主(zhu)動避障(zhang)、電子圍(wei)欄、自動應(ying)答(da)、空中管(guan)制、自主(zhu)起(qi)降、應(ying)急備降，這些圍(wei)繞無人(ren)機飛行安全的技(ji)(ji)術和(he)管(guan)理上(shang)的舉措層出不窮。當我們對其進行歸納總結之(zhi)后(hou)便(bian)會(hui)發現，提高無人(ren)機的安全性和(he)可靠性的技(ji)(ji)術手(shou)段主(zhu)要包括兩(liang)個方面：

　　一是如何防止無人(ren)機與有人駕駛飛機或其他無人機在空(kong)中相撞;

　　另(ling)一個是(shi)如何減(jian)少無人(ren)機(ji)因(yin)故障墜落的概率(lv)。

　　如何防止空(kong)中相撞

　　如今，無(wu)(wu)人(ren)機雖然能夠(gou)飛(fei)上(shang)天空(kong)(kong)，但(dan)是除(chu)了那(nei)些在(zai)戰爭中飛(fei)行(xing)(xing)(xing)在(zai)目(mu)標國家(jia)上(shang)空(kong)(kong)的(de)(de)軍用無(wu)(wu)人(ren)機外(wai)，大部分(fen)無(wu)(wu)人(ren)機還只能在(zai)提前(qian)申請空(kong)(kong)域(yu)(yu)(yu)后，在(zai)指定的(de)(de)地區上(shang)空(kong)(kong)進行(xing)(xing)(xing)測試飛(fei)行(xing)(xing)(xing)或者作業飛(fei)行(xing)(xing)(xing)。無(wu)(wu)人(ren)機目(mu)前(qian)仍處在(zai)一(yi)個(ge)個(ge)隔離區中，共享空(kong)(kong)域(yu)(yu)(yu)、空(kong)(kong)域(yu)(yu)(yu)整合(he)等(deng)概(gai)念的(de)(de)實現(xian)還有(you)很長的(de)(de)路要(yao)走。而(er)這種(zhong)將空(kong)(kong)域(yu)(yu)(yu)劃分(fen)成許多孤島進行(xing)(xing)(xing)管(guan)理(li)的(de)(de)方式會(hui)使原本就極為有(you)限(xian)的(de)(de)空(kong)(kong)域(yu)(yu)(yu)資源和日漸龐(pang)大的(de)(de)無(wu)(wu)人(ren)機規模(mo)之間的(de)(de)矛(mao)盾變得越來(lai)越尖銳(rui)。

　　目前，有人(ren)駕駛飛(fei)機(ji)已(yi)建立了(le)多層(ceng)防撞(zhuang)體系。那么無人(ren)機(ji)能(neng)否直接(jie)照搬有人(ren)駕駛飛(fei)機(ji)的空中管制系統和防撞(zhuang)技術(shu)呢(ni)?答案是否定的。

　　1926年，美(mei)國頒布了世界上第一(yi)(yi)部航(hang)空(kong)管(guan)(guan)制相(xiang)關的(de)(de)(de)法(fa)規——《航(hang)空(kong)法(fa)典(dian)》。從上世紀30年代起，很多(duo)機(ji)場(chang)開始陸(lu)續裝備無(wu)線電(dian)(dian)收發設(she)備，空(kong)中(zhong)(zhong)交(jiao)通(tong)(tong)(tong)管(guan)(guan)制系統的(de)(de)(de)雛形開始出現(xian)。飛行(xing)員可(ke)以(yi)通(tong)(tong)(tong)過和(he)機(ji)場(chang)塔臺的(de)(de)(de)交(jiao)流獲取各種信(xin)息。在(zai)那(nei)之(zhi)后(hou)的(de)(de)(de)很多(duo)年，飛行(xing)員們通(tong)(tong)(tong)過118.00-136.955Mhz的(de)(de)(de)甚高頻無(wu)線電(dian)(dian)頻道(dao)避(bi)免(mian)了大量空(kong)中(zhong)(zhong)相(xiang)撞的(de)(de)(de)事故。在(zai)那(nei)以(yi)后(hou)，飛行(xing)員在(zai)準備降(jiang)落(luo)的(de)(de)(de)時候，也不用再去機(ji)場(chang)上空(kong)低飛通(tong)(tong)(tong)場(chang)來查看機(ji)場(chang)跑道(dao)的(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)(kuang)了。無(wu)線電(dian)(dian)設(she)備的(de)(de)(de)通(tong)(tong)(tong)訊功(gong)能(neng)(neng)(neng)和(he)導(dao)航(hang)定(ding)位功(gong)能(neng)(neng)(neng)使有(you)人駕駛(shi)飛機(ji)的(de)(de)(de)安全性得到了保障。再后(hou)來，ATC(空(kong)中(zhong)(zhong)交(jiao)通(tong)(tong)(tong)管(guan)(guan)制系統)的(de)(de)(de)普及讓飛機(ji)在(zai)空(kong)中(zhong)(zhong)意外相(xiang)遇的(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)(kuang)變得越來越少見。而TCAS(空(kong)中(zhong)(zhong)交(jiao)通(tong)(tong)(tong)警戒(jie)與防撞系統)和(he)飛行(xing)員的(de)(de)(de)駕駛(shi)技術則是民用飛機(ji)防止空(kong)中(zhong)(zhong)相(xiang)撞的(de)(de)(de)最后(hou)一(yi)(yi)道(dao)防線，能(neng)(neng)(neng)夠(gou)在(zai)緊(jin)急情(qing)況(kuang)(kuang)下避(bi)免(mian)事故出現(xian)。

　　但(dan)是，在(zai)無人機上(shang)照搬有人駕駛飛機的這些防撞(zhuang)手段的時候，會(hui)遇到一些技術門檻(jian)。

　　首先，應答機(ji)(ji)在無人機(ji)(ji)上主要(yao)用來廣播其型號和位置速度等信(xin)息。但(dan)是在有人駕駛飛機(ji)(ji)對其進行呼叫的時候，很難從無人機(ji)(ji)那里(li)得(de)到回(hui)應。而(er)即使無人機(ji)(ji)操控員(yuan)得(de)到了需緊(jin)急避讓的消息，能(neng)否避免(mian)碰撞事故的發生(sheng)也極為依賴無人機(ji)(ji)遙控鏈(lian)路的通暢(chang)。

 　　其次，有些(xie)無人機(ji)的(de)(de)飛(fei)行并(bing)不會按(an)照起降(jiang)機(ji)場之(zhi)間的(de)(de)連線(xian)進行飛(fei)行。出于遙測、勘探(tan)、偵察等任務(wu)的(de)(de)需要，無人機(ji)的(de)(de)航(hang)路會有自(zi)己的(de)(de)特征(zheng)，甚至會按(an)照需求自(zi)主規劃航(hang)路。這(zhe)一技(ji)術特征(zheng)使(shi)得(de)傳統的(de)(de)空中交通管(guan)制(zhi)方式難以直接復制(zhi)到(dao)無人機(ji)上。

　　第三，一些大型無(wu)人(ren)機(ji)的(de)垂(chui)直機(ji)動(dong)性與民(min)航機(ji)之間(jian)仍有一定(ding)的(de)區別，適(shi)用于(yu)民(min)用有人(ren)駕駛飛機(ji)的(de)空中交通警戒與防撞系統并不一定(ding)能讓無(wu)人(ren)機(ji)真正實現(xian)緊急避(bi)讓的(de)機(ji)動(dong)動(dong)作。

　　一(yi)套比(bi)較理想的(de)無人機防撞系統(tong)應(ying)該(gai)至少(shao)由兩(liang)大部分組成(cheng)：一(yi)是高可靠性、多(duo)信號來(lai)源的(de)探(tan)測(ce)系統(tong)，二(er)是高效率(lv)、智能化的(de)自主規避策略。

　　無(wu)人(ren)(ren)機沒(mei)有機上飛行員，因(yin)此(ci)缺失了飛行員的(de)(de)(de)臨(lin)場決斷(duan)響應環節。這就對其探(tan)測系(xi)(xi)統(tong)(tong)提出了更(geng)高的(de)(de)(de)要求。無(wu)人(ren)(ren)機的(de)(de)(de)探(tan)測系(xi)(xi)統(tong)(tong)應該(gai)由ADS-B(廣播(bo)式(shi)自動相關監視系(xi)(xi)統(tong)(tong))、TCAS(空中(zhong)(zhong)交通警戒與(yu)防撞(zhuang)系(xi)(xi)統(tong)(tong))和(he)應答機三部分組成(cheng)。其中(zhong)(zhong)，應答機和(he)TCAS的(de)(de)(de)應用可以借鑒有人(ren)(ren)駕駛飛機系(xi)(xi)統(tong)(tong)。而ADS-B系(xi)(xi)統(tong)(tong)和(he)高可靠性的(de)(de)(de)通訊(xun)鏈路的(de)(de)(de)引入則使(shi)無(wu)人(ren)(ren)機的(de)(de)(de)操控(kong)人(ren)(ren)員能(neng)夠靈活處置突發情(qing)況，使(shi)地面人(ren)(ren)員的(de)(de)(de)智能(neng)和(he)應變能(neng)力在碰撞(zhuang)發生之前及(ji)時介入到無(wu)人(ren)(ren)機的(de)(de)(de)飛行過程(cheng)中(zhong)(zhong)。

　　另外，為了提高無人機的(de)(de)感知能(neng)力(li)，有必要引入相關的(de)(de)光(guang)學設備。諾斯羅(luo)普·格魯曼公(gong)司和(he)美國(guo)空(kong)軍聯(lian)合研制的(de)(de)EO-TCAS系(xi)統(tong)用光(guang)學探頭(tou)來彌補(bu)傳統(tong)TCAS系(xi)統(tong)的(de)(de)不足(zu)，使(shi)得(de)無人機在(zai)增重很小的(de)(de)前提下(xia)，獲得(de)了精確感知相對角度的(de)(de)能(neng)力(li)。這樣，在(zai)遇到(dao)緊急情(qing)況時(shi)，無人機就不僅能(neng)像(xiang)民航(hang)(hang)飛機那(nei)樣收到(dao)TCAS系(xi)統(tong)爬(pa)升或是下(xia)降(jiang)的(de)(de)提示，還能(neng)夠借助光(guang)學系(xi)統(tong)得(de)到(dao)俯(fu)仰角和(he)偏航(hang)(hang)角的(de)(de)詳細指(zhi)令，能(neng)夠更加(jia)靈活地(di)處(chu)置規(gui)避(bi)問題，并能(neng)在(zai)成功躲避(bi)危險后，自動重新規(gui)劃任(ren)務(wu)(wu)航(hang)(hang)路，完成剩(sheng)余飛行任(ren)務(wu)(wu)。

　　一(yi)個較(jiao)為理想的防碰撞算法則應(ying)該考(kao)慮到(dao)無人機(ji)本身的飛行特征(zheng)。比(bi)如在高空(kong)巡航的無人機(ji)，其垂直機(ji)動性(xing)(xing)和水平機(ji)動性(xing)(xing)之間(jian)存在較(jiao)大(da)差(cha)異。要(yao)求(qiu)一(yi)架(jia)已經(jing)在其最大(da)飛行高度上(shang)飛機(ji)的無人機(ji)繼續向(xiang)上(shang)爬升來實施避讓(rang)的做法是不夠明(ming)智的。

　　另(ling)外(wai)，當(dang)(dang)無人(ren)機(ji)真正進(jin)入有(you)(you)人(ren)駕(jia)駛飛機(ji)的(de)(de)空域(yu)，或者進(jin)行(xing)(xing)大批次編隊飛行(xing)(xing)的(de)(de)時(shi)候(hou)，空中避讓將會(hui)是(shi)一個(ge)常(chang)態化的(de)(de)動作(zuo)。因此，從算法設計伊始，就(jiu)應當(dang)(dang)考慮到(dao)綜合效(xiao)果(guo)，而不是(shi)僅(jin)僅(jin)以能夠預(yu)防事(shi)故(gu)發生為唯一標(biao)準。防撞算法要(yao)在(zai)保證所(suo)有(you)(you)相關(guan)飛行(xing)(xing)器的(de)(de)安全的(de)(de)前提(ti)下，對(dui)無人(ren)機(ji)實施躲避動作(zuo)所(suo)花(hua)的(de)(de)時(shi)間、執(zhi)(zhi)行(xing)(xing)躲避動作(zuo)的(de)(de)算法對(dui)制導控制系統的(de)(de)影響、躲避動作(zuo)對(dui)正在(zai)執(zhi)(zhi)行(xing)(xing)的(de)(de)任務會(hui)造成怎樣的(de)(de)影響并如何進(jin)行(xing)(xing)針對(dui)性(xing)的(de)(de)彌補等方面進(jin)行(xing)(xing)統籌規劃。

　　否則，一(yi)(yi)套過于重視安(an)(an)全性(xing)卻會(hui)明顯(xian)影響無(wu)(wu)(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)作(zuo)業的(de)(de)(de)算法會(hui)激發(fa)人(ren)們冒(mao)險(xian)摘(zhai)除安(an)(an)全系統(tong)進行“黑飛”的(de)(de)(de)動機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)，反而會(hui)增大(da)(da)無(wu)(wu)(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)帶(dai)(dai)來危險(xian)的(de)(de)(de)可(ke)能(neng)(neng)性(xing)。以(yi)航(hang)測勘(kan)查無(wu)(wu)(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)為例，成本(ben)為60萬的(de)(de)(de)無(wu)(wu)(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)，單次(ci)航(hang)測的(de)(de)(de)數據可(ke)以(yi)賣到(dao)10萬元以(yi)上的(de)(de)(de)價格，只要有6次(ci)成功(gong)的(de)(de)(de)“黑飛”，就能(neng)(neng)收回成本(ben)甚(shen)至獲(huo)得(de)(de)一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)收益(yi)。如果防撞算法使得(de)(de)無(wu)(wu)(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)單次(ci)航(hang)測任(ren)務(wu)失敗的(de)(de)(de)話，則會(hui)帶(dai)(dai)來相當大(da)(da)的(de)(de)(de)損失。讓無(wu)(wu)(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)安(an)(an)全系統(tong)與(yu)無(wu)(wu)(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)作(zuo)業任(ren)務(wu)和諧共(gong)處，才能(neng)(neng)使生產(chan)廠(chang)商和無(wu)(wu)(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)用戶真心接納無(wu)(wu)(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)安(an)(an)全系統(tong)，才能(neng)(neng)使防止無(wu)(wu)(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)引(yin)發(fa)空中相撞事故的(de)(de)(de)硬件(jian)系統(tong)和軟件(jian)算法得(de)(de)到(dao)大(da)(da)量(liang)應用和持續發(fa)展。這是在有關無(wu)(wu)(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)政策法規之外，對無(wu)(wu)(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)安(an)(an)全性(xing)的(de)(de)(de)另(ling)一(yi)(yi)個有力支撐。

　　目前，有關“共(gong)享(xiang)空(kong)域”的(de)計(ji)劃(hua)正在(zai)(zai)成為很多人(ren)(ren)的(de)夢想。“下一(yi)(yi)(yi)代空(kong)域將著眼于利用衛(wei)星使得(de)航管員(yuan)、飛行員(yuan)、乘客、無(wu)人(ren)(ren)飛行器以及其(qi)他與此相關者能(neng)夠(gou)實時(shi)地共(gong)享(xiang)空(kong)域。”該(gai)計(ji)劃(hua)一(yi)(yi)(yi)旦(dan)完成，無(wu)人(ren)(ren)機就可(ke)以和有人(ren)(ren)駕駛飛機共(gong)享(xiang)一(yi)(yi)(yi)片(pian)空(kong)域，一(yi)(yi)(yi)起自(zi)由翱翔了。但是，在(zai)(zai)想象(xiang)這(zhe)一(yi)(yi)(yi)美好時(shi)代來臨的(de)時(shi)候，總有一(yi)(yi)(yi)些揮之不(bu)去(qu)的(de)問題(ti)困擾著我們：無(wu)人(ren)(ren)機到(dao)底安不(bu)安全?從技術(shu)角度(du)上來說，無(wu)人(ren)(ren)機到(dao)底要做到(dao)怎樣的(de)程度(du)才能(neng)得(de)到(dao)更多人(ren)(ren)的(de)認(ren)可(ke)，人(ren)(ren)們才能(neng)放(fang)心地將其(qi)釋放(fang)到(dao)藍天白(bai)云之間呢?

　　主(zhu)動(dong)避障(zhang)、電子(zi)圍(wei)欄、自動(dong)應答(da)、空中(zhong)管(guan)制、自主(zhu)起降、應急(ji)備降，這些(xie)圍(wei)繞(rao)無(wu)人機(ji)飛(fei)行安(an)全(quan)的(de)(de)技術和管(guan)理(li)上的(de)(de)舉措層出不(bu)窮。當我(wo)們(men)對其進(jin)行歸(gui)納總結之后(hou)便會發現(xian)，提高無(wu)人機(ji)的(de)(de)安(an)全(quan)性(xing)和可靠性(xing)的(de)(de)技術手段主(zhu)要包括(kuo)兩個方面：

　　怎樣降低墜落概率

　　目前，無人機的(de)(de)故(gu)障(zhang)率(lv)和墜落(luo)概率(lv)仍遠高于有人駕駛飛機。提(ti)高無人機的(de)(de)可靠性已成(cheng)為一個(ge)老(lao)生常(chang)談的(de)(de)問題。但是(shi)，設計(ji)標(biao)準的(de)(de)提(ti)高和加(jia)工工藝(yi)的(de)(de)進步(bu)等方面(mian)的(de)(de)話題仍未觸及無人機安(an)全性的(de)(de)另(ling)一重要論題：當無人機在空(kong)中出現(xian)故(gu)障(zhang)的(de)(de)時候，該怎樣防止它墜向(xiang)地面(mian)。

　　與飛(fei)(fei)行員(yuan)可(ke)以通過自身感(gan)(gan)官和對儀表(biao)(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)判(pan)讀來(lai)對飛(fei)(fei)行器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)狀態進行實時和直(zhi)觀的(de)(de)(de)(de)(de)判(pan)斷不(bu)同，無(wu)人(ren)機(ji)(ji)操控員(yuan)在(zai)地面上(shang)無(wu)法(fa)感(gan)(gan)知到(dao)飛(fei)(fei)行器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)振動，難(nan)以聽到(dao)遠距離飛(fei)(fei)行的(de)(de)(de)(de)(de)無(wu)人(ren)機(ji)(ji)發動機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)聲音，而依賴數(shu)據(ju)鏈回傳的(de)(de)(de)(de)(de)儀表(biao)(biao)數(shu)據(ju)則會有一定程度的(de)(de)(de)(de)(de)延遲。因(yin)此(ci)，無(wu)人(ren)機(ji)(ji)需要較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)自主性來(lai)應對突發的(de)(de)(de)(de)(de)各(ge)種故(gu)障。重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)(de)參數(shu)需要使(shi)用多種數(shu)據(ju)來(lai)源和多個(ge)傳感(gan)(gan)器(qi)進行冗(rong)余(yu)備份。比如，氣壓(ya)高(gao)(gao)度表(biao)(biao)、無(wu)線(xian)電高(gao)(gao)度表(biao)(biao)、GPS高(gao)(gao)度解算(suan)和慣性導航單(dan)元的(de)(de)(de)(de)(de)組合(he)便可(ke)形成一個(ge)對高(gao)(gao)度信號的(de)(de)(de)(de)(de)冗(rong)余(yu)探測系(xi)統(tong)。結(jie)合(he)久經考驗的(de)(de)(de)(de)(de)擴展卡爾曼濾波算(suan)法(fa)或者BP神經網絡系(xi)統(tong)便可(ke)使(shi)得在(zai)單(dan)個(ge)傳感(gan)(gan)器(qi)或者單(dan)種數(shu)據(ju)源在(zai)遇到(dao)故(gu)障的(de)(de)(de)(de)(de)時候，無(wu)人(ren)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)重(zhong)要飛(fei)(fei)行參數(shu)不(bu)會受(shou)到(dao)太大影響。

　　無(wu)(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)容錯設計和(he)舵(duo)面(mian)(mian)代償(chang)(chang)機(ji)(ji)(ji)理的(de)(de)設計也是一(yi)項(xiang)重(zhong)要技(ji)術手段。當單個舵(duo)面(mian)(mian)的(de)(de)作動(dong)器(qi)因(yin)(yin)(yin)故(gu)(gu)障無(wu)(wu)法正常工(gong)作的(de)(de)時(shi)候(hou)(hou)，無(wu)(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系統可(ke)以(yi)將制(zhi)(zhi)導控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)指令重(zhong)新(xin)分(fen)(fen)配給其他能夠正常工(gong)作的(de)(de)舵(duo)面(mian)(mian)。當無(wu)(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)氣動(dong)外形因(yin)(yin)(yin)意(yi)外碰撞發生(sheng)突變(bian)(bian)或(huo)無(wu)(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)因(yin)(yin)(yin)部分(fen)(fen)載荷(he)脫落而使全機(ji)(ji)(ji)重(zhong)心發生(sheng)突變(bian)(bian)的(de)(de)時(shi)候(hou)(hou)，控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系統可(ke)以(yi)通過系統辨識的(de)(de)方法重(zhong)新(xin)認識無(wu)(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)本(ben)身(shen)，獲(huo)得新(xin)的(de)(de)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)模型，計算出新(xin)的(de)(de)優(you)化(hua)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)參數，重(zhong)新(xin)獲(huo)得無(wu)(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)最(zui)優(you)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)律。無(wu)(wu)論(lun)是舵(duo)面(mian)(mian)指令重(zhong)新(xin)分(fen)(fen)配技(ji)術還是控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)算法重(zhong)構技(ji)術或(huo)者是動(dong)態調節(jie)補償(chang)(chang)器(qi)技(ji)術，都(dou)會使出現故(gu)(gu)障的(de)(de)無(wu)(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)剩余控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)能力得到進一(yi)步的(de)(de)開(kai)發，激發無(wu)(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)潛能提(ti)高其抗損性和(he)安(an)全性。

　　當無(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)代償機(ji)(ji)(ji)制無(wu)法使出現故(gu)障(zhang)(zhang)的(de)(de)無(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)繼續長時(shi)(shi)間飛行(xing)的(de)(de)時(shi)(shi)候(hou)，就(jiu)應當開始選擇迫降場地進行(xing)緊(jin)急降落了。這(zhe)雖是無(wu)奈之舉，但也(ye)是防止無(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)墜入人(ren)口稠密地區的(de)(de)一(yi)項重要舉措。美國聯(lian)邦航空(kong)委員會(hui)認為，今后的(de)(de)無(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)不(bu)僅要能夠確保自身安全飛行(xing)，還應該(gai)在(zai)突(tu)(tu)發事(shi)件發生(sheng)的(de)(de)時(shi)(shi)候(hou)擁有與所在(zai)空(kong)域的(de)(de)多種(zhong)飛行(xing)器進行(xing)安全互動的(de)(de)能力。這(zhe)樣的(de)(de)規定還是默認了無(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)在(zai)突(tu)(tu)發事(shi)件中仍保持了空(kong)地雙向鏈路通信(xin)的(de)(de)能力。實際上，在(zai)一(yi)些比較(jiao)嚴重的(de)(de)故(gu)障(zhang)(zhang)發生(sheng)的(de)(de)時(shi)(shi)候(hou)，無(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)會(hui)徹(che)底失去和地面之間的(de)(de)聯(lian)系，這(zhe)時(shi)(shi)，無(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)自主(zhu)規劃航路、自主(zhu)搜尋(xun)著(zhu)陸地點和自主(zhu)著(zhu)陸的(de)(de)能力就(jiu)成(cheng)了挽救自身的(de)(de)最后一(yi)種(zhong)手段。

　　借助光學(xue)設(she)備和(he)圖(tu)像(xiang)識別技術，無人(ren)(ren)機能夠做到對(dui)著陸區的自主識別。而自動返航(hang)和(he)自主航(hang)路規劃甚至已經(jing)(jing)成了(le)很(hen)多無人(ren)(ren)機的標配。但(dan)是，固定翼無人(ren)(ren)機的自主著陸技術因為涉及到多種(zhong)傳感器和(he)算法的切換使(shi)用而有著較高的技術含(han)量(liang)。目前，“全(quan)球鷹”無人(ren)(ren)機在經(jing)(jing)過多年的探索之后，已經(jing)(jing)擁有了(le)在數據鏈完全(quan)斷開(kai)的情況下(xia)仍能自主著陸的能力。

　　在(zai)準(zhun)備(bei)(bei)自(zi)(zi)主著(zhu)陸之前(qian)，“全(quan)球(qiu)鷹”無(wu)(wu)人機(ji)(ji)會(hui)(hui)掃描并(bing)分析適合降落的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)點(dian)(dian)，并(bing)對(dui)初始(shi)著(zhu)陸點(dian)(dian)進(jin)(jin)行(xing)自(zi)(zi)主標定。然后，它會(hui)(hui)針對(dui)該點(dian)(dian)進(jin)(jin)行(xing)自(zi)(zi)主航路規劃，當計(ji)算出合適的(de)(de)(de)(de)(de)下滑(hua)路徑(jing)時(shi)，自(zi)(zi)動(dong)切(qie)(qie)換為(wei)縱(zong)向模態(tai)(tai)控(kong)制方式，開始(shi)以(yi)(yi)恰當的(de)(de)(de)(de)(de)角(jiao)(jiao)度(du)(du)進(jin)(jin)入(ru)著(zhu)陸場。當它認為(wei)著(zhu)陸航線(xian)正確(que)并(bing)已到達著(zhu)陸場上(shang)空時(shi)，它會(hui)(hui)把(ba)(ba)高(gao)(gao)(gao)度(du)(du)傳感(gan)器的(de)(de)(de)(de)(de)信(xin)號(hao)源由氣(qi)壓高(gao)(gao)(gao)度(du)(du)表(biao)切(qie)(qie)換為(wei)無(wu)(wu)線(xian)電(dian)高(gao)(gao)(gao)度(du)(du)表(biao)，以(yi)(yi)便提高(gao)(gao)(gao)無(wu)(wu)人機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)測高(gao)(gao)(gao)精度(du)(du)。隨著(zhu)無(wu)(wu)人機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)繼續下降，控(kong)制系(xi)統(tong)會(hui)(hui)對(dui)高(gao)(gao)(gao)度(du)(du)變化率(lv)和(he)無(wu)(wu)人機(ji)(ji)質量等信(xin)息(xi)進(jin)(jin)行(xing)系(xi)統(tong)辨(bian)識(shi)，并(bing)隨時(shi)調整無(wu)(wu)人機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)俯仰姿態(tai)(tai)。在(zai)快要接(jie)觸地(di)面的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)候(hou)，無(wu)(wu)人機(ji)(ji)對(dui)側(ce)滑(hua)角(jiao)(jiao)和(he)滾轉角(jiao)(jiao)進(jin)(jin)行(xing)精確(que)辨(bian)識(shi)，以(yi)(yi)此來感(gan)知(zhi)當前(qian)的(de)(de)(de)(de)(de)風場，并(bing)隨時(shi)準(zhun)備(bei)(bei)應對(dui)突發的(de)(de)(de)(de)(de)側(ce)風干擾。當無(wu)(wu)人機(ji)(ji)成(cheng)功觸地(di)并(bing)開始(shi)滑(hua)跑(pao)的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)候(hou)，它會(hui)(hui)切(qie)(qie)換到地(di)面運行(xing)狀態(tai)(tai)，使其(qi)能夠沿著(zhu)跑(pao)道的(de)(de)(de)(de)(de)中心(xin)線(xian)向前(qian)滑(hua)行(xing)。如果(guo)剎車系(xi)統(tong)還能正常工作(zuo)的(de)(de)(de)(de)(de)話，“全(quan)球(qiu)鷹”無(wu)(wu)人機(ji)(ji)會(hui)(hui)把(ba)(ba)自(zi)(zi)己停(ting)在(zai)跑(pao)道上(shang)，準(zhun)備(bei)(bei)接(jie)受(shou)工作(zuo)人員的(de)(de)(de)(de)(de)迎(ying)接(jie)。

　　能夠以(yi)較好的(de)(de)(de)(de)策略選擇迫降(jiang)機(ji)場并平(ping)安著陸(lu)，會(hui)在(zai)很大程度上(shang)減少(shao)發生故障的(de)(de)(de)(de)無(wu)(wu)人(ren)機(ji)對地(di)面人(ren)員的(de)(de)(de)(de)傷害。而先進的(de)(de)(de)(de)代償機(ji)制(zhi)和未雨綢繆的(de)(de)(de)(de)冗余設(she)(she)計(ji)則會(hui)盡量避(bi)免無(wu)(wu)人(ren)機(ji)獨自(zi)面對緊急迫降(jiang)的(de)(de)(de)(de)險(xian)境。借助雷達、光學等探測設(she)(she)備(bei)，無(wu)(wu)人(ren)機(ji)的(de)(de)(de)(de)自(zi)主感知能力將會(hui)得到極(ji)大地(di)提高，在(zai)地(di)面操控人(ren)員發現危險(xian)之(zhi)前就先行(xing)實施躲避(bi)的(de)(de)(de)(de)設(she)(she)想已經在(zai)逐漸成為現實。綜合考(kao)慮安全性和經濟性的(de)(de)(de)(de)防(fang)撞算法會(hui)在(zai)無(wu)(wu)人(ren)機(ji)實施防(fang)撞躲避(bi)機(ji)動之(zhi)后，自(zi)動重新規劃航路，繼續完成作(zuo)業任務(該技術在(zai)植(zhi)保無(wu)(wu)人(ren)機(ji)的(de)(de)(de)(de)斷點續噴、巡線無(wu)(wu)人(ren)機(ji)的(de)(de)(de)(de)自(zi)主識別上(shang)已經初見端倪(ni))。

　　今后，無人(ren)(ren)機(ji)會更(geng)(geng)加安全(quan)，更(geng)(geng)加高(gao)效。但愿技術(shu)的突(tu)破能夠幫助(zhu)無人(ren)(ren)機(ji)闖出(chu)一條路(lu)，讓政(zheng)策和相關法規(gui)向著(zhu)有助(zhu)于(yu)無人(ren)(ren)機(ji)產(chan)業成長的方向發展。

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