交通運(yùn)輸領(lǐng)域應(yīng)用無人機(jī)想飛怎么飛
2016-02-29
在連云港港主航道，一架無人機(jī)升空至200米高度進(jìn)行航標(biāo)巡檢，隨后下降至150米高度轉(zhuǎn)入贛榆港航道，獲取檢測點(diǎn)影像。50分鐘后，無人機(jī)安全著陸，共獲取影像1000余幅，其中針對航標(biāo)的有效影像200余幅，基本可以辨識航標(biāo)顏色、形狀、破損等情況……這是東海航海保障中心連云港航標(biāo)處（以下簡稱“連云港航標(biāo)處”）將無人機(jī)技術(shù)應(yīng)用于航標(biāo)巡檢領(lǐng)域，對海上預(yù)設(shè)點(diǎn)航標(biāo)進(jìn)行無人機(jī)低空飛行巡檢的一次試飛。自去年開始，連云港航標(biāo)處就與具有資質(zhì)的通航服務(wù)企業(yè)合作，由他們進(jìn)行無人機(jī)飛行操作，完成了一系列航標(biāo)巡檢試驗(yàn)。
去年，連云港航標(biāo)處將這項(xiàng)技術(shù)申請了專利，目前共獲得實(shí)用新型專利兩項(xiàng)，立體快速處理平臺一套，實(shí)現(xiàn)了航標(biāo)的立體監(jiān)管，在大范圍推廣應(yīng)用方面具有重要示范意義。
今年2月，江蘇省鹽城市航道管理處也對無人機(jī)作業(yè)進(jìn)行了試驗(yàn)。負(fù)責(zé)此次試驗(yàn)的江蘇省鹽城市航道管理處副主任徐軍表示，一旦試驗(yàn)成功，將從專業(yè)通用航空公司購買服務(wù)，完成航道巡查。目前開展試驗(yàn)的是連申線鹽城段長達(dá)202公里的航道，試驗(yàn)結(jié)束后，會根據(jù)巡航效果，向全省推廣。
無人機(jī)應(yīng)用不限于海上航標(biāo)和內(nèi)河航道巡檢，也受到了交通運(yùn)輸行業(yè)各領(lǐng)域的推崇。目前全國很多地方的高速公路路政、港航管理、郵政快遞管理部門，都已經(jīng)嘗試?yán)脽o人機(jī)進(jìn)行安全監(jiān)管，或提供其他服務(wù)。
效率和安全保障方面優(yōu)勢明顯
連云港航標(biāo)處副處長王申山說，無人機(jī)作為一種新型遙感數(shù)據(jù)獲取手段，有著成本低、響應(yīng)時間短、靈活性高等眾多優(yōu)點(diǎn)，通過對飛行高度、機(jī)載設(shè)備、航線設(shè)計等進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，來拓展航標(biāo)監(jiān)管手段，可最大限度地提高日常管理和航海保障應(yīng)急響應(yīng)效率。
“常規(guī)航標(biāo)巡檢作業(yè)，專業(yè)船舶從連云港主航道到贛榆港航道，來回需要5個小時，耗油2噸，而通過無人機(jī)巡檢模式，僅需要50分鐘，耗油10公斤，作業(yè)成本降低了，巡檢作業(yè)時限縮短了。航標(biāo)管理和維護(hù)有了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，在監(jiān)管遠(yuǎn)海沉船標(biāo)志方面，也可以一顯身手。”王申山說。
在內(nèi)河航道巡檢方面，利用無人機(jī)提高巡檢效率的潛力也非常令人期待。江蘇省鹽城市航道管理處副主任徐軍說：“鹽城市內(nèi)河主干航道超過800公里，僅僅采用航政執(zhí)法艇巡查，每小時僅能航行18公里，每個月不僅干線河道難以全部巡查清楚，頻率也難以提高。如果配備無人機(jī)，按照7至8天巡查一次的頻率，可以保證每次巡查70%以上主干航道?！?br />
除了水上交通，無人機(jī)在陸上路政巡檢方面，也有自身優(yōu)勢。一位湖北路政人員反映，拿路政巡檢作業(yè)來說，一線巡檢目前需要人工徒步完成，非常艱苦。夏天高溫作業(yè)時，路邊樹木密集、荊棘和蚊蟲較多，遇到雨季更會影響人員安全?！白钭屓撕ε碌氖遣榭绰洳詈艽蟮臉蛄合路降那闆r，上下一次的時間大約需要8到15分鐘，下橋的過道又窄又陡，一旦滑倒后果不堪設(shè)想。在巡查某些沒有人行樓梯的涵洞時，甚至需要在身上拴一根攀爬繩，一點(diǎn)點(diǎn)放下去，上下一個涵洞往往就要消耗10到30分鐘?！边@些工作，在配備無人機(jī)后幾分鐘內(nèi)就可完成操作。
在高速公路危險品事故應(yīng)急處置方面，無人機(jī)的作用更是不可小覷?！笆鹿拾l(fā)生后，在現(xiàn)場情況不明時，可以使用無人機(jī)拍攝現(xiàn)?！币晃辉?jīng)參與過現(xiàn)場執(zhí)法的路政部門負(fù)責(zé)人說。根據(jù)拍攝到的車輛牌照以及車身標(biāo)識，工作人員可以通過交警平臺，查詢車主、運(yùn)輸貨物的種類和屬性等，并據(jù)此安排后期事故處置方式。如果在現(xiàn)場不明的狀況下，貿(mào)然派出工作人員，可能造成不必要的傷亡。
“我國無人機(jī)在交通運(yùn)輸領(lǐng)域的應(yīng)用雖然起步較晚，但發(fā)展迅速。對于早期無人機(jī)夜間拍攝時圖像不夠清晰等問題，目前也已經(jīng)得到了解決?！鼻迦A大學(xué)合肥公共安全研究院工程師、無人機(jī)專題項(xiàng)目組負(fù)責(zé)人王琨說，“無人機(jī)掛載設(shè)備已經(jīng)越來越先進(jìn)。在天氣條件不佳或者夜晚，可見光受到影響，可以使用熱紅外成像儀或微光夜視儀拍攝交通事故現(xiàn)場；遇到有害氣體泄漏，可以掛載相關(guān)的氣體檢測裝置；遇到交通堵塞，可以掛載高音廣播來向群眾散播撤離路線?！?br />
保障設(shè)置可降低操作風(fēng)險
在實(shí)際操作中，先期嘗試的人也遇到了一些問題，比如無人機(jī)難以躲避樹木、建筑物，在無人機(jī)巡查過程中，很有可能由于遇到高層建筑物造成控制器信號中斷。
“遇到類似情況時不用驚慌，無人機(jī)會放棄執(zhí)行任務(wù)，自動升高返航。其實(shí)這是為了保障飛行安全，在信號中斷的情況發(fā)生時，有意加入的設(shè)置。除此之外，對于難以絕對避免的誤操作，研究也已有了突破——無人機(jī)短期內(nèi)接收到失控性操作后，會啟動自我保護(hù)程序，懸停在空中?！蓖蹒忉尩?。
飛行過程除了需要保護(hù)無人機(jī)自身安全外，還必須保護(hù)地面人員的安全，特別是無人機(jī)應(yīng)用到交通運(yùn)輸領(lǐng)域之后，常常出現(xiàn)在群眾聚集、車流較大等事故現(xiàn)?！斑@種環(huán)境中，一旦無人機(jī)發(fā)生故障，從空中掉落下來，后果不堪設(shè)想。這也是無人機(jī)管控較為嚴(yán)厲的一個重要原因?！敝袊娇掌鲹碛姓呒榜{駛員協(xié)會（簡稱AOPA）執(zhí)行秘書長、無人機(jī)管理辦公室主任柯玉寶說，依法依規(guī)進(jìn)行飛行計劃申報必不可少，這一環(huán)節(jié)是目前保障無人機(jī)安全進(jìn)行交通執(zhí)法及服務(wù)的重要一步。
“飛控系統(tǒng)精準(zhǔn)定高、定位懸停、自動返航、敏感區(qū)域禁飛等功能，都可以提高無人機(jī)飛行的安全性?！蓖蹒f，“比如當(dāng)機(jī)載GPS探測到無人機(jī)已處于機(jī)場中心區(qū)域已定范圍內(nèi)，飛行器會主動發(fā)出限制指令，地面操作人員也會立刻收到安全降落的提醒。目前最先進(jìn)的無人機(jī)系統(tǒng)可以自行按照遇到的突發(fā)情況和路線變化，改變飛行航道?！边@些技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，已經(jīng)可以保障基本交通執(zhí)法飛行的安全。
不過也有路政人員反映，無人機(jī)操控較為困難，起飛和降落的平穩(wěn)性都有待提高。
借助專業(yè)機(jī)構(gòu)力量避免“黑飛”
無人機(jī)作為“飛行在空中的第三只眼”，為交通運(yùn)輸領(lǐng)域的安全監(jiān)管和應(yīng)急保障提供了很大便利，但是在實(shí)際應(yīng)用過程中，不少管理部門仍有顧慮，其中最主要的一點(diǎn)就是可能涉嫌“黑飛”。
“黑飛”是一種習(xí)慣性說法，標(biāo)準(zhǔn)定義是“未經(jīng)登記的飛行”。目前，國內(nèi)任何未取得民航部門許可的飛行都被列為非法升空范疇，是不被允許的。
那么，怎樣的無人機(jī)飛行才是合法的？柯玉寶說：“合法的無人機(jī)飛行要求駕駛員必須經(jīng)過相關(guān)業(yè)務(wù)培訓(xùn)，獲得駕駛資格證，升空的無人機(jī)必須具有適航證件，飛行過程必須遵守相應(yīng)的‘交通法規(guī)’，并提前申報飛行計劃?！?br />
無人機(jī)升空之后，還必須遵守“空中交通法規(guī)”——《輕小無人機(jī)運(yùn)行規(guī)定（試行）》。這一試行規(guī)定已于2016年1月1日開始實(shí)施，不同重量、飛行高度、飛行半徑的無人機(jī)需要遵循不同的規(guī)定，其中還包括類似于“禁止酒駕”的相關(guān)條款?？掠駥毞Q，這是我國第一部無人機(jī)“交通法規(guī)”。
如果一線工作人員對相關(guān)政策法規(guī)不太了解，為了避免涉身“黑飛”，初期階段可以通過向具備資格的通航經(jīng)營單位直接購買通航服務(wù)，或者加入行業(yè)協(xié)會等，由他們代為進(jìn)行飛行計劃申請，并接受培訓(xùn)以獲取駕駛執(zhí)照等。徐軍表示，他們這次無人機(jī)試點(diǎn)成功后，就會采用招投標(biāo)的方式，把內(nèi)河航道的無人機(jī)巡查外包給具備資質(zhì)的企業(yè)。
避免“黑飛”怎么操作
如果交通運(yùn)輸管理部門有計劃進(jìn)行自主飛行作業(yè)，需要同時滿足駕駛員獲得駕駛資格證、無人機(jī)具有適航證件以及飛行前申報飛行計劃三個條件。對于基層部門來說，需要做的工作還有很多。
●視距范圍內(nèi)運(yùn)行微型無人機(jī)不需要駕駛資格證
柯玉寶提到，對于駕駛資格證的持有，現(xiàn)有法規(guī)規(guī)定了例外情況。2013年中國民用航空局發(fā)布《民用無人駕駛航空器系統(tǒng)駕駛員管理暫行規(guī)定》，明確“在室內(nèi)運(yùn)行的無人機(jī)、在視距范圍內(nèi)運(yùn)行的微型無人機(jī)、在人煙稀少、空曠的非人口稠密區(qū)進(jìn)行試驗(yàn)的無人機(jī)”這三種情況下，駕駛員可以不必具備駕駛證，其他情況根據(jù)無人機(jī)的飛行距離、空機(jī)重量的不同，分別應(yīng)持有行業(yè)協(xié)會或者民航局頒發(fā)的駕駛證。
也就是說，沒有駕駛執(zhí)照的普通交通執(zhí)法人員只能駕駛微型無人機(jī)在視距范圍內(nèi)飛行，即只能在相對高度120米以下，半徑500米以內(nèi)，駕駛空機(jī)重量7千克以下的無人機(jī)。
●取得適航證件需要先有電臺執(zhí)照
對于無人機(jī)必須具備適航條件，即取得適航證件，柯玉寶說：“適航證件包括國際登記證、試航證和電臺執(zhí)照。根據(jù)我國相關(guān)規(guī)定，個人難以取得電臺執(zhí)照，所以無人機(jī)適航條件的完備處于尷尬境地。”北京航空航天大學(xué)通用航空產(chǎn)業(yè)研究中心主任高遠(yuǎn)洋也認(rèn)為：“對于適航證件的取得，相關(guān)法律規(guī)定有待完善，需要進(jìn)一步明確?！?br />
●危險品事故處理可緊急起飛的同時申報飛行計劃
在證件方面符合了相關(guān)規(guī)定后，接下來就面臨著具體飛行計劃和飛行任務(wù)的申報問題。根據(jù)2003年開始實(shí)施的《通用航空飛行管制條例》，所有無人機(jī)在起飛之前必須申報飛行計劃。飛行計劃包括飛行單位、起飛降落的時間、高度以及范圍等具體內(nèi)容，同時對飛行任務(wù)進(jìn)行說明。
申報飛行計劃的主要目的是為了空中管制部門協(xié)調(diào)空域使用，防止發(fā)生航空器碰撞?！叭绻患軣o人機(jī)沒有申報飛行計劃起飛，恰好在同一飛行空間有其他無人機(jī)或者有人航空器作業(yè)，兩者在互不知曉對方的情況下，發(fā)生碰撞，不可避免會禍及航空器以及乘客、甚至地面人員的生命財產(chǎn)安全?！笨掠駥氄f，“所以任何飛行都必須申報飛行計劃。”
根據(jù)這一規(guī)定，如果交通運(yùn)輸部門擬采用無人機(jī)進(jìn)行常規(guī)路線巡查，必須在擬飛行前一天15時前提出申請，當(dāng)?shù)仫w行管制部門在21時前作出答復(fù)。對于突發(fā)交通事故導(dǎo)致“交通擁堵”等，由于飛行任務(wù)不可預(yù)知，可在擬飛行前1小時提出臨時飛行計劃，當(dāng)?shù)仫w行管制部門在擬飛行前15分鐘予以答復(fù)。
不過，對于一些危化品運(yùn)輸車碰撞起火爆炸等嚴(yán)重交通事故，時間意味著生命?！斑@種情況下，也可以邊起飛邊申報。”柯玉寶說，“這時，不管無人機(jī)還是其他有人航空器在知曉臨時升空的無人機(jī)后，都會緊急避讓，以便其優(yōu)先執(zhí)行飛行任務(wù)。”
