王宇軒

[摘 要]近幾年來，人們對于無人機的熱衷程度越來越高，無人機也以其強大的探測功能受到多個行業(yè)的青睞。城市中也出現(xiàn)了很多大大小小的無人機，對其進行科學有效的管理是一個值得思考的問題。本文通過對城市無人機的發(fā)展與應用、無人機工作流程以及無人機運行問題處理方案的分析，力求為現(xiàn)代無人機的發(fā)展和城市的合理管控提出一點思路。

[關(guān)鍵詞]城市無人機 探測 管控

中圖分類號：G215 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）03-0120-01

1.城市無人機的發(fā)展與應用

無人駕駛飛行器（UAV），通常被稱為無人駕駛飛機，是沒有人類飛行員的飛機。UAV的飛行可以以不同程度的自主性操作，由人類操作者遠程控制或者由車載計算機完全地或間歇地自主地操作。與有人駕駛飛機相比，無人機通常優(yōu)先于對于人類來說太復雜或危險的任務。它們主要用于軍事應用，目前它們的用途正在商業(yè)、科學、娛樂、農(nóng)業(yè)和其他應用中擴大，例如警務和監(jiān)視、產(chǎn)品交付、航空攝影、農(nóng)業(yè)和無人駕駛賽車。民用無人機現(xiàn)在遠遠超過軍用無人機，估計到2017年銷售數(shù)量將超過一百萬。

民用無人直升機用途包括航空調(diào)查、航空攝影、搜索和救援、檢查電力線和管道、向其他無法進入的地區(qū)提供醫(yī)療用品和檢查非法狩獵、偵察行動、合作環(huán)境監(jiān)測、邊境巡邏任務、運輸保護、土地測量、火災和大事故調(diào)查、滑坡測量、非法垃圾填埋檢測、建筑業(yè)和人群監(jiān)測。無人機的主要特點是，提高人類的可觀測范圍；提高運輸過程的魯棒性（一致性）；提高輸出的一致性；減少直接人力成本和費用；使用需要高精度的智能算法。在危險環(huán)境（即火災，空間，火山，核設(shè)施，水下等）中完成的任務中可以超出人類的尺寸、重量、速度、耐力等能力，而且完成任務時顯著減少操作時間和工作處理時間?？梢允谷祟愒谧詣踊鞒痰拈_發(fā)、部署、維護和運行中提供更高級別的工作。無人機（UAV）遙感應用可用于災后評估、環(huán)境管理和基礎(chǔ)設(shè)施開發(fā)。通過建立合作研究聯(lián)盟，以促進對基于無人機的空中圖像的采集、處理、分析和共享。UAV空中圖像的各種用例示例正在進行中。初步經(jīng)驗表明，空中測量、地面觀測和與領(lǐng)域?qū)＜业暮献鞴蚕韺е赂S富的信息內(nèi)容和更有效的決策支持系統(tǒng)。

2.無人機的工作流程

無人機是新出現(xiàn)的一種空中作業(yè)平臺，可以用于捕獲各種遠程圖像。無人機工作流程的主要階段如下：1）任務規(guī)劃，2）無人機飛行和圖像采集以及3）圖像預處理。需要三個不同的方面來規(guī)劃路線：飛行區(qū)域，相機規(guī)格和無人機任務。預處理階段包括多光譜圖像的六個帶的正確對準以及在每個飛行中捕獲的單個圖像的正射校正和鑲嵌。圖像像素大小，每個圖像覆蓋的面積和飛行時間對飛行高度非常敏感。在較低的高度，無人機捕獲更精細的空間分辨率的圖像，但是由于更大的飛行長度和進一步鑲嵌過程的計算要求所需的能量，覆蓋整個場所需要的圖像數(shù)量可能是一個限制因素。以無人機探測城市綠化情況為例，在所研究的植被指數(shù)（過度綠色指數(shù)、標準化綠色紅色差異指數(shù)和歸一化差異植被指數(shù)）中，雜草、作物和裸土的光譜差異是顯著的，主要在30米高度。然而，植被與裸土之間的光譜可分離性較高，標志性的指數(shù)為NDVI。這些結(jié)果表明，光譜和空間分辨率之間的協(xié)議需要根據(jù)每個農(nóng)業(yè)目標優(yōu)化飛行任務，受到較小的對象（雜草植物或雜草斑塊）的大小的影響。

3.無人機的運行與管理

3.1 無人機運行常見問題

沒有任何無人機使用經(jīng)驗（航模使用經(jīng)驗）的普通大眾都可以買來小型無人機就飛，沒有培訓，沒有法規(guī)管理，更沒有航空安全意識。所以就可能出現(xiàn)“無人機掛煙花對射”、“無人機在機場附近飛行”等等極端情況出現(xiàn)?？罩袩o人機可以以多種方式威脅空域安全，包括意外碰撞或其他飛機的其他干擾，故意攻擊或分散駕駛員、飛行控制員注意力。惡意使用無人機可能裝載危險有效載荷，并墜毀到易受攻擊的目標。有效載荷可包括爆炸物，化學，放射性或生物危害。具有通常非致命有效載荷的無人機可能被黑客攻擊并被用于惡意目的。小型多旋翼飛行器大規(guī)模擴張使用，在毫無察覺的情況下，有可能使各種重要國防設(shè)施等需要保密的地面情況敞露無遺。？行業(yè)管理不到位，無人機制造缺乏統(tǒng)一的行業(yè)標準，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，產(chǎn)品的性能與適航性無法保證；按照現(xiàn)行民航法，民航、公安、海關(guān)、工商、體育、軍隊等多個部門對無人機建立聯(lián)合監(jiān)管處罰機制，管理主體不明，處理“黑飛”事件效率不高；管理無人機的相關(guān)法律法規(guī)不完善，法律效力不足。

3.2 無人機管理的重要性

目前我國無人機法規(guī)缺失下的監(jiān)管困境，導致無人機飛行活動基本處于無序狀態(tài)，存在巨大安全隱患.加強無人機的管理是極為重要的，新技術(shù)在無人機方面的應用已經(jīng)大大改變了人們生產(chǎn)生活的方法與節(jié)奏，通過無人機技術(shù)，生活中的很多事情可以很方便地完成。對于無人機來說，將其使用好，使其為人民大眾而服務是一件極為關(guān)鍵的事。針對核心重要目標劃設(shè)禁飛區(qū)域，不僅可以最大限度地保障公共安全，也是破解無人機監(jiān)管難題的一個有效"入口"，并成為逐步實行分級管理、促進無人機發(fā)展的一種有效努力。

3.3 無人機的管理方案

無人機的管理要求是，嚴格用于愛好或娛樂用途，按照以社區(qū)為基礎(chǔ)的一套安全準則和全國性的社區(qū)組織運作，限制在不超過25Kg，不干擾任何載人飛機，只有在通知空中交通管制后才允許出現(xiàn)在機場5公里范圍內(nèi)。2016年6月21日，聯(lián)邦航空管理局公布了小型無人機系統(tǒng)（sUAS）的商業(yè)運行規(guī)則，包括有效載荷在0.55至55磅（約250克至25千克）之間。商業(yè)運行僅限于晴天，速度在100公里/小時以下，僅限于G類空域，不得飛越人員或從行駛的車輛運行。為防止損傷人員，不允許在特殊照明或用于農(nóng)業(yè)、鐵路軌道檢查的非視線操作的夜間飛行。我國的《民用無人駕駛航空器系統(tǒng)駕駛員管理暫行規(guī)定》，重量小于等于7千克的微型無人機，飛行范圍在目視距離半徑500米內(nèi)、相對高度低于120米范圍內(nèi)，不需要證照。

4.城市無人機的發(fā)展前景分析

制定禁飛策略是不夠的，首先沒有法律強大的約束性，其次也有不少人會存在僥幸心理，利用系統(tǒng)漏洞進行危險飛行行為。通過相關(guān)開發(fā)部門和技術(shù)人員的共同努力，無人機技術(shù)的可靠性將會有著長足的發(fā)展，我國的智能化建設(shè)安全性將會得到更加切實的保障。在目前法律條款還不完善的情況下，公眾應自覺加強無人機飛行的安全意思，合法、合理地使用無人機。目前無人機行業(yè)入行企業(yè)很多，全新的產(chǎn)業(yè)，需要新的制度進行約束，以保證整個行業(yè)的有效持續(xù)發(fā)展。無人機安全監(jiān)控體系的建立和完善，離不開整體無人機企業(yè)與相關(guān)部門的共同努力與合作。無人機技術(shù)的也是我國工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵步驟，在智能化產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的這幾年，我國的無人機技術(shù)系統(tǒng)將憑借更加高效的自動化管理，得到科學合理高速的發(fā)展。

參考文獻

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