影（yǐng）响微型（xíng）多（duō）旋翼无人机（jī）的主要环境因素分析

无（wú）人（rén）机电力巡线是电网企业进行的（de）一种技术改（gǎi）造项（xiàng）目（mù），势必要产生一（yī）定的安全管理（lǐ）问题，而其中安全风（fēng）险是（shì）非常（cháng）重要的一项（xiàng）。就整体风险（xiǎn）而（ér）言，项目安全（quán）风险、技术风险、管理风险（xiǎn）是（shì）项目主要风险（xiǎn）因素，无人机系统故障因素、飞行环境因（yīn）素（sù）、机载设备性能（néng）是影响项目整体风险的关键因（yīn）素。飞行环境因素包括（kuò）（无线电环（huán）境、气象环境、地理环境）。飞行环（huán）境（jìng）中无线电环境（jìng）由于只能使用频谱（pǔ）仪及无（wú）线电距离测试（shì），

因此进行（háng）电磁环（huán）境测定难度最大。也是在（zài）任务管（guǎn）理中（zhōng）最（zuì）难进行管控的因（yīn）素。

高压输（shū）电（diàn）线路（lù）是三相交流电，变化的电场产生变化的磁（cí）场，并不断向四周激发，离高压（yā）线的距（jù）离越近，场强也就越大。电磁（cí）辐射（shè）强（qiáng）度与电流，电压，塔（tǎ）高，塔型等有关。一般情况下，两塔（tǎ）之间的（de）线（xiàn）最靠近地面，此处的（de）电场强度最大，电磁场强度（dù）随（suí）距离的减小而衰减。

架（jià）空输电线路产生的无线电电磁干（gàn）扰主要是导线表面和线路部件（jiàn）表面的电晕放电及绝缘（yuán）子高电位部分放电和（hé）接触不良（liáng）产生（shēng）的火花放电（diàn）。电晕放（fàng）电受（shòu）气候影（yǐng）响较大（dà），在电（diàn）晕及（jí）其它放电（diàn）的（de）同时,产生（shēng）的效应（yīng）之（zhī）一（yī）是（shì）无线电（diàn）干扰。无线电干扰的实质,是在电晕过（guò）程中出现一些有害的、频率（lǜ）相当（dāng）宽的电磁波（bō）干扰无线电通（tōng）信,对无线电设施（shī）产生干扰,危害环境。

线路杆（gǎn）塔高度、相（xiàng）间距离和分裂导线的数（shù）目都会（huì）影（yǐng）响无线电干扰水平大（dà）小。在输电线路50 m以内,电场的影响较大, 是干（gàn）扰通信的主要因素。

微型多（duō）旋翼无人机系统的基本运行任务

对（duì）线路环境（jìng）的巡检可（kě）基本归纳为（wéi）两（liǎng）大类。

(1)线路环境类：线路与设施周边（biān）植被（bèi）变化（huà），地形（xíng）地物变化等。

(2)线路设施（shī）类:导线，杆塔，基础，绝缘子，拉线，金具（jù）等。

微型多旋（xuán）翼无人机系统其典型的运行方（fāng）式（shì）是以线路中的某一杆塔处附（fù）近为起飞点，不（bú）超过起飞点（diǎn）500 m距离（lí）内（nèi），距离（lí）起飞点高度120 m以下区域内使用。这个距（jù）离是受目前（qián）法律法（fǎ）规的（de）限（xiàn）制，而（ér）一旦未来能够放开这个距离（lí），那么无人机的效率方面（miàn）的优势将更（gèng）加明显。

系统运行期间的典型（xíng）组织方式

由于线路巡（xún）检特殊的（de）任（rèn）务（wù）性质和环境，巡检作业必须精心（xīn）组（zǔ）织。其保障任（rèn）务的典（diǎn）型组织方（fāng）式（shì）由以下（xià）几个阶（jiē）段（duàn）组成（chéng）：任（rèn）务（wù）规划、飞行准（zhǔn）备（bèi）、起（qǐ）飞、任务执行、回收、回撤（chè）/转移、数据整理。

(1)任务（wù）规划对（duì）任务（wù）的成功具有关键性的作用。可以分（fèn）为两阶段执行。

第一阶（jiē）段（duàn）应依据和巡（xún）线相关数据，确立任务目标，是否（fǒu）允许飞行（不（bú）靠近机（jī）场等（děng）禁飞区区（qū）域）现场（chǎng）勘查，飞行路线，气象情况、特殊情（qíng）况处置等。

第二阶段（duàn）则在飞（fēi）行模拟器（qì）上对任务规划阶段所设定的动作进行模拟预（yù）演与操作，如发现（xiàn）问题则记录（lù）后（hòu）调整，返回（huí）到第一（yī）阶段（duàn）重（chóng）新制定并（bìng）审核。如无飞（fēi）行模拟器，应采用地图推演法进（jìn）行（háng）基本路线推演。

(2)飞行准备也分为两步执行（háng）。

第一阶（jiē）段是内场准备，检查飞行器在存储时的状（zhuàng）态，对如：电池（chí）、动力系统等各部（bù）件进行检测（cè），确定上述（shù）各（gè）部件正常后将系统由（yóu）储存状（zhuàng）态（tài）调整为运输状（zhuàng）态（tài）。

第二阶段是外场准备，当飞行器转运（yùn）到（dào）达（dá）场地（dì）后（hòu），将飞行器由运输状态转为飞行状（zhuàng）态（tài），简（jiǎn）单平整起飞场地，检（jiǎn）查飞行器各（gè）部（bù）件（jiàn）完好度（dù）；机载导航部件校准，返航点设置（zhì）等情况，数（shù）据链路工作是否正常，有效载荷（hé）及各部件控制是否（fǒu）完好，地面控（kòng）制设备完整性，任（rèn）务规（guī）划（huá）航线数据输入，飞行准备阶段如果（guǒ）发现问题应立即启动备用（yòng）方案（àn）。

(3)起飞（fēi）指观（guān）察手（shǒu）和操作手在确认起飞区（qū）域内情况后，两人确（què）认可以起飞后，操作手可执行（háng）起（qǐ）飞命令，飞机按指令动（dòng）作后（hòu），观察飞行（háng）器各方面（miàn）状态（tài），然后将飞行器依（yī）据（jù）事先已经规划好（hǎo）的航线飞往目标区域；或转入自（zì）动程（chéng）序，飞行器（qì）自行飞往目标区域。无论（lùn）采用（yòng）何种（zhǒng）方（fāng）法引导（dǎo）飞行器飞往目标区，观察（chá）手和操（cāo）作手都要始终留意各状态量，并相互进（jìn）行（háng）安全提醒。

(4)任务执行指进入目标区域后确（què）定剩余续航时间，高度等，此时操作手应通（tōng）过数（shù）据链路传回数（shù）据进行识别,并依据任务（wù）规划确定的路线及传感器动作方式进行。靠近目标物期间应稳步操作。在目标区域内如发现不利于（yú）飞行安全（quán）的物体应按照规定预案规避，同时观察（chá）手应注意（yì）鸟群（qún）等低（dī）空（kōng）活动，飞行器相（xiàng）对（duì）位置等（děng）情况，如遇到突发（fā）事件（jiàn）应冷静处置。

(5)回收指（zhǐ）完成任务后应迅速返航，返航时应注（zhù）意规定航（háng）线的执行（háng）情况，并同时留意航线周围有关物体（tǐ）的（de）变化（huà），在进入降落阶段时，应稳步操（cāo）作飞行（háng）器，并注意下降率（lǜ）情况，同（tóng）时（shí）留意（yì）风（fēng）的变化，当进入最终着陆接地前应稳步收（shōu）油门（mén）杆。如有可能应尽量使用自动着陆。

(6)转移/回（huí）撤指检查（chá）飞行器各部件，确认基本完好（hǎo）后（hòu），将其转入运输状（zhuàng）态并装（zhuāng）入（rù）防护箱内，完毕后（hòu）将其转移至运输载具上前进至下一地域（yù）或完成任务后回撤。

(7)数据整理指可以利用数据链路实时下（xià）载采集到的数据，或者（zhě）待飞（fēi）机降落回收后将机载记录数据拷贝（bèi）至（zhì）计（jì）算机，利用数据网络上传所获数据。

无人机巡（xún）线（xiàn）运（yùn）行时应注意（yì）的（de）事项（xiàng）

由于110 kV及以下的线路，线路之间并行（háng）、穿（chuān）越、跨（kuà）越等情况较多，对于微型多旋翼无人机（jī）运行（háng）任务规划（huá）时应在现有电（diàn）力工作安全规（guī）定的基础上进行（háng），在实践中对于飞行器飞（fēi）行中应有以（yǐ）下应注意的地方。

（1）对（duì）线路设施进行巡检飞行（háng）前应了解线路设施（shī）的运行情况，尤其是负荷高低（dī）、电流大（dà）小，杆塔类型，导（dǎo）线情况，前（qián）次巡视记（jì）录等。应建立任务（wù）规划单，及安全检查（chá）单。任（rèn）务规划单，及安全检查单都应实现电子化（huà）,方（fāng）便调取（qǔ）查阅及保存。

（2）不同类型的无人机和不同的巡线（xiàn）设备，其（qí）工作的安全距离的设置是不同的（de），需要在实践中确定。这个安全距离应是（shì）动力（lì）螺旋桨边缘与线路设施各处的（de）安全距离，而不（bú）是传（chuán）感器与被拍摄物的距离。

（3）在任务规（guī）划阶段就应仔细权衡（héng）飞行路（lù）线（xiàn）上（shàng）电磁干扰所带来的影响（xiǎng），同时飞行器运行位置应考虑（lǜ）传（chuán）感器特（tè）性及巡检要求。如（rú）:遇（yù）到线（xiàn）路自高压线路下方穿越及（jí）跨越（yuè），遇到这类情况，应优先（xiān）选（xuǎn）择返回起飞点并回收，转移（yí）地点至线路（lù）对侧后重新发（fā）射飞行或选择在（zài）交叉（chā）点位置远距离悬停并凝视。

(4）对不同的塔（tǎ）形及导线布置方式，应制（zhì）定优化路线（xiàn），完善的巡（xún）视（shì）路线方案有利于（yú）高效的完成巡视任务。如：双回（huí）耐张塔应采用由上层开始（shǐ），逐（zhú）步下降高度。

(5）任务规划及（jí）执行阶（jiē）段应考虑（lǜ）传（chuán）感器（qì）的性能，如使（shǐ）用光学传感（gǎn）器在平行线（xiàn）路飞行时，背景（jǐng）有（yǒu）可能的闪（shǎn）耀模糊（hú）。还要防止飞行器运动时带来的模糊导致任务失（shī）败。尤（yóu）其是光学传感（gǎn）器每（měi）秒帧（zhēn）数。而采用延（yán）时摄影法时应保证有较好（hǎo）的重叠率。红外传感（gǎn）器应考（kǎo）虑目标温度在（zài）大气环（huán）境中的水汽吸（xī）收以及所处（chù）阵位背景温度带来的影响。

(6）对于飞行（háng）器与线路（lù）设施（shī）安全距（jù）离的把（bǎ）握，人（rén）的作用目前仍然（rán）是无（wú）法替代的。目前常有（yǒu）飞行器上加（jiā）装多种传感器，或辅助距离判（pàn）定装置（zhì）等方式，而（ér）无论采（cǎi）用（yòng）何种方（fāng）式（shì），都应考虑（lǜ）由于（yú）隔离操作，传感（gǎn）器盲区等问题，人在（zài）飞（fēi）行（háng）平台起飞（fēi）后的操作更（gèng）多的是辅助（zhù）-决策。应制（zhì）定完善（shàn）的应急预案，并重视（shì）“操作-辅助”模式的训练。

(7）无线电（diàn）失去控制，尤其（qí）是飞行器失去无线电信（xìn）号后动作处置，考虑到110 kV及以（yǐ）下线路的特点及所处环境（jìng）。在选择（zé）动作方案时不（bú）应考虑自动返航，应选（xuǎn）择（zé）悬停方（fāng）式（shì）。

(8）有效载荷（hé）其重量大小等决定了飞行器的续航（háng）能（néng）力，而（ér）有效载荷的类型决（jué）定了所能完成的任务。多旋翼无人机（jī）系统的悬停高（gāo）度与任务载荷最大重量成反比，因此需要（yào）在（zài）任务规划阶段考虑所搭（dā）载的有效（xiào）载荷对任（rèn）务（wù）的影响。（来源：无人机频道（dào））

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