影响微型多旋（xuán）翼无人（rén）机的主要环（huán）境因素分析

无人机电力（lì）巡线是电网企业进（jìn）行的一（yī）种技术改造项目，势（shì）必要产生一（yī）定的安全管（guǎn）理问题，而其（qí）中安（ān）全风险是非常（cháng）重要（yào）的一项。就（jiù）整体（tǐ）风险而言，项目（mù）安全（quán）风险、技术风险、管理风险是项目主要风险因素，无人（rén）机系统故障因素、飞（fēi）行环（huán）境（jìng）因素、机载设备性能是影响项目整体风（fēng）险的关键因素。飞行环境因素包（bāo）括（无（wú）线电环（huán）境（jìng）、气象环（huán）境、地理环境）。飞行环境中无（wú）线（xiàn）电环境（jìng）由于只能使用（yòng）频谱仪及无线电距离测试，

因此进行电磁环（huán）境（jìng）测定（dìng）难度（dù）最大（dà）。也是在任（rèn）务（wù）管理中最难进行管控（kòng）的（de）因素（sù）。

高压输电线路是三相交流电，变化的电场产生变（biàn）化（huà）的磁场，并不（bú）断向（xiàng）四周激发，离高压线的距离越（yuè）近（jìn），场强也就越大。电磁辐射强（qiáng）度（dù）与电流，电压（yā），塔高，塔型等有关。一般情（qíng）况下，两塔（tǎ）之间的线（xiàn）最靠近地面，此处的电场强度最大，电磁（cí）场强度（dù）随距离的（de）减（jiǎn）小而衰减。

架空输电线路产生（shēng）的无线电电（diàn）磁干扰主要是导线表面和（hé）线路（lù）部件表（biǎo）面的电晕放电及绝缘子高电位部分放电和接触不（bú）良产生（shēng）的火花放电（diàn）。电晕放电受气候（hòu）影响较（jiào）大，在电晕及（jí）其它放电的同时,产生的效应之一是无（wú）线电干（gàn）扰。无线电干扰的实质,是在电（diàn）晕（yūn）过程（chéng）中出现（xiàn）一些有害的、频率相当宽（kuān）的电磁波干扰无线电通信,对无线电设施产生干扰,危（wēi）害环境。

线路杆塔高度、相（xiàng）间距离（lí）和（hé）分裂导线的数目都会影（yǐng）响无线（xiàn）电干扰水平（píng）大小。在（zài）输电线路50 m以内（nèi）,电场的影响较大, 是（shì）干扰通信的主（zhǔ）要因素（sù）。

微型多旋翼无人机系统的（de）基本运行任务（wù）

对线路环境的巡检可基（jī）本归纳为（wéi）两大类（lèi）。

(1)线（xiàn）路环境类（lèi）：线路与设施周边植被变化，地（dì）形（xíng）地物（wù）变（biàn）化等（děng）。

(2)线路设（shè）施类:导线，杆塔，基础，绝（jué）缘子，拉线（xiàn），金具等。

微型多旋翼无人（rén）机（jī）系统其（qí）典（diǎn）型的运行方式是以线（xiàn）路中的某一杆塔处附（fù）近为起飞点，不超过起飞（fēi）点（diǎn）500 m距离内，距离起飞点高度120 m以（yǐ）下区域（yù）内使用。这个距离是（shì）受目前法律法规（guī）的限制，而一旦未来能够（gòu）放开这（zhè）个距（jù）离，那么无人机的效率（lǜ）方（fāng）面的优势将更加明（míng）显。

系统运（yùn）行期间的典（diǎn）型组织方式

由于线路巡（xún）检特殊的任务（wù）性（xìng）质和环境，巡（xún）检作业必须精（jīng）心组织。其保障（zhàng）任务的典（diǎn）型组织方（fāng）式由以下几个阶段组（zǔ）成：任务（wù）规划（huá）、飞（fēi）行（háng）准备（bèi）、起（qǐ）飞、任务执行、回（huí）收、回撤/转移、数据整（zhěng）理（lǐ）。

(1)任务规划对任务的成功具有（yǒu）关键（jiàn）性的作用（yòng）。可以分为两（liǎng）阶（jiē）段执行。

第一阶段应（yīng）依据和巡线（xiàn）相关数据，确立任务（wù）目标，是（shì）否允许飞（fēi）行（不靠近机场（chǎng）等禁飞区区域）现（xiàn）场勘查，飞（fēi）行路线，气象情况、特殊情况处置等。

第二（èr）阶段则在飞行模拟器上对（duì）任务（wù）规划阶段所设定的动作进行（háng）模拟预演与操作，如发现问题则（zé）记录后调整（zhěng），返（fǎn）回到第一阶段（duàn）重新制定（dìng）并审核。如无飞行模拟器，应（yīng）采用地（dì）图推演法进行基本路线推演。

(2)飞行准备也分为两步执行。

第（dì）一阶段（duàn）是内（nèi）场准备，检查飞行器（qì）在存储时的状（zhuàng）态，对如：电池、动力系统等各部件进行检（jiǎn）测，确（què）定（dìng）上述各部件正常后将（jiāng）系（xì）统由储存状态调整为运输状态。

第二阶段是（shì）外（wài）场准（zhǔn）备，当飞（fēi）行器转（zhuǎn）运到达场（chǎng）地后，将飞行器由运输状态转为飞行状态（tài），简单平整起飞场（chǎng）地，检查飞行器各部件完好度；机载导航部件校准，返航点设置等（děng）情（qíng）况，数据链（liàn）路工（gōng）作是（shì）否正常，有效载荷及各（gè）部（bù）件控制是否完好，地面（miàn）控制设备完（wán）整性，任务规划航线数据输入，飞行准备（bèi）阶段如果发现问题应立即（jí）启动备用方案。

(3)起飞指（zhǐ）观察手和操作手在确认起飞区域内情况后，两人确认可（kě）以（yǐ）起（qǐ）飞后，操作手可执行起（qǐ）飞（fēi）命令，飞机按（àn）指令动作后，观察飞行器各方面状态（tài），然后将飞行（háng）器依据（jù）事先已经规划好的航线飞往目标区域（yù）；或转入（rù）自（zì）动程序，飞行（háng）器自行飞往目标区（qū）域。无论（lùn）采用何种方法引导飞行器飞往目标区，观察手和操作手都要始终留意各状态量（liàng），并（bìng）相互进行安全提醒（xǐng）。

(4)任务执行指进入目标（biāo）区域后（hòu）确定剩余续航时间，高（gāo）度等，此时操作手应（yīng）通（tōng）过数据链路传回（huí）数据进行识别,并依据（jù）任务规（guī）划确定的路线及传（chuán）感（gǎn）器动作（zuò）方式进行。靠近目标物期间应稳（wěn）步操作。在目标区域内如（rú）发现不利于飞行安全的（de）物体应按照规定预案规（guī）避（bì），同时观（guān）察（chá）手应注（zhù）意鸟群（qún）等低空活动，飞行器相对位置等情况，如遇到（dào）突（tū）发（fā）事件应冷静处置。

(5)回收指完成任务后应迅速返航，返航时（shí）应注意规定航（háng）线的执行情况，并同时留意航线周围有关物体的变化，在进入降落阶段时，应稳步（bù）操作飞（fēi）行器（qì），并注意下降率情况，同时留意风（fēng）的（de）变化（huà），当进入最终着陆接（jiē）地前应稳步收油门杆。如有可能应尽量（liàng）使（shǐ）用自动着陆。

(6)转移/回撤指检查飞行器各（gè）部件，确认（rèn）基本完好后（hòu），将其转入运输状（zhuàng）态并装入防护箱内，完毕后将其转移至（zhì）运输载具上前进至下一（yī）地域（yù）或完成任（rèn）务后回撤（chè）。

(7)数（shù）据整理指可以利用数据链路实时下载采集到的数据，或者（zhě）待飞机降落（luò）回收后将机载记录数（shù）据拷贝至计算（suàn）机（jī），利用数据（jù）网络上传所获数据。

无人机巡（xún）线运行时（shí）应（yīng）注意的事项

由于110 kV及以下的线路，线路之间并（bìng）行、穿越、跨越等情况（kuàng）较多，对于微型（xíng）多旋翼无人机运行任务规划（huá）时（shí）应在现有（yǒu）电（diàn）力工（gōng）作安全规（guī）定（dìng）的基（jī）础上进（jìn）行（háng），在实践中对于飞（fēi）行器飞行中应（yīng）有以下应注意（yì）的地方（fāng）。

（1）对线路设施进行巡检飞行前应了解线路设施的运行情（qíng）况，尤其是（shì）负荷高低（dī）、电流大（dà）小（xiǎo），杆塔类型，导线情况（kuàng），前次巡视记录（lù）等。应（yīng）建（jiàn）立（lì）任务规（guī）划单，及安全检查单。任务规划单，及安全（quán）检（jiǎn）查单都（dōu）应实现（xiàn）电子化,方（fāng）便调取查阅及保（bǎo）存。

（2）不同类型的（de）无（wú）人机和不同的巡线（xiàn）设备，其工作（zuò）的安全距离的设置是不同的，需要在实践中确（què）定（dìng）。这个安（ān）全距离应（yīng）是动力螺旋桨边缘与（yǔ）线路设施各处（chù）的安全距离（lí），而不是传感器与被拍摄物的距离。

（3）在任务规（guī）划阶段（duàn）就应仔细（xì）权衡飞行路线上电（diàn）磁干扰所带来（lái）的影响（xiǎng），同时飞行器运行位置应考虑传感器特性及（jí）巡（xún）检要（yào）求。如:遇（yù）到线路自高压线路（lù）下方穿越及跨越，遇到这类情况，应优先选择返回起（qǐ）飞点（diǎn）并回收，转移地点至线（xiàn）路对侧后重（chóng）新（xīn）发射（shè）飞行或选（xuǎn）择在交（jiāo）叉点（diǎn）位置远距离悬（xuán）停并凝视。

(4）对不（bú）同的塔形及导线布置方式（shì），应制定优化路线，完善（shàn）的巡视路线（xiàn）方案有利于高效的完成巡视任（rèn）务。如（rú）：双回耐张塔应采用由上层开始（shǐ），逐步下降高度。

(5）任务规划及执行阶段应考虑传感器的性能，如使（shǐ）用光学传感器在平（píng）行线路飞（fēi）行时（shí），背景有（yǒu）可能（néng）的（de）闪耀模糊。还（hái）要防止飞行器运动时带来的模糊导致任务失败。尤其是光学传感器（qì）每秒帧（zhēn）数（shù）。而采用延时摄影（yǐng）法时应（yīng）保证（zhèng）有较好的重叠率。红外传感器应考虑（lǜ）目标温度（dù）在大气环境中的水汽吸（xī）收以及所处阵位背景温度带（dài）来的影响。

(6）对于飞（fēi）行器与线（xiàn）路设施安全距离（lí）的把握，人的作（zuò）用（yòng）目前（qián）仍然是无法（fǎ）替代的。目前常有飞（fēi）行器上加装多（duō）种传感器，或辅助（zhù）距（jù）离判定装置等方式，而无论采用何（hé）种方式（shì），都应考（kǎo）虑由于隔离操作，传感器盲区等（děng）问题，人（rén）在飞行（háng）平台起飞后的（de）操作更多的是辅助-决策。应制定（dìng）完善的应急预案，并重视“操作-辅助”模式的训（xùn）练。

(7）无线电失去（qù）控（kòng）制，尤其（qí）是飞（fēi）行器失去无（wú）线电信号（hào）后动作处置（zhì），考虑到（dào）110 kV及（jí）以下线路的特点及所处环境。在选（xuǎn）择动作方案时不应考虑自动返（fǎn）航，应选择（zé）悬停方式（shì）。

(8）有效载荷（hé）其（qí）重（chóng）量大小等（děng）决定了（le）飞行器的续（xù）航能力，而有效载荷的类型决定了所能完成的任务。多旋翼无人机（jī）系（xì）统（tǒng）的悬停高度与任（rèn）务载荷最大重量（liàng）成反比，因此需（xū）要在任务规划阶段（duàn）考虑（lǜ）所搭载的有效载荷对（duì）任务的影响。（来源（yuán）：无人（rén）机（jī）频道（dào））

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