大疆发文讨论无人机安全飞行,作为消费者,我们应该这么做

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2017-02-10 16:28

针对近期频繁出现的无人机干扰机场航线的违法行为,大疆创新昨天晚上再度发声,从“禁飞/限飞区域”“ 载人飞机的预警避让技术”“注册登记制度和空域监管”三个角度,表明了大疆的官方态度。

大疆表示,目前所有大疆的无人机都收录了全球范围内超过 6800 座主要机场的地理坐标信息,并且在机场附近划定了禁飞和限飞区域。然而大疆这套限飞系统也存在一些漏洞。

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(图片来自:Foster

首先是限飞区域面积。今年 1 月份的杭州无人机追拍客机事件中,有行业说法称违法的用户当时确实在限飞区之外飞行,若大疆限飞区的面积更大,这一事故可以得到避免。不过这一说法暂时未得到大疆的证实。

用户不自律也会导致禁飞区内违法飞行。所有大疆无人机都依赖 GPS 定位系统来确认是否处于禁飞区中,然而有部分无人机玩家为了追求刺激,通过技术手段在不破坏 GPS 系统的前提下,实现在禁飞区内飞行。面对这种知法犯法的行为,即便是厂商也很难彻底根治,只能依靠民航部门、执法机关的严惩和教育,提高无人机玩家的安全意识。

大疆发布的这篇文章里,最引人关注的莫过于 ADS-B 广播式预警系统在航拍无人机上的应用。根据百度百科定义:

ADS-B 全称是 Automatic Dependent Surveillance – Broadcast,中文是广播式自动相关监视,顾名思义,即无需人工操作或者询问,可以自动地从相关机载设备获取参数向其他飞机或地面站广播飞机的位置、高度、速度、航向、识别号等信息,以供管制员对飞机状态进行监控。

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(图片来自:AOPA

有了 ADS-B 技术,天上飞的飞机就可以知道其他飞机所在的位置以及飞行状态,并据此作出避让决策。

大疆透露,他们将会为日后发布的无人机安装 ADS-B 接收装置。有了接收装置后,无人机就可以接收附近飞机的信号,根据飞机的飞行状态,提示操控者是否需要躲避,如何躲避。

在中国国内,系统甚至可以强制其下降高度或迫使其降落。

大疆还宣称,部分老产品也可以通过软硬件升级的方式配备此功能。

无人机消费者自律准则

随着消费级航拍无人机的普及,无人机已不是当年那种只有航模爱好者知道的摄影器材,越来越多的摄影师、旅行爱好者拿起无人机,记录自己的城市和生活。但是,无人机的飞行门槛并没有完全消失,在我们熟悉的城市上空,其实是一个危机四伏的空间。

如何确保安全飞行,做一个文明的无人机玩家?

飞行前做好准备

无人机玩家难免需要在自己不熟悉的环境中起飞,所以在飞行前,务必对起飞点周边环境有大致的了解。哪里人口密集?附近是否有部队?多少海拔才是安全的自动返航高度?

另外,飞机工作状态的检查也必不可少。目前大多数无人机都拥有较为完善的自检功能,只要按手机客户端的提示做好维护就行。每次飞行完毕之后,还要注意检查桨叶,出现破损要及时更换。

自律即自由

上海浦东 CBD 和广州珠江新城是全国闻名的航拍对象,但是由于人口密集,高楼众多,可能导致气流紊乱,密集分布的各种基站、Wi-Fi 信号以及金属障碍物都会提高无人机失联的风险,所以即使景色壮观,一个文明的无人机玩家也不应该在这种地方飞行。

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目前广州珠江新城已经部署了无人机干扰系统,会对花城广场周边 1 公里内起飞的无人机进行干预,在未来一段时间内,这种无人机干扰系统也会越来越多地出现在各种城市地标性建筑附近。

与其为了拍摄美景担惊受怕,或者被执法部门处罚,倒不如做一个自律的无人机爱好者,把最美的景象留在自己心里。

飞行如开车,保持警醒很重要

测评 Inspire 2 时,爱范儿(微信号:ifanr)曾经联系到广州一个航拍团队,在广州塔顶层执行了一次合法的航拍任务。在飞行时,在场的所有人都会帮助飞手留意附近是否有客机经过。尽管当时的飞行高度并不会干扰航线,但这种警示态度是专业飞手必须具备的素质,值得所有无人机玩家的借鉴。

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除了飞机之外,我们更应该对飞机周边的障碍物和飞行状态时刻保持警醒,一方面是要防止撞上障碍物,另一方面也是要确保飞机与遥控器连接的顺畅。

苦练飞行基本功,提高飞行技巧

一切安全飞行都离不开可靠的飞行技术,无人机新手一定要多花时间,在安全的环境下多练习飞行,掌握应对紧急状况(比如断图传)的处理方法,做到心里有数。

《大疆创新对于国内无人机安全飞行技术的若干思考》

今年以来,国内连续发生多起无人机威胁或干扰民航班机起降的事件,经新闻媒体报道后引发广泛讨论。作为民用无人机行业内一家负责任的企业,大疆创新认为有必要在此时简单阐述一下我们的一些想法。

民用无人机时至今日尚属新生事物,如何更安全地飞行亦是一个全新课题。我们先来看看地面道路交通管理体系在我国是如何运作的,做一类比,以便于理解。

公安部交管局数据显示,截至 2016 年年中,我国各类机动车保有量达到 2.85 亿辆。理论上说,如此庞大数量的机动车行驶在道路上,对非机动车和行人随时构成潜在威胁,但我们看到,机动车驾驶依然是在可控范围内,分析其原因,主要有三。

首先,道路标识清晰,何处有路、何处能行驶机动车,各行其道,一目了然。当机动车道、非机动车道区分明显,任何一位遵纪守法的机动车驾驶员就不会把车随意开到非机动车道或人行道上。其次,红灯停绿灯行,机动车驾驶员在交通标识、信号灯等的帮助下,能具备基本判断力,避免事故发生。再次,我国机动车登记注册制度完善,每辆车配有唯一指向性的号牌,主要路口还设有俗称“电子眼”的道路摄像头,这样一来,即便发生交通事故,交管部门也可快速查找到肇事车辆和相关责任人。上述监管“组合拳”在平时对每位驾驶员来说也是一种监督和震慑。

大疆认为,我国针对无人机的管理,可借鉴地面道路交通管理体系的上述三方面举措,同时结合民用无人机和空域管理自身特点,完全可以做到规范化管理。

以下,从禁飞/限飞区域、载人飞机避让技术和注册登记监管三方面进行简要阐述

一、禁飞/限飞区域

显而易见的是,三维空域较二维道路更显开阔,但也并非可以恣意随处穿行。那么,无人机到底哪里能飞、哪里不能飞?

市面上的大多数无人机产品都装有 GPS 或北斗等卫星定位模块,无人机可由此得知自身的实时位置和高度。以大疆的无人机产品为例,大疆为每一台产品配备有卫星定位模块,此外,在全球范围内收录了超过 6800 座主要机场的地理坐标信息,将其预装在每台无人机产品里。

以机场每条跑道两端的中点为圆心、半径最高 4.5 公里,各划定一个圆形区域,两个圆及两圆之间组成的近似椭圆范围(详见附图)我们将其设定为禁飞区域。无人机在禁飞区内是无法起飞的,从外部闯入禁飞区的无人机则会立即自动下降至地面。从半径为 4.5 公里的禁飞区边缘再向外延伸 2.5 公里划圆、外加跑道两端 15 公里延长线,设定为限飞区。无人机在限飞区内飞行,其飞行高度是受到强制限制的。

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机场周边禁飞区和限飞区(俯视效果图)

通过技术手段强制执行禁飞和限飞指令,实际上是通过智能的方式令无人机“行其道”。此外,技术手段的运用,降低人为因素干扰,令禁飞、限飞指令得到严格执行。由此可在很大程度上减少无人机威胁民航飞机的可能性。

二、载人飞机的预警避让技术

大疆深知,作为一家企业,很难确保全球范围内机场坐标信息的准确无误和及时更新,此外,在某些情况下,民航飞机、通航飞机、直升机等其他载人航空器,都有可能在我们设置的禁飞/限飞区外进行低空飞行。这好比,当机动车开入人车混行的乡间小道,看得见摸得着的隔离栏就不复存在。鉴于此,前文所述的基于机场限飞区域的措施就不足以保障安全。

事实上,早在民用无人机兴起之前,民航飞机与空管系统之间就已在使用一种叫作 ADS-B 的技术。常识告诉我们,开夜车而不打开车灯是极其危险的驾驶行为。同样,如夜间打开车灯一样,民航飞机在空中飞行,如果能主动让空中交通指挥系统和周边飞机及早了解到它所处位置,就能大大提高飞行的安全系数。ADS-B 广播式预警技术由此应运而生。

其原理是,每架民航客机都装有一套 ADS-B 发射装置,每隔一定时间就向外以一定的特殊频率发送自己的航班、地理坐标、航向、速度等信息,而空管指挥系统和其他客机通过 ADS-B 接收装置,收到这些信息后就可以提前做出避让等应对动作。

让我们看一看,民用无人机安装 ADS-B 接收装置的益处在哪里。

配备了 ADS-B 接收装置的无人机,为其操控者增添了一双“千里眼”。系统对于正在接近的载人飞行器进行预警,会不断提醒和警告操控者。同时,系统会自动根据民航客机的相对距离、航向以及用户所操作的无人机当前的飞行高度等信息评估风险。如发现无人机存在威胁到民航客机的潜在可能性,在中国国内,系统甚至可以强制其下降高度或迫使其降落。

当然,系统只会做出潜在风险方位和级别的预警,并根据不同风险等级采取相应对策,不会显示任何民航班机的具体飞行信息,以免该技术遭滥用。

今后,大疆将逐步在新品中,特别是高性能飞行器中标配加装载人飞机预警系统,部分老产品也可通过软硬件升级等方式配备此功能。

三、注册登记制度和空域监管

一机一码

在我国,每一辆机动车都拥有唯一的号牌,发生交通事故后,可追溯到涉事车辆及车主。同样的,自大疆出品整机设备以来,每一台大疆无人机都拥有唯一且不可篡改的 SN 标识码,且每个部件也均有唯一的标识码与无人机的 SN 码相对应。换句话说,只要找到大疆无人机产品的一个零部件(如云台或电路板),我们就可追溯到这是来自哪一台飞行器。

注册登记与监管

国内相关管理部门想要查询某一台无人机的机主是谁,在操作上亦是可行的。 相关管理部门可通过销售记录查询到该无人机的购买情况。

根据中国空域管理规定,在特定管制区域内,任何时段中任何无人机有关飞行安全的记录均有据可查。

如无人机没有通过移动设备连接至移动网络,每台大疆无人机都会以特殊方式向外广播自身的唯一 SN 码、位置信息等,当其飞到特殊区域附近,相关监管部门可使用专业设备读取上述数据,查询所需信息。此种情形,类似于交警沿路拦停过往车辆查看驾驶证和行驶证。

综上所述,大疆认为,国内无人机的监管,如采用各种最新技术手段,其管理同样可以做到强制、到位。上述技术和措施,归纳如下:

(一)为无人机划定严格的机场禁飞和限飞区域。在禁飞区域内不能起飞;在限飞区域内严格限制飞行高度。

(二)无人机全面使用 ADS-B 接收机等载人飞机预警系统,收到的民航飞机信息在进行数据保护处理后提示用户,警示用户载人飞机的存在;在中国国内,在必要时强制无人机下降高度或降落避让。

(三)无人机配备一机一码的标识码。

(四)无人机飞行信息可实时接入管理系统,监管部门也可使用特殊设备对误闯入相应区域的无人机进行查询、记录。

以上是我们结合社会和技术发展趋势对中国国内无人机提升安全飞行水平的一些行之有效的方法和实践,也欢迎其他无人机厂商采用这些必要的方法和手段。大疆愿为构建国内无人机更加安全的飞行环境做出自己的贡献。

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