對無人直升機安全性的研究

李華 代飛揚 張曉峰

摘 要：無人直升機以其自身所具備的靈活性、獨特性等特點，在諸多領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。為使無人直升機的作用能夠得以充分發(fā)揮，必須確保其安全性?；诖它c，本文從無人直升機的特點分析入手，提出無人直升機安全性保障措施。期望通過本文的研究能夠?qū)o人直升機安全性的提升有所幫助。

關(guān)鍵詞：無人直升機 安全 保障

1無人直升機的特點

無人直升機是一種不需要駕駛的航空飛行設(shè)備，它由無線電遙控裝置控制飛行，能夠垂直起落降，可將之歸入到旋翼飛行器的范疇。隨著無人機應(yīng)用領(lǐng)域的逐步擴大，使得與之相關(guān)的技術(shù)，如新型復(fù)合材料、傳感器、動力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等，得到快速發(fā)展，無人直升機也以自身所具備的獨特飛行性能和使用價值獲得人們的關(guān)注。無人直升機主要是由本體、導(dǎo)航與控制系統(tǒng)、無線電系統(tǒng)、載荷設(shè)備等組成，其具有如下特點：

1.1靈活性

由于無人直升機能夠垂直起落降，所以并不需要為其配置專用的飛機跑道，由此使得無人直升機具有較強的機場適應(yīng)性。它在飛行中的機動性和靈活性是其它無人機無法比擬的，這使無人直升機機具備了極強的生存能力。

1.2獨特性

無人直升機本身所具備的獨特飛行能力使它的應(yīng)用領(lǐng)域要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于其它類型的無人機。由于無人直升機可以平飛和懸停，從而使其能夠執(zhí)行特殊任務(wù)，如偵察、實時監(jiān)視、空中巡視、目標(biāo)探測等等。

1.3故障率低

由于無人直升機上并沒有設(shè)置尾槳，從而降低了來自于尾槳的故障率，這對無人駕駛情況下的安全降落十分有利。隨著無人直升機故障率的降低，使其飛行穩(wěn)定性獲得大幅度提升。

2無人直升機安全性保障措施

為使無人直升機的作用得以最大限度地發(fā)揮，必須保證飛行的安全性和穩(wěn)定性，因此把控好細(xì)節(jié)顯得尤為重要，必須做好各項安全檢查和測試工作，使無人直升機所有的參數(shù)指標(biāo)均處于正常值以上方可起飛。具體的安全保障措施如下：

2.1飛行前的檢查

在操作無人直升機飛行之前，必須嚴(yán)格按照調(diào)試流程，對所有的部件進(jìn)行檢查，任何環(huán)節(jié)和細(xì)節(jié)都不能忽略，因為即使很小的問題，也可能導(dǎo)致無人直升機飛行中出現(xiàn)安全事故。

2.1.1機械檢查。①在對無人直升機進(jìn)行上電之前，操作人員應(yīng)當(dāng)機械部分的零部件進(jìn)行檢查，看外觀是否完好，有無損壞的情況，并對螺旋槳進(jìn)行重點檢查，看表面是否存在油污或是裂紋等現(xiàn)象。同時，看螺旋槳的旋轉(zhuǎn)方向是否正確，是否牢固可靠，有無松動的跡象。若是檢查中發(fā)現(xiàn)螺旋槳存在問題，必須更換新的螺旋槳，否則不可以起飛，以免飛行中發(fā)生安全事故。

②操作人員應(yīng)當(dāng)對無人直升機的電機進(jìn)行檢查確認(rèn)，看安裝是否牢固可靠，若是電機存在松動的情況，則必須進(jìn)行緊固，否則不得起飛。同時，操作人員可對電機進(jìn)行轉(zhuǎn)動，看是否靈活，有無卡澀的現(xiàn)象，查看電機線圈上有無雜質(zhì)，電機軸是否存在明顯的彎曲現(xiàn)象等等。對電池進(jìn)行檢查，看安裝是否正確，電量是否充足，若是電量過低應(yīng)當(dāng)進(jìn)行充電，如果充電異常，則應(yīng)檢查電池看是否損壞，對于損壞的電池必須進(jìn)行更換。

2.1.2電氣檢查。對無人直升機上的所有電氣接頭進(jìn)行檢查，看是否緊密，插頭有無松動的跡象，接觸是否良好；對電線的外皮進(jìn)行檢查，看有無損壞的現(xiàn)象，若是局部脫皮應(yīng)當(dāng)及時處理；對電子設(shè)備進(jìn)行檢查，看是否牢固可靠，設(shè)備上有無積灰，如果有應(yīng)當(dāng)及時進(jìn)行清理；對電子羅盤進(jìn)行檢查，看指向是否與機頭指向一致；對地面站的屏幕進(jìn)行檢查，看顯示是否正常。

2.1.3上電后檢查。當(dāng)無人直升機上電以后，在地面站與之進(jìn)行配對前，應(yīng)當(dāng)先插電源的負(fù)極，點擊配對后，再插電源的正極；在對電池進(jìn)行接插時，應(yīng)當(dāng)明確電路的連接方式，即串聯(lián)還是并聯(lián)，防止插錯造成電池?zé)龘p或是飛行控制器損壞；當(dāng)成功配對后，應(yīng)在不安裝槳葉的前提下推動油門，看電機是否能夠正常轉(zhuǎn)動；對電子設(shè)備進(jìn)行檢查，看有無異響、震動、發(fā)熱等現(xiàn)象；按照無人直升機的使用教程對磁羅盤進(jìn)行校準(zhǔn)；對手柄的設(shè)置情況進(jìn)行檢查，看超聲波是否禁用，所有參數(shù)是否按照飛行要求進(jìn)行設(shè)置；起飛前，應(yīng)當(dāng)對周邊的情況進(jìn)行確認(rèn)，并確定GPS星數(shù)是否達(dá)到規(guī)定要求。

2.2飛行中的安全措施

當(dāng)無人直升機起飛后，應(yīng)對其姿態(tài)、飛行時間和位置等信息進(jìn)行關(guān)注，如果需要進(jìn)行遠(yuǎn)距離飛行，則必須實時掌握飛行狀態(tài)；若是進(jìn)行飛行演示，由于周圍會有客戶或圍觀群眾，為避免發(fā)生安全事故，應(yīng)當(dāng)要求這部分人員與無人直升機保持10m-15m左右的距離，不可靠近，當(dāng)有人靠近時，為保證安全不得起飛；無人直升機飛行的過程中，必須保證有充足電量可以安全返航；當(dāng)進(jìn)行超視距飛行時，必須對地面站中顯示的無人直升機飛行姿態(tài)、速度、所處的高度、電池電量等信息進(jìn)行密切監(jiān)視；無人直升機起飛后，應(yīng)當(dāng)對其飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行實時掌握，確保所有指標(biāo)完好；當(dāng)無人直升機結(jié)束飛行任務(wù)降落后，應(yīng)當(dāng)對遙控器進(jìn)行加鎖，并將電源切斷，以免誤操作引發(fā)安全事故。

2.3加強維護

為使無人直升機保持良好的性能，避免在飛行過程中出現(xiàn)安全問題，應(yīng)當(dāng)加強維護，具體措施如下：每隔10天左右，應(yīng)對無人直升機進(jìn)行一次全面的維護和保養(yǎng)，并在每次飛行任務(wù)結(jié)束以后，對機體表面、螺旋槳槳葉表面上殘留的雜物進(jìn)行清理，避免金屬連接部位老化，影響飛行安全；對于易損的零部件，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行及時更換，在降低故障發(fā)生的基礎(chǔ)上，延長無人直升機的飛行壽命。

結(jié) 論

綜上所述，無人直升機的安全性是使用者比較關(guān)注的問題，如果飛行中出現(xiàn)故障，可能會引發(fā)安全事故，所以保障無人直升機的安全顯得尤為重要。在無人直升機起飛前，應(yīng)當(dāng)做好包括機械和電氣部分在內(nèi)的檢查工作，并在飛行過程中采取合理的安全措施。同時，應(yīng)當(dāng)加強對無人直升機的維護，使之保持良好的性能。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉海.小型無人直升機飛行控制中的動力規(guī)劃技術(shù)研究與設(shè)計[D].華南理工大學(xué)，2017.

[2] 尹鵬飛.無人直升機飛行質(zhì)量自動檢查驗收方法及影像處理技術(shù)[D].河南理工大學(xué)，2015.

[3] 武子恒，蔣仕，梁書豪.基于電場信息的交流架空線路無人機巡線安全距離仿真研究[J].電子世界，2018（7）：87-88.