1 自身安全性

如果想要确保无人机在第一空域的飞行安全,首先要保障无人机自身的安全性,所以说相关负责人员对于无人机自身的安全性能一定要提高重视程度。无人机自身的安全性由它的设计结构以及设备性能来决定,除此以外还受到周围环境的影响,和成本之间也有非常重要的联系。如果无人机周围的飞行环境过于恶劣,就会影响到无人机自身的安全性,从成本角度来看,如果在制造原料上使用较低成本制造材料,质量也就会大打折扣,所制造出来的无人机安全性也就会比较低。根据市场的相关研究可以得出很多无人机之所以会出现安全事故,30%以上的原因都是发动机和控制模板出现故障,而无人机的导航系统和飞行系统,也可以影响到无人机自身的安全[1]。就我国目前无人机行业整体的发展情况来看,导航系统和飞行系统是影响无人机自身安全性的第二大因素。由于很多无人机在空中滞留的时间比较长,而且还会被放到一些比较危险的环境当中执行任务,这也是导致无人机出现故障的主要原因之一。无人机按照预定的航线飞行,取决于无人机自身的精确程度,操作人员对于飞行的控制程度,还有周围磁场环境的影响。如果想要防止无人机在低空域发生事故,就要从自身安全性入手,尽量规避这些能够对无人机安全性产生影响的因素,尤其是在软件控制和传感器系统方面,要注意提高安全性,才能够确保无人机的有效飞行。

1.2 全空域飞行

如果无人机进入到非隔离空域中进行飞行,就会和其他的无人机产生相应的交通管理问题,就我国目前市场的实际发展情况来看,针对无人机的交通管理一直都没有明确的规定。在美国虽然已经建立起了无人机与有人飞机碰撞的机制,但是并没有达到无人机飞行空域的安全需求,而且根据欧洲市场的实际调研情况来看,大多数国家都正在向无人机低空域飞行管理中投入大量的精力。全空域飞行是无人机与有人机产生交通事故的主要原因之一,但是在一些特定的场景下,无人机需要到全空域中执行任务,不能只局限于低空域飞行,这就会导致飞机相撞的事故发生。而且就我国当前市场的实际发展情况来看,全空域的无人机飞行似乎更受到部门的重视,在未来的发展中全空域飞行也会影响到无人机整体的发展,所以说如果想要确保无人机的安全性,首先要确保全空域飞行的安全性。在地空域飞行的过程中,也有可能会遇到一些其他的安全事故,相关负责人员对这一情况一定要提高重视程度。军用无人机运行模式主要集中在数据链,缺失和发生相撞事故导致的外部损伤的情况下,来探究无人机的飞行情况,国内的无人机在开展全空域飞行时都会获得临时批准,并且对于飞行的空域也有一定程度上的限制。这就会导致无人机缺乏相应的研究和使用,在未来的发展中,无人机的应用范围会越来越广泛,如果想要进一步推动无人机的发展,就要明确无人机自身的安全性能问题。

2.无人机低空域安全飞行安全管理措施

2.1 分类管理

由于无人机成本的影响和无人机用途的不同需要不同类型的无人机,对于大小和重量的需求不同,而且对于无人机自身设备的承载能力以及技术水平的要求,也存在一定的差异,所以说在探究影响无人机飞行因素的过程中,要从安全分类角度出发,对于大小不同功能不同的无人机进行分类管理,也就是说不同等级的无人机具有不同的安全性能设计,并且确保该无人机能够在特定的空域飞行。无人机的大小以及用途确实是影响无人机飞行区域的一个主要因素,如果能够根据无人机类型的不同来制定出相应的飞行区域,那么不同类型的无人机在空中就会尽量减少接触的机会,也就能够进一步避免无人机低空域飞行交通事故的发生,相关负责人员对于这一问题一定要提高重视程度,对无人机进行分类管理是提高无人机安全性的一个重要因素[2]。在未来的发展中,我国对于无人机的使用会越来越重视,无人机也会有更加广泛的发展空间,通过对不同种类的无人机进行分类管理来确定合适的飞行空域,也就能够进一步减少无人机之间交通事故的发生,也就才能够推动我国无人机行业整体的发展。美国对于无人机不同类型和使用特点的差异制定了6种空域,在这6种空域当中,不同类型的无人机有着不同的飞行范围,这也就在很大程度上减少了无人机的流通量,进一步避免了无人机安全事故的发生。

2.2 自主飞行

自主飞行作为无人机进入低空飞行的基础,影响自主飞行的主要因素可以分为以下几个类型,相关负责人员根据对于这些因素的分析和整理就可以进一步提出确保无人机低空域飞行安全的有效策略,也就能够进一步推动无人机低空飞行领域的发展建设。

2.2.1 自主导航与控制

在无人机进入全空域飞行的过程中,自主导航与控制是无人机安全飞行的必要条件,如果想要进一步加强无人机低空领域交通安全,就要注意对自主导航与控制的重视程度,所谓的自主导航与控制类似于智能车辆的驾驶系统。如果想要确保无人机的安全飞行,无人机的导航系统和飞行控制系统要具有相应的自主能力,包括在遇到紧急情况时重新自主规划路线,并且对多个任务进行协调工作等。通过自主导航功能的设置可以降低无人机对于通信连接的依赖,从根本上提高无人机的生存能力,如果周围的环境中出现了任何突发情况,无人机也可以第一时间根据突发情况来调整[3]自身的航线以及飞行模式。这不仅可以在一定程度上提高无人机任务的执行效率,而且也可以进一步提高无人机的生存能力,推动无人机行业的整体发展。近年来我国的科学技术水平有了很大的提高,将其应用到无人机自主导航与控制的研发当中,可以进一步提高无人机整体的性能,通过有效的自主导航与控制,也可以进一步避免空中交通事故的发生。一旦无人机出现了相撞事故,通过自主导航与控制功能也可以重新规划路线在事故发生之前,无人机也可以通过自主导航功能对航线上的情况进行基本的判断,尽量避免无人机相撞事故的出现。

2.2.2 故障诊断与修复

无人机在飞行的过程中,也有可能由于自身出现故障而导致空中交通事故的发生,所以说在整个无人机飞行的过程中,相关负责人员不仅要注意周围环境的变化,还要确保无人机自身出现故障能够及时进行自我修复,只有这样才能够进一步确保无人机的空中飞行安全性。如果想要进一步减少无人机空中安全交通事故的发生,首先要提高无人机系统的容错性,也就是说一旦无人机的系统出现了问题,无人机要根据自身系统采取自我修复措施或者是向操作人员提出警告,在发生故障之前给予相应的警示,这样一来就可以尽量避免交通事故的发生。除此之外相关负责人员也要注意加强对于无人机系统以及各个部件的维护,只有系统处于可维护可持续使用的状态才能够让无人机进入飞行领域,可以在很大程度上降低空中交通事故的发生[4]。除此以外,在无人机的安全系统中应当设置相应的自动修复系统,对于无人机在飞行过程中可能出现的一系列问题,相关负责人员要有一定的了解,并且通过有效的自我修复系统,能够暂时性地避免这些问题。并和地面的操作人员取得联系以后再提出相应的解决策略,只有这样才能够进一步推动无人机的发展,确保无人机飞行时能够有效完成自身的任务。

2.2.3 空管设备

无人机在飞行的过程中,不仅要确保和当地的民航飞机不产生直接接触,还有当地的军用飞机以及管制中心的协调飞机等都要避免发生交通事故。所以说相关负责人员一定要提高对空管设备的重视程度,适当地加强空中管理设备,才能够进一步避免事故的发生,可以在无人机上加装应答机以及自动监控系统,通过GPS就可以实时定位到无人机的位置。并且无人机也能够随时发布自身的动态,为操作人员提供相应的紧急求助警告,一旦无人机出现问题或者是处于出现问题的边缘,尽量让其他飞机采取避让的方式减少事故的发生[5]。相关负责人员对于这一问题要提高重视程度,通过有效的空中管理就可以进一步避免交通事故的发生。在空中设备方面,也要注意加强资金投入,通过设置精确监控以及加装设备等方式来确保无人机在飞行的过程中能够尽量避免低空交通安全事故。在未来的发展中,我国对于无人机的发展只会越来越重视,无人机也会更加大批量投入使用当中,要完善空中交通管理工作,通过进一步加强空管设备来减少空中安全事故的发生,在针对无人机方面可以通过监控系统以及警告系统等一系列小型设备来保证无人机的安全性[6]。

2.3 动态任务规划

在无人机进入低空域飞行的过程中,要注意做好动态任务规划工作,才能够尽量避免空中交通安全事故的发生,相关的无人机负责人要注意采取任务模式作为无人机初始的飞行模式,再参考制定出详细的规划路线,并且在规划路线中添加好合适的约束条件以及任务指标,再根据无人机实际的任务情况来修正计划,只有这样才能够确保无人机在飞行的过程中减少事故发生的概率。而且通过动态任务规划也可以尽量平衡无人机在飞行过程中所产生的一系列不确定因素,降低事故发生的概率。有效的动态任务规划也可以更好地迎合实际的无人机飞行情况,在低空飞行的过程中,无人机会遇到一些突发情况,以至于出现安全事故的情况,而通过实时动态任务规划,可以降低这些突发事件对于无人机自身的影响,确保无人机在低空域飞行的过程中可以按照既定的路线飞行,从根本上减少事故发生的概率相关[7]。相关负责人员对于这一措施要提高重视程度,因为动态任务规划不仅可以做好相应的交通管理工作,而且也可以进一步提高无人机任务完成的概率,推动整个无人机行业的发展,帮助无人机在未来的行业发展中打下基础。

3.结语

无人机低空安全飞行管理可以分为2大部分,第一部分首先要明确无人机的安全性,第二部分要注意明确无人机在低空安全飞行管理中的影响因素,相关负责人员要从分类管理和自主飞行以及动态任务规划几个方面入手,明确影响无人机低空安全飞行的因素,根据相应的因素制定出有效的飞行管理政策。在未来的发展中,无人机的应用范围会越来越广泛,如果想要进一步发挥出无人机的作用,就要注意在低空域建立安全的飞行管理制度,并且明确影响无人机安全飞行的因素,推动无人机的进一步发展。

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