民航局将开展无人机适航工作亿航AAV为试点项目

<正>1月23日,中国民航局航空器适航审定司印发《基于运行风险的无人机适航审定的指导意见》,明确将在2019年底初步建成基于运行风险的无人机适航管理体系,公布已在国内5家无人机企业设立适航审定试点,重点探索货运无人机、巡线无人机、载人无人机的适航标准和审定办法。亿航智     

无人机系统适航与安全性分析方法

针对无人机系统安全性需求,首先根据载人航空器适航审定规范及安全性评估依据,表明由于无人机系统的特殊性造成直接应用现有安全性评估流程和评估方法具有局限性.在此基础上提出无人机系统适航安全性评估的几点改进:①考虑无人机系统包括无人机和综合保障设备,扩大安全性评估边界进行无人机系统级的功能危险分析;②考虑无人机系统“人机分离”特点,需要对无人机系统失效状态的严重程度进行重新分级和定义;③考虑无人机系统本身受起飞质量的影响很大,强调必须根据无人机系统分类对地面撞击和空中碰撞两个关键事件进行安全性分析.结果表明:上述改进从无人机系统本身特点出发,通过给定的目标安全水平进一步确保安全性.      

审定类民用无人机飞机级功能危险性分析

基于无人机"人机分离"的特有设计特点和运行限制条件,以国内某大型民用无人机为例,对我国审定类民用无人机的安全性评估方法进行了研究。通过定义无人机系统的飞机级功能,并对无人机功能失效状态概率基准的分析,建立了适合于无人机的安全性指标;开展了无人机的飞机级功能危险性评估过程,分析失效状态对无人机、机组人员、地面人员和空中其他飞行器的危害影响并划分了失效状态的危险严重等级。     

无人机系统安全目标水平预估方法

考虑无人机系统（UAS）与有人机运行安全特性的不同,通过事件树分析识别出对地撞击是无人机系统运行的首要风险方式。基于等效安全水平的概念,建立确定无人机系统安全目标水平的对地撞击模型,将无人机撞击动能、构型参数以及飞行环境因素综合考虑到模型中,并计算了不同无人机系统在不同运行场景下的安全目标水平以及基于我国地域人口的安全目标水平,结果表明: 在考虑运行环境的情况下,对无人机系统安全目标水平的定量要求可能跨越4～5个数量级。在此基础上,结合风险矩阵的概念,给出基于对地撞击情况的无人机系统运行风险评价矩阵,为无人机系统运行风险评价提供了一种可行思路。      

无人机系统的安全性与危险源分析

无人机系统的战术性能及优势将使其在未来高技术战争和民用航空中发挥越来越重要的作用。然 而,由于有人机与无人机飞行事故的特点不同,使得有人机的安全性分析与管理措施不完全适用于无人机系 统。首先,对无人机系统的飞行事故进行统计分析,得出无人机系统事故的特点;然后,合理借鉴有人机的安全 性分析,定义无人机系统的安全性,提出无人机系统事故的严酷度等级划分及相应的危险可接受度;最后,从设 计、机组训练及使用操作三方面进行危险源分析。本文提出的无人机系统不安全事件发生可能性等级划分和 危险源定性分析,可为后续无人机安全管理框架的构建奠定基础。     

以守正创新的探索与实践推动无人驾驶航空器适航审定

<正>万众期待的《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》已于2023年6月28日发布,并于今年1月1日开始实施,中国民用航空局（简称“局方”）制订的《民用无人驾驶航空器运行安全管理规则》（CCAR-92）也已由中华人民共和国交通运输部于今年1月1日公布并实施,这两份法规性文件规范了无人驾驶航空器系统（简称“无人机”）设计、制造、运行等方面的要求,将对我国无人机的发展影响深远,其中最引起关注的是中型和大型无人机纳入适航审定许可范畴。局方在推进无人机发展的同时,深切感受到了适航审定方面的挑战和压力。本文分享了有关无人机适航审定方面的思考,供业内专家一起探讨相应的适航审定。     

基于风险地图的城市物流无人机路径规划研究

近年来物流无人机技术迅猛发展,但城市低空空域的复杂性、电磁环境的干扰以及城市内居民的生命财产安全都对物流无人机在城市的推广提出挑战。在此背景下,研究评估无人机运行综合风险并生成的风险地图,以无人机运输安全性、经济性和路径平滑程度为目标规划无人机全局路径,并增加对无人机航线保护区结构的约束。在原始NSGA-III算法的基础上对航路点选择机制、交叉和变异操作进行改进,使算法更适应路径规划的需求。实验证明,模型能有效地避开禁飞区,确保路径的多样性、经济性和安全性,为物流运输经营者和低空空域监管方提供高质量、多样化的备选路径,满足不同决策者需求,为无人机城市物流活动的安全高效运行提供有效的解决方案。     

无人机特定运行风险评估方法的应用

为适应无人机快速发展以及运行模式多样、灵活、复杂的特点,在国际上尚无成熟管理经验的情况下,结合我国航空现状和无人机运行的特点,采用JARUS特定运行风险评估(specific operations risk assessment,SORA)方法,对安全风险较高的无人机运行进行安全评估及管理。该方法基于地面风险和空中风险开展评估,确定安全运行所需的边界,为局方、运行人及相关第三方提供评估无人机能否按照经过风险评估后的置信水平实施安全运行的方法,为公众建立足够的信心,确保特定运行能够安全进行。     

无人机飞行碰撞风险影响因素分析

伴随着无人机机载设备能力的提高和低空空域的开放,不同类型的无人机逐渐在抢险救灾、环境监测、短途物流、军用侦察方面得到了广泛的运用。根据无人机在低空空域飞行方向速度随机和避让灵活性大的特点,分析空域内定位误差、速度误差、人机系统和气象条件对碰撞风险的影响,并建议通过无人机碰撞风险研究来推动无人机和民航客机在非隔离空域的联合运行。     

无人机系统适航现状及发展研究

针对无人机系统适航性要求,介绍了国内外无人机系统现状及发展趋势,以及国内外无人机适航审定政策,提出了无人机系统适航工作建议。     

基于多传感器融合的无人机应急着陆功能研究

无人机作为一种新型飞行器,在城市空中交通领域得到了飞速的突破和发展。电动垂直起降（eVTOL）无人机因具有低碳环保、运行成本低等优势成为当下研究的热点。为了保证飞行器的运行安全性和可靠性,本文针对无人机在应急特殊情况下的着陆功能进行研究,针对不同飞行高度场景并结合传感器性能要求对可着陆区域进行识别筛选,基于相机与激光雷达多传感器数据融合,提出了一种无人机在城市未知环境中的应急着陆方法,同时进行城市应用场景仿真环境的测试,初步实现无人机在城市未知场景下获取着陆位置,为保证无人机在未知场景下的着陆安全性提供方向。     

基于STPA-TOPAZ的低空无人机冲突解脱安全性分析

为防止低空无人机(UAV)冲突解脱过程中发生危险接近或事故,将该过程的安全问题转化为控制问题,提出基于STPA-TOPAZ的低空无人机冲突解脱安全性分析方法。首先基于系统理论的事故模型和过程(STAMP),构建冲突解脱系统中的安全控制结构。然后利用系统理论过程分析(STPA)根据系统运行的上下文信息确定系统级事故和危险,识别出冲突解脱过程中的不安全控制行为,并分析产生不安全控制行为的关键致因。最后利用TOPAZ方法定量描述致因因素对系统安全的影响程度,找到制约系统安全的瓶颈。仿真结果表明了STPA-TOPAZ方法的有效性与优越性。     

CMR在适航审定中的应用研究

研究了CMR（审定维修要求）在民机适航审定中的应用,分析了CMR在SSA（系统安全性评估）中的作用和形成过程,最后结合实例给出了CMR候选项及对应检查间隔的确定方法。     

天翼1无人机电动化改造可行性分析

电动飞机正在国内外通用航空领域蓬勃发展,并影响着未来航空的发展方向。利用电推进技术对无人机进行电动化改造,能大大提高无人机的安全性、可靠性和维修性,降低使用成本。以天翼1无人机为电动化改造对象,提出了电动化改造方案,详细计算分析了电推进系统中电动机和锂电池组的主要参数,并从无人机的重量重心、性能以及电推进系统的安装方式等方面分析了改造的可行性。分析结果表明,天翼1无人机电动化改造基本可行;并提出了后续改造实施中需注意的问题。     

一种基于信息素图的无人机高效通信覆盖方法

因无人机灵活性强，覆盖效果好，越来越多的实际情境中选择借助多无人机进行高效的通信覆盖。而实际应用中，对于多无人机系统灵活性、低时延、长续航及安全性的要求需重点考量。为提高无人机持续通信覆盖效果，在无人机相对稀疏这一具体情况下，提出了一种基于信息素图的、限制无人机转弯半径的分布式无人机自主规划通信覆盖方法，保证其灵活性、低时延及长续航的性能；通过引入锚节点，设计了信息素向导信息的交互模型，保证了无人机的安全性。该方法在待覆盖区域最大接入时间间隔方面远优于半随机择取航向的方式，同时平均接入时间间隔下降约15%;对比无地理价值描述的普通信息素图，该方法的平均接入时间间隔与最大接入时间间隔均下降约6%。通过无人机间的解耦，避免了分布式方法面临的无人机间异步问题。     

民机机载系统网络安保适航政策分析

随着信息化、网络化技术的不断发展,机上互连接口的数量和种类越来越多,在带来性能提升的同时也引入了安保风险,给民机安全性带来了挑战。梳理了新一代民机内部网络域、外部网络域的接口类型,总结了国际民航组织、美国联邦航空局、欧洲航空安全局等各机构针对网络安保问题的审定政策,分析机载网络安保相关的工业标准及审定要求,给出了在实际审定中的审定要素和要求。本研究可为我国民机机载系统网络的适航审定提供理论支撑。     

无人机航迹规划技术研究及发展趋势

通过对无人机航迹规划的研究,构建了无人机航迹规划的结构框架;分析了无人机系统约束及威胁场约束,探讨了无人机航迹几何建模方法及规划算法的国内外研究概况;并着重分析了规划算法。最后,阐述了无人机航迹规划面临的关键问题及发展趋势。     

大型民用无人机适航管理问题研究

针对当前及未来大型民用无人机的适航管理需求,梳理了国内外民用无人机适航管理进展,研究了大型民用无人机的适航管理思路框架。在此基础上,对无人机适航要求的制定开展研究,结果表明,无人机适航规章的制定仍将以载人机适航规章为基础,约70%的条款将完全适用或修订后适用于无人机,进而给出并分析了3种无人机审定基础选择方式,将为当前政策环境下,大型民用无人机可能开展的适航审定工作提供建议和参考。     

无人机自主防碰撞方法研究

针对涉及无人机安全的防碰撞问题,提出基于最优化理论的自主防碰撞方法.通过对无人机自主防碰撞过程的定性分析,建立了无人机自主防碰撞系统;然后分析了应用于该系统中不同阶段的防碰撞方法,并基于最优化理论提出了三维、动态碰撞预测与防碰撞方法,最后将规避策略转化为无人机机动控制指令实现规避.仿真结果验证了方法的有效性.     

基于场景的无人机系统仿真测试方法

随着无人机规模数量的全新增长和技术的快速迭代,对无人机系统进行测试验证的需求更加急迫。本文探讨了无人机仿真测试场景数据及虚拟场景构建方法,提出了基于场景的无人机系统仿真测试方法,设计了无人机仿真测试平台整体研制方案。研究表明,基于场景的无人机系统仿真测试方法可以对无人机进行系统的功能验证,提高无人机测试效率,保证其安全运行能力。无人机仿真测试平台设计方案为平台研发和仿真测试开展提供了良好的基础。