無人機越來越多地受到大眾特別是攝影人的青睞,但有很多的飛友由于沒有掌握無人機的基本知識導致出現事故,輕者墜機造成財產損失,重者造成人員傷害。為此,了解無人機墜機原因,掌握特情處置方法,對于減少無人機飛行事故有著重大意義。
飛行過程中碰撞障礙物很容易造成無人機墜毀。在所有的墜機案例中,碰撞占有最大的比例。發生碰撞的無人機駕駛員大多是新手。碰撞分撞固定障礙物和移動障礙物兩種。
(1)碰撞固定障礙物
(a)原因。主要原因有:低空飛行操作失誤或注意力不集中、逆光看不清無人機位置以及倒飛側飛碰撞電線、電桿、樹木、墻體和山。
(b)應對。應對方法有:熟練掌握無人機操作要領,集中精力謹慎飛行,徹底杜絕操作失誤。飛行前勘察起降場地和飛行空域,選擇合適的起降場和飛行路線,選擇合適的觀察角度。無人機在復雜的低空環境飛行時應有安全觀察員。
(2)飛禽撞擊
(a)原因。主要原因有:猛禽、海鷗等鳥類有領地意識,無人機進入它的領地會遭到攻擊。另外,無人機也有可能與飛行中的鳥群碰撞。
(b)應對。應對方法有:遇到猛禽、海鷗等鳥類攻擊時無人機要迅速遠離,猛禽等鳥類感覺威脅消失會停止攻擊。鳥類會居高臨下俯沖攻擊,為此發現有猛禽等鳥類攻擊時無人機應迅速拉升,使位置高于猛禽等鳥類所處的位置,猛禽等鳥類感覺受到威脅會停止攻擊。無人機盡量在視距內飛行,時刻觀察無人機及周邊的情況,遇有猛禽、鳥群飛臨要及時躲避。
(3)GPS信號弱或者沒有姿態模式
(a)原因。無人機所處位置在低洼處、山谷或者樓宇間時,GPS信號就會消失或信號強度低,無人機無法定位進而進入姿態模式,以致不受控制漂移,控制不當就會與山體、樓房碰撞。在起飛降落時因GPS信號丟失,無人機的漂移還可能造成人員傷害。
(b)應對。飛行員應選擇GPS信號足夠的區域進行起降和飛行,遠離低洼、山谷和樓宇群區域。
電池能否持續有效地供電是無人機飛行的安全保證之一。
(1)貪飛
(a)原因。無人機手冊規定應該設置自動返航和電量報警,無人機根據飛行高度、距離會計算出剩余電量的飛行時間,電量剩余到一定程度時報警提示返航。在實際操作時,駕駛員為了多拍一會往往忽略電量報警提示,待到電量極低時再返航。由于剩余電量很低,一旦遇到逆風、返航路線偏差就不能安全返航而不得不中途迫降。
(b)應對。無人機飛行使用的電池必須充滿電量,規劃飛行航線時電量充足的無人機先在遠處拍攝。隨著電量降低逐漸飛回近處附近拍攝,當電量到30%時無人機盡量返航,落地電量不低于20%。距離較遠時,遙控器會提示因電量不足需要返航,此時無人機應果斷返航。一旦電池剩余電量不足以安全返航時無人機應迅速將攝像頭垂直向下,尋找一處合適的地點安全降落,以便搜尋取回,避免自動降落到不合適的地點。
(2)鼓包脫卡斷電
(a)原因。主要原因有:電池的過充、過放以及高溫(超過50℃)能造成電池鼓包。大疆“御”2無人機由于電池倉設計原因,電池鼓包可能使電池脫卡。在飛行中電池脫卡將導致無人機直接斷電。
(b)應對。應對方法有:養成正確的電池使用習慣,不過充、不過放、不在40℃以上高溫環境中使用無人機,發現電池鼓包應該棄之不用。
(3)溫度低
(a)原因。主要原因有:盡管電池的使用溫度為-10℃~40℃,低于10℃時電池內電解液內阻增大、化學反應速率減緩、放電能力降低,電池電壓會急劇下降。當電芯電壓下降到3V時,無人機直接斷電。
(b)應對。應對方法有:冬季使用無人機時,電池應先保暖。有自加熱功能的電池起飛溫度不低于20℃、沒有自加熱功能的電池應先預熱到30℃才能使用。
(4)電芯電壓壓差過大
(a)原因。電池老化、不按規定使用、電池和電芯質量的不一致性會導致電池儲能降低電池電芯電壓下降過快,各個電芯電壓差增大。在飛行中前一分鐘電量顯示96%,后一分鐘就會顯示0,升空的無人機根本就無法安全返航,甚至直接墜落。
(b)應對。無人機開機后飛行前和飛行中應檢查無人機電池各個電芯的電壓。通常情況下,電芯之間的靜態壓差超過0.06V,且經過完全充放電無法恢復平衡、動態壓差超過0.2V,電池就不能保證安全使用,應廢棄不用。
飛行時無人機大多是靠螺旋槳轉動產生動力的,較大的風力對無人機的安全會造成意想不到的危害,輕者被吹走不能返航,重者會直接失控。
(1)原因。無人機使用手冊都有抗風能力的說明,在飛行中遇有較大風力遙控器也會提示建議返航。一般來說,高空處隨著高度的增大風力會逐漸增加,在大風中拍攝,為了保持無人機穩定,無人機會增加動能輸出,耗電增加,按照標定的電量返航。遇到逆風時無人機有可能因電量不足造成中途迫降,風力過大也會把無人機吹翻、吹走。埡口、樓宇間的風力一般會比平常空域風力大,突然出現的大風會吹翻無人機或者讓無人機漂移,從而失去控制。
(2)應對。大風天氣盡量不要飛行無人機。在空中遇有大風不能返航時無人機應降低高度,尋找風力較低的高度返航。無人機大風天飛行時應避開埡口、樓宇間空域,防止意外發生。
無人機起飛會記錄起飛點的坐標以便準確自動返航,在飛行過程中操控者移動了操控位置又沒有刷新站立點,無人機可能會出現不必要的麻煩。
(1)原因。許多飛友在飛行結束時圖省事喜歡使用一鍵返航,操控者在飛行中改變了自己的站立點位置又沒有重新刷新站立點,無人機會返回開始記錄的起飛點,降落的無人機就有可能被人撿走。另外,操控者改變起飛站立點位置沒有刷新站立點,無人機依然會按照初始記錄計算耗電量,無人機與實際操控站立點距離大于無人機與原始起飛點距離,就有可能因電量不足造成無人機中途迫降。
(2)應對。飛行中,駕駛員盡量不要移動操控位置,必須改變操控位置時要及時在APP刷新站立點位置,更改返航點。駕駛員少用或不用自動返航,嘗試依照地圖手動返航。手動返航能縮短返航時間,也能節約電量。
無人機的安全飛行需要遙控器與可靠的通信以及穩定有效的導航信號,因為各種原因的通信失暢和GPS信號失效都會影響無人機的飛行安全。
(1)原因。無人機飛行操控通過遙控器與無人機之間的通信完成。遙控器與無人機的通信因為超距離、障礙物阻隔或者受到干擾就會中斷,無人機就失去了控制。GPS信號能確保無人機準確定位,除去無人機因所處位置原因接收GPS信號弱或沒有以外,GPS信號接收器也會受到無線電干擾使無人機不能定位,此時遙控器不能顯示無人機的位置、方向和姿態。當無人機遙控器與無人機通信中斷時,GPS信號接收器若能接收到有效的GPS信號,無人機能自動返航。GPS信號弱或者丟失導致無人機不能自動返航,只能通過手動返航。遙控信號和GPS信號同時丟失時,無人機會原地懸停,待到電量很低時直接降落。
(2)應對。駕駛員確定飛行區域時要避開有強干擾的區域,堅持視距內飛行的原則。飛行中避免遙控器與飛行器之間是否有高大物體阻隔通信信號,遇有通信信號或者GPS信號被干擾時無人機要及時后退或下降高度避開干擾區域并返航。因為遙控、導航信號雙丟造成無人機丟失,操作人員應在無人機最后出現位置附近尋找。
磁羅盤也叫指南針。指南針能為無人機提供方向,根據XYZ各軸向所承受磁場數據的變化為陀螺儀提供校準信息。當受到磁場干擾時無人機會給安全帶來一定的影響。
(1)原因。地球磁場會隨著地理位置的變化而變化,地表、礦山含有大量的鐵礦會產生磁場,鐵欄桿以及民用或工業設施(外磁喇叭、大型電機、吊裝磁力器)也會產生磁場。變化小的磁場會干擾指南針,造成無人機懸停不穩和自動返航、位置偏移。突然出現的磁場有可能導致無人機不能控制而瞬間偏移。
(2)應對。起飛前APP提示指南針異常時無人機要及時校準指南針,在飛行過程中APP出現指南針異常時無人機應原路返回,避開磁場干擾區域,飛行中遠離能產生強磁場的外磁喇叭、工業設施或有磁性的山體。
無人機在飛行中因為部件松動、電機異常和槳葉等機械原因也會導致無人機墜機,加強無人機的維護保養和檢查是十分必要的。
(1)原因。在飛行中因為電機損壞、電機固定松動、槳葉損壞或者槳葉安裝不到位,無人機會出現電機堵轉、電機脫落或槳葉折斷或射槳以致無人機墜毀。
(2)應對。應對方法有:正確維護保養無人機;經常檢查無人機機體部件固定狀況;發現部件固定松動要及時緊固;轉動電機發現轉動異常或啟動空轉(不帶槳葉)聲音有異響應送修;檢查槳葉完好程度,有裂痕損壞的槳葉要及時更換;起飛前正確安裝槳葉防止射槳事故發生。
無人機除去操作原因造成的墜機以外,其他的墜機原因是無人機進入了特定的區域遭到無人機反制措施而墜機或失控而丟失。為此,了解無人機被反制的時機以及反制措施,做到有效的防范是有積極意義的。
(1)原因。無人機的黑飛嚴重干擾了國家重要設施的安全,無人機飛行事故也給人民群眾造成傷害。為此,反無人機措施也應運而生。目前無人機的反制措施有信號干擾、聲波干擾、GPS信號欺騙、無線電劫持和黑客技術等,在飛行中無論哪種反制措施對于無人機來說可能都是致命的。
(2)應對。駕駛員要認真調查了解飛行區域是否有國家重要設施、軍事基地和重大活動,堅決避開這些區域,做到安全飛行。
無人機的安全飛行關系極大,稍有不慎輕者墜機造成財產損失重者危及人員安全。為此,掌握無人機的常識、了解無人機墜機原因和制定應對措施,對于無人機的安全飛行有著重大意義。■
(改編自《中國攝影報》,2020-05-22)