无人机低空域安全飞行管理探析

发表时间:2021/9/6   来源:《科学与技术》2021年 4月 11期   作者:雷宇
[导读] 无人机是依托于现代科技而产生的一种高科技产物,目前已经被广
      雷宇
      大庆油田信息技术公司   163453
      摘要:无人机是依托于现代科技而产生的一种高科技产物,目前已经被广泛的应用于地理测绘、地质勘察、军事等多个领域。与传统有人机相比,无人机具有灵活性高、操作方便、飞行时间长等优势。尤其是随着人工智能与传感技术的不断发展,进一步提升了无人机的技术与性能,提高了无人机对周边环境的感知能力,为无人机飞行安全提供了极大保障。但是在无人机的应用过程中,对空域环境的有效界定和管理是制约无人机规范化发展的重要问题,尤其是在低空飞行领域,如何做好无人机与有人机的协调,保障无人机低空域飞行安全,是当前亟待解决的重要问题。本文通过探讨无人机低空域安全飞行管理的措施,为相关工作的开展提供参考。
      关键词:无人机;低空域;安全飞行;飞行管理
引言:随着无人机在各个领域的广泛应用,使得无人机安全飞行的问题受到了相关行业的关注。根据无人机应用需求和领域的不同,也配备了相应的飞行装备,为了保障无人机及其飞行装备在低空域飞行中的安全,并且解决无人机与有人机在低空域飞行中的冲突,必须要针对无人机低空域安全飞行制定相应的管理机制,加强对无人机低空域飞行的监管,保障无人机低空域飞行的安全问题。
1无人机的应用现状
      无人机是目前被广泛应用于多个领域的高科技产物,随着我国科学技术的不断发展,依托于人工智能、卫星遥感、传感器等多个先进的技术手段,使得无人机的性能不断优化,应用范畴也越加广泛。与传统的有人飞机相比,无人机具有飞行时间长、结构简单、易于操作、灵活性强等优势,目前在空中测绘、军事、地质勘探等多个领域都发挥出了十分关键的作用。但是伴随着无人机飞行频次的不断增加,也使得无人机安全飞行管理的问题不断凸显。受无人机飞行需求和应用领域的不同,其配备的装备也有所差别,为了保障无人机飞行安全,就必须针对无人机的工作范畴制定完善的飞行管理制度,处理好无人机与其他低空域飞行物的关系。具体而言,无人机安全飞行管理需要依托于空中交通控制器,利用互联网技术对无人机的飞行航线进行计算、分析和控制,及时的躲避障碍物,智能的规划飞行路线,通过对UAV系统进行管控为无人机的安全飞行提供强大技术支持。
2无人机的飞行安全
2.1无人机飞行安全的现状
      由于无人机的整体结构比较简单,制造成本较低,但精密度较高,因此在各个行业的应用十分普遍。根据调查数据显示,仅在2020年前我国各个领域所应用的无人机数量已经达到了15000架以上,这个数学下也显示出了无人机飞行安全管理的重要性。尤其是在低空域飞行的过程中,由于空中飞行物较多,如果无人机飞行过程红缺乏管控,一旦偏离航线很容易与其他飞行物发生碰撞;并且,由于当前无人机在低空域飞行中尚不具备与有人飞机共享空域的权利,因此无人机对于低空域飞行安全管理的要求也就相对更高,管控的难度也会相对较大。
2.2无人机自身的安全性
      飞行安全对于无人机而言有着十分重要的影响,一旦无人机在执行任务的过程中发生安全故障,不但会对无人机造成损坏,也会影响飞行任务的执行。因此,无人机自身的安全性也会直接影响无人机的飞行安全。无人机对飞行安全的影响主要体现在了无人机的设计水平、制造质量、机载装备的性能、飞行器的质量、无人机的飞行环境等方面[1]。

根据以往无人机飞行数据显示,大部分无人机所发生的飞行事故都是由于无人机发动机的控制发生故障所引起的,由此可见无人机设计制造的精确度以及对无人机飞行航线的管控会直接影响无人机的飞行安全;此外,无人机飞行中外界环境及气候、电磁干扰等因素也会在一定程度上影响无人机的飞行安全。
2.3无人机空域飞行的安全性
      当无人机进入非隔离空域执行飞行任务时,针对无人与空域中其他飞行物的空中管制会直接影响无人机的飞行安全。近年来,随着卫星遥感、传感器技术在无人机中的应用,在无人机自动防碰撞方面发挥了巨大作用,但是由于精密程度和智能化程度上的限制,还需要更为完善的飞行安全管理制度作为保障,严格限制飞行空域的范围,协调好无人机与有人机的关系,推动无人机飞行管理的规范化。
3无人机低空域安全飞行管理
3.1空中交通管理系统
      近年来,我国的无人机领域发展飞速,但是由于监管方面的滞后性一定程度上影响了无人机的规范化发展,也造成了一些无人机飞行中的安全隐患。因此,针对无人机低空域飞行的安全管理问题是规范无人机飞行的重要手段,也是保障无人机今后发展的必要条件。针对无人机安全飞行的空中交通管理系统就是对无人机低空域飞行进行规划设计以及动态化的监控。其主要职能包括了智能化的规划无人机的飞行路线;当无人机飞行过程中遭遇恶劣天气或障碍物时可以自动进行规避;对无人机的飞行距离和飞行区域进行间隔和管理等[2]。通过在无人机安全飞行管理中应用空中交通安全管理系统,可以同时实现对多架无人机的操控,其中包括了自动化程度较高的无人机和一般只承载航电设备的无人机。此外,借助空中交通安全管理系统,还可以通过对气象数据的分析进行飞行环境与天气的监测,无人机飞行路径的监控以及无人机飞行中通信等,通过智能化的飞行路线管理及飞行环境管理,可以有效规避潜在的飞行风险,确保无人机的飞行安全。
3.2无人机姿态传感器的优化
      我国的无人机技术发展迅速,依托于强大的科技手段快速得以发展,并在多个领域得到了广泛应用,在城市上空经常可以看到无人机的身影,也足以证明无人机应用领域之广泛。无人机的自动执行飞行任务主要依托于其姿态传感器,姿态传感器的质量和控制的精确程度决定了无人机飞行的安全。无人机飞行控制子系统是无人机构造中的核心,其中包括了传感器、机载计算机和伺服动作设备着三个组成部分,通过他们的配合可以实现无人机飞行姿态的稳定控制,无人机飞行任务设备的管理以及无人机飞行中的应急管控,但是在目前的无人机技术当中,姿态传感器的质量和精确度还存在着一些问题,以及无人机飞行控制子系统的硬件设施尚没有形成比较规范的质量管控,也就造成了一些因内部构件的质量问题所引发的飞行安全事故,要开展无人机安全飞行管理,也需要从这些内部构件的质量管控入手,达到安全飞行管理的目的。
结论:
      随着科技的不断进步,针对无人机技术的研发和应用还将越发深入和广泛,目前各个领域对于无人机技术的应用都存在着较大的需求,这也展现了无人机领域巨大的市场需求,借助于无人机低空域飞行的安全管理,可以规范无人机在低空域飞行中的行为,降低飞行中的安全隐患,提升无人机管控的力度,进一步推动我国无人机领域的规范化发展。
参考文献:
[1]孟照伟.无人机低空域安全飞行管理概述[J].科技经济导刊,2020,28(05):80.
[2]周航,戴苏榕.无人机低空域安全飞行管理概述[J].航空电子技术,2015,46(02):21-25+35.

作者简介:
姓名:雷宇
性别:男
民族:苗
籍贯:浙江省温州市
出生年月:1979年5月1日
文化程度:大专
研究方向:无人机  安全 管理
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