- 2017/5/10 9:45:45
- 类型:原创
- 来源:电脑报
- 报纸编辑:电脑报
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特约记者 喻彩华 本报记者 浪鹰
一只重0.45千克的鸟与飞行速度为960公里/小时的飞机相撞,可产生21.6万牛顿的力;若鸟的重量增加至1.8千克,冲击力会比炮弹还大。
如果是重量为1.5千克-150千克,通常由质地坚硬材料制成的无人机,与飞机相撞,会产生怎样的破坏力与严重后果?
对民航业来说,频频挑衅式“黑飞”的无人机,却正成为干扰民航飞行安全最严重的潜在危险——4月14日以来,成都双流机场连续发生10起无人机扰航事件,造成超过百架航班备降、返航或延误,上万名旅客出行出行受阻被滞留机场。
这仅是在成都一地。五一假期期间,昆明长水机场、南京禄口机场也因无人机影响了众多航班。此前在杭州、绵阳、重庆、深圳、哈尔滨等多地机场也出现过类似情况。频繁出现的扰航事件,不仅警方高度重视,悬红万元、设备实名登记、全天候监控,连远在深圳的消费级无人机行业老大——大疆也宣称“悬赏一百万奖励举报干扰成都机场运行事件线索”。
然而,即便警方、航空业和无人机产业高度关注,但至今尚未有直接参与者被查获,无黑飞者落网,而且出乎意料的是,“黑飞”行为不仅未因公安部门的介入而消失,反有愈演愈烈的势头——5月2日,成都双流机场再次遭到无人机入侵,大量航班被迫到其他机场迫降。
事情变得扑朔迷离起来,有网友发帖质疑,称多起事件背后有“黑手”,尤其是西南地区一家正在推广无人机监管产品的通航企业被置于风口浪尖,其号称可以实现对黑飞无人机的控制和监管。
“如果是一两次太正常不过,但发生这么多次不能认为是孤立事件了。” 一位飞行俱乐部的负责人表示,这种频频置公共安全于不顾,公然挑衅政府和公众底线的做法,背后肯定有着不为人知的利益作祟。
无人机成航空业心腹之患
对于王蓉来说,她怎么也没想到,因为无人机的“黑飞”,她的一个重要会议差点泡汤了。
4月21日下午,王蓉乘坐从北京飞往成都的航班,去参加第二天上午八点半的一个重要合作会议。原本应5点30到达成都双流机场,但飞机并没有降落,而是在成都上空盘旋40多分钟后,改航备降到了重庆。“机长说是因为成都双流机场被无人机入侵骚扰,为旅客安全,暂时不接受降落。无奈之下,我只好连夜打的从重庆赶到成都,花了1000多元!”
郁闷的不仅是乘客,“今天被无人机害得差点宣布紧急油量,备降重庆,还剩1.8T!悬啊!”4月26日晚,结束飞行任务后的陈东,在微信朋友圈个人悬赏:“抓住黑飞无人机,我个人奖励10000元。”
陈东说,4月26日他驾驶客机飞往成都双流机场,飞到成都进近区域以后,他接到通知,双流机场因为发现无人机临时停止运行,飞机只能在空中盘旋等待。
“我们在空中盘旋30分钟后,机场给出的回复是不确定什么时候重新开放。由于飞机油量不足,就决定去重庆备降。”陈东算了一笔账,“我们飞机备降花费大概在7万元左右,双流机场进港量每小时大概在60架次,如果关闭一个小时,大概就有几十架飞机备降,造成的直接经济损失,不包括旅客索赔,就是几百万元了,同时还影响飞机后续航班。”
无人机“黑飞”不仅造成经济方面的损失,还可能对飞机有信号干扰。“飞机是专用频谱,无人机信号主要是公开的非授权频谱,理论上不可能产生干扰,但不排除别有用心的人在无人机上安装特定干扰源。”5月3日,国内某无人机企业高层肇伟(化名)对记者表示。
更危险的是,如果无人机和飞机相撞,可能造成机毁人亡,“那肯定是重大灾害”。虽然目前国内暂未发生无人机与飞机相撞的事件,但航空业有个专门术语叫“鸟击”, 公开资料显示:目前鸟撞飞机是威胁航空安全的重要因素之一,自1988年以来,由于鸟击引起的坠机事故已经造成219人死亡。
与鸟类相比,无人机显然危害更大,“在驾驶舱内时,视距只有五六百米,很难发现小型的不明飞行物,包括鸟类、无人机等,一旦相撞,无人机高燃烧性的锂电池,将对飞机发动机产生极大危害”。陈东说。
无人机正成为航空业的心腹大患。来自美国巴德学院公布的一组数据显示,自2013年12月17日至2015年9月12日期间,无人机和遥控飞机与民航共发生了327起危险接近事件,其中28次导致航班为了避免与无人机相撞而改变航线。
在国内,据民航部门提供的数据,2015年,全国共发生无人机扰航事件4起,2016年猛增至23起。2017年以来,此类事件更加频发,仅西南地区就已发生十多起。 2013 年 12 月,一架在首都机场东部的遥控无人机引起空军雷达报警,空军甚至出动了直升机将其迫降。此前在昆明长水机场,还曾发生无人机飞行离空中客机仅50至70米、甚至闯入跑道区域的险情。
抓不到的神秘“黑飞”
“在中国,任何未取得民航总局或有关部门许可的飞行都是黑飞。我国空域全部由军方管理,无人机的起飞、路线、结束都要提前向相关部门报批自但现在还没有个人报批的入口。” 肇伟说。
根据记者了解,其实目前各大机场都对无人机有着明确的“禁飞”规定。比如按照四川省去9月1日颁布的“限飞令”规定,双流国际机场净空保护区内,未经许可禁放无人机,范围包括成都、眉山等12个区县的部分地方。
而针对今年4月以来的“黑飞”扰航事件,成都警方立案侦查,设置了91个监测点。4月25日,拥有中国民用无人机七成市场份额的大疆也在其官微声明,悬赏百万“缉凶”。
不过,截至发稿,尚无找到肇事者的信息发布——5月2日,成都警方抓获一位在机场净空区放飞无人机的大疆飞手,但这位飞手和频频扰航的无人机无关。此外有公开报道称,有在机场被逮获的无人机,先被目击,其后被雷达定位,但最后机场相关工作人员赶到时,空余无人机,不见黑飞者。
“首先要确定是什么样的无人机才能判断谁干的。”AOPA(中国航空器拥有者及驾驶员协会)执行秘书长柯玉宝表示,无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机,这其中又细分为工业无人机和针对个人、家庭使用的多旋翼消费级无人机,它需要驾驶员手动驾驶,但如果是消费级无人机,其实并不难抓。据悉,AOPA是管理国内无人机的行业协会组织,是国际航空器拥有者及驾驶员协会(IAOPA)的国家会员。
大疆创新副总裁邵建伙也对媒体称,“如果是程序飞行的无人机,通过无线电三点定位很容易就能找到信号发射源,也就是飞手所在位置,消费级无人机飞手只能在视距范围内飞行,也就是说飞手与飞机距离超不过2公里,从技术角度,抓到嫌疑人并不难。”
“我们做了自查工作,无人机疑似飞行区域均处于大疆产品内置的成都双流机场禁、限飞区内,大疆产品没办法在禁飞区内起飞和飞入。”大疆创新公关部相关人士对本报称,消费级无人机需要GPS定位系统导航飞行,飞机在室外起飞时,会自动接收卫星信号。在操作飞机所需要的手机软件中,厂家都会将机场等重点区域和特殊区域设置为禁飞区,正常情况下,禁飞区中无人机无法启动——如果从外部闯入禁飞区,则会立即自动下降至地面。
有业界人士认为,能够肆无忌惮飞进限飞区域的,极有可能是大型的遥控固定翼无人飞机。无人机航拍爱好者阿俊就介绍,过去几年机场无人机的黑飞,除了杭州一次多旋翼,基本都是固定翼。“多旋翼续航时间只有半小时,其飞行高度是120米,如上面没有航线可设置成500米的极限高度。而固定翼续航时间几小时,飞行高度几千米,可以设置自动驾驶,飞手可以在10公里外山里手抛,很难定位到飞手位置。”
“成都频发的无人机‘黑飞’事件,看起来不像是无意造成的,毕竟多次是专门选择在机场附近飞行。”有3年航拍爱好的阿俊说,如今业内的“飞友”们都不敢飞,也不能飞了。他希望,“黑飞”事件的真正原因能尽快被查明。
利益链背后内幕重重
目前来看,西南地区特别是成都机场无人机黑飞问题,没有得到遏制,而且也看起来绝非偶发个人行为,许多人发出疑问,如此关注之下挑衅式顶风作案,其背后又有怎样的居心?
而在连日无人机干扰航空事件后,一家西南地区通航企业被置于风口浪尖。原因是该公司正在推行开发的无人机监管产品,旨在面向无人机售卖硬件,实现对黑飞无人机的控制和监管。
据知乎网友“小名马克思”检索分析,该企业有商业动机,正在推行“无人机监管”为主要服务的“飞云系统”,且该公司实际控制人,涉嫌在该领域既当裁判又当参赛选手。
被网友指出的这家公司,正是成都福来鹰通用航空有限公司,而使其被关注的,正是旗下主要开发产品“飞云系统”。根据“AI与机器人”(dnbai2017)记者了解,2016年5月,专门规范无人机运行的西南无人机飞行服务中心落户成都,由成都市郫县人民政府、四川省通用航空协会等共建,并部署了先进的无人机管理服务系统——飞云。通过云计算技术和西南空管局直接实现数据交换和共享,并对无人机及其驾驶员、企业进行信息登记管理。
据福来鹰官方解释,飞云系统是云技术下的无人机即时空管服务。简单来说,这个“飞云系统”的主要是面向无人机厂商,通过给无人机嵌入芯片,可以实现对无人机黑飞的监督管理。
然而重点不止于此,知乎网友通过公开工商资料和检索发现,成都福来鹰通用航空有限公司的实际控制人张某,“背景”不简单,涉及8个方面的相关关系,同时担任四川省通用航空协会常务秘书长,以及西南无人机飞行中心负责人———因此,知乎众多网友推测称,“黑飞”在今年4月频发,正是公司为了推广飞云系统而进行的。
面对网友质疑,张某最初回应称,他的确在多个机构担任职务,但都是合法合规的,网帖是对他和公司的诽谤,目前已经报警。
5月3日和4日,记者多次拨打张某手机均未接通。此前,对于网友质疑的飞云系统和本人以及四川省通用航空协会的关系,他拒绝了包括央视在内的多家媒体采访要求,称一切都要问前郫县现郫都区宣传部。而郫都区区委宣传部一位负责人则表示,企业的事还是该由企业回应。
此外,也有接近张某的人透露,这个飞云系统最初是强制当地无人机安装并且收费,而且当时协会曾经发布了一个“禁飞区域通知”,而这本该是执法部门做的事情。“可能也因此得罪了一些人。”
“这么高频的‘黑飞’造成舆论媒体的关注,进一步推动政府的监管,然后从中分得商业利益。”航拍爱好者阿俊认为,“其实类似公司很多,他们都是私人公司,实际上现在没有相关国家法律去支持他们这个监管机构。”
4月27日,中国电子科技集团公司第二十九研究所就宣布,其研发的新一代无人机反制产品能够在“黑飞户”开机时第一时间进行预警并迅速定位操控者位置,设备从单一手段的发现、处置迈向前端全自动监控。根据记者了解,中电二十九所总部位于成都。
混乱的无人机“行驶证”培训江湖
无人机频频扰航事件,还透露了一个重要信号:黑飞是无人机的常态。
今年3月,重庆网民史涵在国内某电商网站上选购一架无人机时,“就是谈谈价格,卖方没有问干嘛用,也没说过哪些地方不能飞。”此后,尽管重庆相关部门公布了禁飞区,他也只是不让飞的地区尽量不去,也从未申报过飞行计划。当然,他更从未有过花几万元去考取无人机“驾驶证”的想法。
根据记者了解,无人机不是“黑飞”要满足三个条件。第一,人员要有航空器驾驶执照。第二,航空器要有适航证书,相当于汽车的行驶本,包括了国际登记证、试航证以及电台执照。第三,要申报飞行计划。
来自AOPA的统计数据显示,截至2015底,国内具有培训资质的无人机驾驶员培训机构共43家,取得驾驶员合格证的有1250人。而根据报道,相关部门预测,我国无人机2017年出货量为97万台,大部分都是出于没有监管的“黑飞”状态:“飞行员”没有资格证;起飞之前没有向相关部门征得飞行许可;也没有在指定空域飞行。
根据重量,无人机分为4种:7千克以下的为微型,7至116千克的为轻型,116千克至5.7吨的为中型,5.7吨以上的为大型。目前,民用无人机多为轻型或微型。根据《民用无人驾驶航空器系统驾驶员管理暂行规定》,重量小于等于7千克的微型无人机,飞行范围在目视距离半径500米内、相对高度低于120米范围内,不需要证照,原则上所有飞行都需要申报计划。超出该范畴的,比如送快递、市区航拍等商用领域,则在飞行资质管理范围内。
“需要注意的是,虽然现在消费级无人机不到7千克,但驾驶人会在无人机上载电池模块等物品,起飞时有多重就说不清了。所以,一般情况下,飞机净重超过4千克就需要驾驶证。” 天途教育一位工作人员表示。
该工作人员表示,根据中国民航局2014年出台的规定,AOPA负责无人机驾驶员的资质管理,而天途教育是AOPA在华北地区的培训机构。“20天学习期,分理论、模拟和实操课程,学费最低13000元,最高30000元。有了驾驶执照,在非限制区域无需申报也可以飞,在限制区域,可以向空管部门申请飞行空域和计划。”
除了AOPA,去年6月,大疆正式成立慧飞无人机应用技术培训中心,培训价格6500元;在教育部备案的南京通航无人机学校有开展为期一年的无人机专业培训,对考核合格的学生颁发《无人机飞控师证》;在航模界广为人知的中国航空运动协会(ASFC)一直都有明确的对航模驾驶员进行考核发证的机制。北京航空航天大学也在去年正式开始了无人机培训课程。
为此,去年6月,大疆还和AOPA进行了口水战。当时,AOPA含沙射影的表示大疆涉嫌非法发证,而大疆直接不承认AOPA证书,因为这个协会不属于国家机关,没有法律效力。
不过,尽管这是一个竞争激烈的市场,但是真正去参加考证的人并不多。比如最为知名的AOPA上海培训机构,截止到去年12月底,公司仅发了200个左右的证件。
更关键的是,哪怕一些人手持AOPA合格证,但也从未使用过此合格证,因为目前各地还不受理个人飞行申请,个人消费者无处申报,谁在监管也没有定论。相比之下,大型航模早就明确了主要由体育总局监管。
被破解的无人机禁飞区
“空管局正在完善相关的规章制度,处于执法摸索期,目前监测黑飞主要还是依靠技术手段,如电子围栏和生产厂商植入的禁止或限制系统。”中国民用航空局空中交通管理局一位工作人员表示。
不过,尽管我国无人机技术水平相对成熟,处于世界领先地位,但市面上售卖的无人机安全性参差不弃,GPS、地理围栏不见得配置的很全。
做得最好的是大疆,除了机场周边,为了避免飞行风险,大疆在重要政府机关、监狱、核电站等敏感区域设置了限飞区。这些区域边界向外延伸100米为永久禁飞区,完全禁止飞行。比如在北京,这一永久禁飞区域是以天安门广场为中心、以30公里为半径的圆形区域,覆盖各个机场的净空区,在地图上看,这个圆形禁飞区几乎涵盖六环内的所有面积。
问题在于,虽然一些无人机厂商会设置了禁飞区,但网上存在不少破解无人机限飞区的商家。“地理围栏确实限制了部分小白用户,但有正向技术就有反向破解,禁飞区只是摆设。”一位飞行爱好者记者,一些无人机禁飞区破解模块的原理是,通过程序来改写GPS坐标。改装后,飞机传给系统的坐标并非其实际位置,从而“骗”过系统,使无人机能在禁飞区起飞。
根据记者了解,加装一个破解模块需要千元左右,可以淘宝发货或者当面安装,半个小时就能装好,将模块拆下后不会对机器本身产生影响。除了直接卖搭载模块,被破解的无人机也在售卖。
今年3月,根据《新京报》报道,位于北京朝阳区的飞态创新可以破解大疆无人机禁飞区,该无人机实体销售店随后受到警方调查,而大疆则回应称:飞态创新并非大疆官方授权经销商。
除了突破限制区的模块,网购平台上还有商家提供改装服务,宣称经过改装的无人机可以点火发射、驱赶动物甚至在几公里外投几个肉包子。“射程50米的YJ-8和80米的YJ-9弹头,可以线下购买冲天炮,搭配电子点火头使用。”有商家表示,这种改装多是寻求刺激,有些购买者甚至会利用改装来打落别人的无人机。至于如何使用,在哪使用,依然靠购买者的自律意识。
此外,业内人士称,即使是未经破解的无人机,在因天气等原因无法连接到GPS信号时,也能在禁飞区起飞。而对于一些组装无人机和玩具无人机,基本不存在技术性上的禁飞限制。
种种问题之下,行业规则、法律法规的进一步完善,被越来越多的人认为是治理无人机黑飞的一个重要手段。今年2月,大疆就提出建议称,通过技术手段强制执行禁飞和限飞指令,通过智能方式令无人机“行其道”。
而在十二届全国人大五次会议上,沈阳黎明航空发动机公司的栗生锐也建议,在民航机场、军工企业、部队、政府等涉及公众安全和国家机密的关键场所附近,部署“无人机干扰系统”,“这可以在技术源头上,制止无人机对于敏感空域的侵入。”
不过,谁也无法保证,在推进“部署无人机干扰系统”过程中,因为利益的纠葛,会出现多少幕后利益“黑手”。
 
相关链接:各国对无人机监管越来越紧
无人机监管难题并非中国独有,随着无人机飞速发展,各国对无人机监管也越来越紧。从涉案无人机事故来看,当事人有可能被以涉嫌危害公共安全罪起诉。
美国:从2015年12月22日开始,所有美国无人机用户都必须向美国航空管理局注册。符合要求的无人机都必须在2016年2月19日前完成注册,否则将会面临处罚,包括2.5万美元的罚款以及三年刑期。
日本:未经许可的无人机禁止在住宅密集地及机场周边飞行,违者将处以50万日元(约2.7万元人民币)的罚款。警方有视情况摧毁可疑无人机的权力。
英国:规定民用无人机必须在视线范围内(约500米)操作,高度须低于122米。
澳大利亚:休闲用的无人飞机不得飞入受管制机场,或者人口稠密地区5.5公里的范围内;非职业玩家不得将飞机飞进他人30米的范围内;获得飞行资格的航拍师不能将飞机飞进他人15米的范围内。
新西兰:无人机只能在白天使用且垂直高度不得大于120米,不得阻碍其他飞行器,如需夜间使用须向民航局申请。
科普:飞机为什么会怕无人机?
无人机对于飞机的干扰主要是两个方面,一是信号干扰,二是撞击风险。
● 信号干扰是飞机起飞降落阶段的杀手
飞机的起飞、降落阶段被称为黑色10分钟,也就是起飞阶段的3分钟和降落阶段的7分钟。起飞、降落阶段时,飞机上的飞行控制系统、自动导航系统、自动驱动系统、起落装置以及通讯设备,很多都有可能受到其它无线信号的干扰,造成系统判断错误酿成大祸。
目前所有民用无人机都需要用到无线电技术来实现定位、遥控、图像传输等功能。无人机通讯频段基本是2.4G或者900M、5.8G,而机场所有通讯频段基本都是固定的,或者规定的被限制保护的频段范围。按理说不会造成冲突,不过,如果无人机被强行破解了信道,就可能造成无人机的无线信号与民航的无线信号冲突和相互干扰。
● 第二个威胁:撞击
无人机出现之前,飞机最害怕的空中物体是鸟类。无人机的飞行高度和鸟类相似,但速度方面远超过鸟类,而且无人机由固态塑料、金属结构、电池等等元素构成,硬度和坚固性方面的提升会导致发生撞击之后,破坏力远超过鸟类。
无人机撞击飞机的破坏力到底有多大?英国克兰菲尔德大学的教授及其团队进行过相关的实验。他们将一个与无人机大小、重量和材质相同的物体弹射向静止的飞机雷达罩上,弹射速度可以达到321公里每小时,与飞机低空飞行时的速度相仿。通过实验,可以看到无人机撞击之后的雷达罩被轻松地撕开一个缺口。同样环境和速度下,模拟的飞鸟装置则是被雷达罩弹回来,只会撞击出一个坑。
那么如果是不同的速度呢?当物体与机身发生碰撞时,危害程度和两者的相对速度成正比,因为碰撞时释放的动能与速度的平方成正比。在现实中,不管是鸟类还是无人机,哪个与飞机的相对速度更大,造成的破坏力也就越大。
此外,目前客机主要以喷气式涡轮发动机设计为主,一旦无人机撞击到发动机呢,破坏的程度由当前飞机发动机的功率级来决定(也就是涡轮叶片的转速)。另外,无人机上都会有锂离子电池,假如电池进入了发动机的燃烧室中,内部的物质会被点燃,后果不堪设想。如果是撞在挡风玻璃上,也会造成很大程度的伤害,甚至可能是人员伤亡。
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