無人機熱不是因為飛行安全，而是因為飛行不安全——題記 

【全球無人機網報道】隨著無人機熱的到來，越來越多的行業開始或者準備開始運用無人機。各無人機廠家自然也順應時勢推出了各種各樣的無人機運用方案，但廠家們卻都在回避一個很重要的問題：風險。因為內界的緘默，外界對無人機的安全性只有猜測，一些人認為無人機是任勞任怨的飛行毛驢，另一些人則覺得無人機比大韓航空還危險。

簡單的回答無人機的飛行安全不安全是不負責任的，作為無人機生產企業，在下不妨從廠家的角度講講可能威脅無人機飛行安全的因素。

       1、機械故障

無人機首先是個飛行器，作為一個密度大于空氣的飛行器而言無人機跟有人機一樣，飛行的每一分鐘都是在與重力做抗爭，飛行的每一分鐘都是在風中行走。機械故障非常致命，所以無人機對機體可靠性的要求非常高。

國內有些廠家為壓低成本，使用山寨機型平臺，這些機型的可靠性差到令人發指。山寨機，由于是逆向的成品機型，尺寸數據來自測量，而被測量的成品由于公差的原因必然與原圖紙有差距。加工公差+測量誤差+再加工公差所帶來的尺寸誤差必然大大偏離原設計；再加上尺寸鏈的原因每個部件的誤差積累到一起，這樣的一套飛機的粗糙程度也就可想而知。

跟汽車一樣，一方面，廠家的機型需要選用經過時間檢驗的飛行，或者經過嚴格的測試；一方面，操作者需要認真保養與檢查無人機，“不帶問題上天”同時是有人機與無人機地勤人員的信條；另一方面，采購方和領導同志，也要尊重客觀情況，給廠家與技術人員時間，飛行不能勉強。我們在調試系統或研制新機型時客戶總在催促，我們比客戶更著急，但也沒有辦法，測試嚴苛些是對自己負責也是對客戶負責。

2、飛控BUG

對于無人機而言最核心的就是飛控，無人機的飛控就如有人機的飛行員，飛行員不靠譜，飛行自然也就不可能靠譜。

一套好的飛控很昂貴，其并不貴在硬件上，而是貴在算法上。加拿大micropilot的飛控之所以可靠性那么好并不是因為其采用的GPS板卡或是IMU多么好，而是因為一方面其多年的完善與每代產品對上一代的傳承；一方面micropilot的飛控程序管理嚴格，程序的每一個語句都能追查到編寫人；另一方面其飛控的主程序不可更改，實現其它定制功能都是通過API實現的。

國內的無人直升機大多仍不得不使用進口飛控，其實國內做飛控完全可以買到飛控所需要的所有硬件，但做出來的飛控需要嚴苛的檢驗與不斷的完善。當然也更需要實事求是的態度，國內有研究所踏踏試試自己做飛控，進步也很明顯。而某些小廠的飛控抄代碼、為了快速實現客戶要求的功能而隨意更改代碼，其可靠性自然也就無法保證了。

為避免飛控出現問題，需要無人機廠商選用成熟可靠的飛控，也需要技術人員有實事求是的態度。在無人機系統的調試過程中不光需要針對無人機的重心進行仔細的配重，也需要對機上所有的電子設備進行電磁兼容測試。不能隨便掛上東西就飛。

3、鏈路干擾

 無人機在起飛降落段一般采用2.4G遙控器控制，而更遠距離則使用頻率幾百兆的微波電臺下達飛行指令。

無人機所使用的電臺安全性還是很有保障的，其使用的是跳頻電臺。機載的電臺與地面電臺同時不停的改變頻道，一對一，不擔心被破譯，也不擔心失鎖。但是在遠距離飛行的時候還是要防備通訊聯絡被干擾或者遮蔽。

為了應對鏈路中斷，一方面需要使用性能和可靠性好的電臺，一方面需要規劃勘察好航線，另一方面就是選擇性能和可靠性好的飛控。如果飛控性能好，鏈路中斷也不是太嚴重的事情，無人機本身可以自主飛行和自主返航。

4、磁干擾

飛控控制飛機要知道x、y、z、α、β、γ與t這七維的參數（x、y、z三軸確定位置；α、β、γ確定姿態；時間t描述動態）。對于飛行而言最重要的是姿態：α（俯仰）、β（橫滾）、γ（航向）。其中俯仰與橫滾參數由IMU（慣性測量單元）提供，IMU不受外界干擾，而航向信息則由磁羅盤（compass）提供。磁羅盤感受的是地磁，工作原理與我們祖先發明的指南針是一樣的。如果受到磁干擾，無人機就會迷路。短時的干擾可以通過慣性導航維持，但慣導的誤差隨時間的累積非常嚴重，維持不了多久也就謬以千里了。

為避免磁羅盤被干擾，除了選用性能比較好的硬件外，compass的模塊一般也會被放置在遠離發動機與電路的位置。另外無人機在出廠和用戶使用中也要對磁航向進行校正。

5、GNSS干擾

GNSS是全球衛星導航系統的簡稱。在過去很長一段時間里大家印象里GNSS只有美國的GPS，但最近俄羅斯的”格洛納斯”東山再起，中國的“北斗”開始逆襲，歐洲的“伽利略”如果運氣好等那么一兩天也能搜到一顆星了。但不管用什么系統，無人機需要GNSS系統來獲取自己的位置信息是必須的。GNSS的定位精度高，無人機的航線精度也就高，沒有GNSS的位置信息，無人機基本也就蒙圈了。

雖然現在GNSS系統三足鼎立，但目前而言還是美國的GPS更成熟。所以無人機還是以用GPS為主，有些客戶因為“北斗熱”而考慮用“北斗”導航。從飛控技術來講使用北斗導航并不困難，而且“北斗”衛星的性能也很不錯，但現在“北斗”組網仍未全部完成，而且現有的在軌衛星都在南邊一個方向，所以現在就用“北斗”精度與風險都仍有問題。

好在GNSS被干擾并不會導致飛行姿態失控，有些航模愛好者為破解大疆飛控的禁飛圈甚至干脆用“錫紙大法”直接屏蔽掉GPS天線，用姿態模式手動強行起飛。而且在廣闊的天空中衛星信號基本不會被遮擋。所以GPS風險主要出在起降階段。

韓國購買了大名鼎鼎的S100無人機偵查朝鮮，朝鮮干擾GPS信號，結果S100在自主降落時撞爆了指揮車。所以為了以防萬一，即使裝備了自動化程度很高的飛控系統，也最好還是有飛手保駕。尤其在樓宇密集的地方起降，為防止多路徑效應帶來的定位誤差，還是建議手動降落。

6、自然環境   

目前民用無人機的應用主要是在低空和超低空，不管是無人機與有人機，在低空飛行時都會受許多外部環境的影響。首先天有不測風云，突然出現的風雨雷電都威脅飛行安全；其次低空地形復雜，導致氣流紊亂，產生風切變；再次低空環境復雜，可能出現難以察覺的障礙物或其它飛行物；另外在復雜地形低空飛行中，飛行器與地面距離大小不一，可能讓“地效”時有時無，加大操控難度。

低空飛行的不可預知因素太多，危險性很大。空軍飛行事故大多出現在對地攻擊訓練；最近通航有人飛機接二連三的出事兒；支線客機事故率明顯高于國際航線。都是血淋淋的例證。無人機為保證飛行安全，需要盡量認真的勘察好航線，確定合理的飛行高度，密切關注氣象狀況。

無人機為保證安全應盡量避免在復雜地形飛行，可是另一方面，許多危險的飛行任務又是無人機當仁不讓的任務，也是無人機存在的最大意義所在。這個時候就需要擺正心態了，畢竟飛行員的生命遠比無人機要寶貴得多。

7、操作失誤

無人機在天上飛行，需要靠地面人員來指揮與操控。有人駕駛的國航129航班也被的韓國塔臺人員的混亂指揮坑到了山上，何況無人機呢。無人機的自動駕駛儀沒有思維，其航跡都完全遵循地面控制人員的指令。

為避免錯誤操作而引起的事故，一方面需要飛控操作系統更加智能，有對誤操作的報警功能。另一方面，提高操作人員的水平亦是必由之路。

后記：

一大桶冷水潑下來，應該又澆滅了一些對無人的幻想。滿懷期待的讀者的心也是哇涼哇涼的，威脅飛行安全的因素這么多，那無人機到底有多危險？還要不要用無人機呢？還是那句話：尊重客觀規律與發揮主觀能動性是辯證統一的。無人機與汽車、飛機乃至火箭等各種載具一樣。只有正視這樣那樣的風險，努力避免，才能提高飛行的安全性。只有正視風險的廠家才能生產出安全的無人機，只有正視風險的用戶才能創造漂亮的飛行安全記錄。

片面強調無人機可能的用途，而不考慮可能的安全風險，是不負責任的。就像開車要遵守交通規則；航班不會在惡劣天氣飛行；火箭發射前要做各種檢查一樣。無人機的使用也要小心謹慎，并盡量避開人口稠密區域，起降場地要開闊。不要為噱頭而盲目派出無人機。被大媽擊落是小，要是傷到人就不好了。高速旋轉的螺旋槳威力不亞于絞肉機。

另一方面，我們也要換一個角度想問題：無人機存在的意義是什么？最重要的一個原因恰恰正是低空飛行的危險性：“2015年上半年國內共發生各類通航事故/事件21起。其中事故7起，3起涉及線纜，共造成11人遇難，11人受傷。3月份以后進入作業旺季，事故/事件發生率明顯增加。從發生率來看，飛行訓練最高，農林作業其次。”有人駕駛的飛機在復雜的低空環境中飛行面臨著與無人機同樣的若干風險，事故率居高不下，每次事故都伴隨著慘烈的傷亡。

我們無人機從業者現在所做的努力并不是杜絕事故的發生，而是盡量多的讓機器代替人去冒險。我們讓自動駕駛儀駕駛飛機貼地飛行噴灑農藥、沿著高壓線檢查線路、貼著大橋監察裂縫、掛著龍伯球標校雷達或者沖進危險中獲取第一手信息。我們并不是能一味的逃避風險，而是在減少人的危險。從這個角度來講，無人機生產和使用者也要對風險有個理性的認識。（全球無人機網 趙汗青）

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