影（yǐng）响微型多旋翼（yì）无（wú）人机的主（zhǔ）要环境因（yīn）素分析

无人机电力巡线是电网企业（yè）进行的（de）一种技（jì）术改造项目，势必要产生一定（dìng）的安全管（guǎn）理问题，而其（qí）中（zhōng）安全风险是非常重要的一（yī）项。就整体风险（xiǎn）而言，项目安全风险、技术风（fēng）险（xiǎn）、管理风险（xiǎn）是项目主要风险因（yīn）素，无人（rén）机系（xì）统故障（zhàng）因素、飞（fēi）行环境因素、机载设备性能是影响（xiǎng）项目整体（tǐ）风险的关（guān）键因（yīn）素。飞行环境因（yīn）素包括（kuò）（无线（xiàn）电环境、气象环境、地理环境）。飞行环境中无（wú）线（xiàn）电环境由于只能使用频谱仪及无线电距离测试（shì），

因此进行电磁（cí）环境测定难度最大。也是在任（rèn）务管理中最（zuì）难进行管（guǎn）控的因素（sù）。

高压输电线路是（shì）三相交流电，变化的电场产生变化的磁场，并不断向（xiàng）四周（zhōu）激（jī）发，离高（gāo）压线的距离越近，场强（qiáng）也就越（yuè）大。电（diàn）磁（cí）辐射强度与电流，电压，塔高，塔型等有关。一般情况下（xià），两塔之间的线最靠近地面，此处的电（diàn）场强（qiáng）度最大，电磁场（chǎng）强度随距离的减小而衰减。

架空输电线路产生的无线电电磁（cí）干扰主要是导线表面（miàn）和线路部件（jiàn）表（biǎo）面的电（diàn）晕放电（diàn）及绝缘子（zǐ）高电位部（bù）分放（fàng）电和接触不（bú）良产生的火（huǒ）花放电。电晕放电受气候影响较大，在电晕及其它放电的同时,产生的效应之一是无（wú）线电干扰（rǎo）。无线（xiàn）电干扰（rǎo）的（de）实质,是在电晕过程中出现（xiàn）一些（xiē）有害的、频率相当宽的电磁波干扰无线电通信（xìn）,对无线电（diàn）设施（shī）产生（shēng）干扰,危（wēi）害环境（jìng）。

线路杆塔高度、相间距离和分（fèn）裂（liè）导（dǎo）线（xiàn）的数（shù）目都会影响无线（xiàn）电干扰（rǎo）水平大小（xiǎo）。在输电线路50 m以内,电场的（de）影响较大, 是干扰通信的主要（yào）因素（sù）。

微（wēi）型（xíng）多旋（xuán）翼无人机系统的（de）基本运行任务（wù）

对（duì）线（xiàn）路环（huán）境的巡检可（kě）基本（běn）归纳为两（liǎng）大类。

(1)线路环境类：线路与设施周边植被变（biàn）化（huà），地形地物变化（huà）等。

(2)线路设施类:导线，杆塔，基（jī）础，绝缘子，拉线，金具等。

微型多旋翼无人机系统其典型的运行方式（shì）是以线路中（zhōng）的某一杆塔处附近为起飞点，不（bú）超过起飞点500 m距（jù）离内，距离（lí）起飞（fēi）点高度120 m以下区域（yù）内使用。这个距（jù）离是受目前法（fǎ）律（lǜ）法规的限制，而一旦未来能够（gòu）放开这个距（jù）离，那（nà）么无人机的效率方（fāng）面的优势将更（gèng）加明显。

系（xì）统运行期间（jiān）的典型组织（zhī）方式（shì）

由（yóu）于线（xiàn）路巡（xún）检特殊的（de）任（rèn）务性（xìng）质和环境，巡（xún）检作业必须精（jīng）心（xīn）组（zǔ）织。其保障任务的典型组织（zhī）方式由以下几个阶（jiē）段组（zǔ）成：任务（wù）规划、飞行（háng）准（zhǔn）备、起飞、任务执行、回收、回（huí）撤/转移、数据整（zhěng）理。

(1)任务规划对任务的（de）成功具有关键性的作用（yòng）。可（kě）以分为两阶（jiē）段执行。

第一阶段应依据和巡线相关数据，确（què）立任务目标，是否允许飞行（不靠近（jìn）机场等（děng）禁飞（fēi）区区域）现场勘查，飞行路线（xiàn），气象（xiàng）情况、特殊情况处置（zhì）等。

第二阶段则在飞行模拟器上对任（rèn）务（wù）规（guī）划阶段（duàn）所设定的动（dòng）作进行（háng）模拟预演（yǎn）与（yǔ）操（cāo）作，如发现问（wèn）题则记录后调整（zhěng），返回到第一阶（jiē）段重新制定并（bìng）审核。如无飞行模（mó）拟器，应采（cǎi）用地图推演法进行基本路线推演。

(2)飞行准备也分为（wéi）两步执行。

第一阶段是内场准备，检（jiǎn）查飞行器在存储时（shí）的（de）状态（tài），对如：电（diàn）池、动力（lì）系（xì）统等各（gè）部件进（jìn）行检测，确定上述各部件正常后将系统由（yóu）储存状态调整为运输状态。

第二阶段是外场准备，当飞行（háng）器转（zhuǎn）运到（dào）达场地（dì）后，将（jiāng）飞行器由（yóu）运输状态转为飞行状态，简（jiǎn）单平整起飞场地，检（jiǎn）查飞行（háng）器（qì）各（gè）部件完好（hǎo）度；机（jī）载导（dǎo）航部件校准，返航点设（shè）置等情况，数据（jù）链路工作（zuò）是否（fǒu）正常，有效载荷及各部件控制（zhì）是否（fǒu）完好，地面控制设备完整性，任务规划航线数据输入，飞行（háng）准备阶段如果发现（xiàn）问题应立即启动备用方案。

(3)起飞指观察（chá）手和（hé）操作手在确认起飞区（qū）域内情况后（hòu），两（liǎng）人确认可（kě）以（yǐ）起飞后（hòu），操（cāo）作手可（kě）执行（háng）起飞（fēi）命令（lìng），飞机按指令（lìng）动作后，观察飞行器各方面（miàn）状态，然后将飞行器（qì）依据事先已（yǐ）经（jīng）规划好（hǎo）的航（háng）线（xiàn）飞往目（mù）标区（qū）域；或转入自动（dòng）程序，飞行（háng）器自行（háng）飞（fēi）往目标区域（yù）。无论采用何种方法引导飞行器（qì）飞往目标区，观察手（shǒu）和操（cāo）作手都要始终留意各状态量，并相（xiàng）互进行（háng）安全（quán）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，此时操作手应通过数据链（liàn）路（lù）传回数据进行识别,并依据任（rèn）务规划确定的路线（xiàn）及传（chuán）感器动作方式（shì）进（jìn）行。靠近（jìn）目标物（wù）期间应稳步操（cāo）作。在目标区（qū）域内如发现（xiàn）不利于飞行安全的（de）物体应按照规定预案规避，同（tóng）时（shí）观察手（shǒu）应注意鸟群等低空活动，飞行器相对位置等（děng）情况，如遇（yù）到突发事件应冷静处置。

(5)回收指完（wán）成任务后应迅速返航，返航时应（yīng）注意规定航线的执（zhí）行（háng）情（qíng）况，并（bìng）同（tóng）时留意航（háng）线（xiàn）周围有（yǒu）关（guān）物（wù）体的变化，在进入（rù）降落阶段时，应稳（wěn）步操（cāo）作飞行器，并注意下（xià）降率情况，同时留意风的变化，当进入最终着陆接地前应（yīng）稳步收（shōu）油门杆。如有可能应尽量使用自动着陆。

(6)转移（yí）/回撤指检查飞行器各部件，确认基（jī）本完好后，将其转（zhuǎn）入运输状态并装（zhuāng）入防护箱（xiāng）内，完毕后将其转移至运输载具上前进至（zhì）下（xià）一（yī）地域或完成任（rèn）务后回撤。

(7)数据整理指可以利（lì）用数据链路实时下载（zǎi）采集到（dào）的数据，或者待飞机降落回收后将机载记（jì）录数（shù）据（jù）拷（kǎo）贝至计算机，利用数据网络上（shàng）传所获（huò）数据。

无人机巡（xún）线（xiàn）运行（háng）时应注意（yì）的事项

由于110 kV及以下的线路，线路之间并行、穿越、跨越等情况（kuàng）较多，对于（yú）微型多旋翼无人机运（yùn）行任务规划时应在（zài）现有电力工作安全规定的基础上（shàng）进行，在（zài）实践中对于飞行（háng）器飞行中应有以（yǐ）下应（yīng）注意的地方。

（1）对线路设施进行巡检飞行前应（yīng）了（le）解线路（lù）设施的（de）运行（háng）情况，尤其（qí）是负荷（hé）高低（dī）、电流大小，杆塔类型，导线（xiàn）情况，前次巡视记录等。应建立任务规划（huá）单，及安全（quán）检查单。任务规划（huá）单，及安全检查单（dān）都（dōu）应实现（xiàn）电子化,方便调取查阅及保存（cún）。

（2）不同类型的（de）无人机和不（bú）同的巡线设（shè）备，其工作（zuò）的（de）安全距（jù）离的（de）设（shè）置是不同的，需（xū）要在实践中确（què）定。这个安全距离（lí）应（yīng）是（shì）动（dòng）力螺旋桨边缘与（yǔ）线路设（shè）施各（gè）处的安全距离，而不是（shì）传感器（qì）与被拍摄（shè）物（wù）的距离。

（3）在（zài）任务规划阶段就（jiù）应仔细权衡（héng）飞行（háng）路线上电磁干扰所带来的影响，同时飞行（háng）器运行位置应（yīng）考（kǎo）虑（lǜ）传感器特性及巡（xún）检要求。如:遇到线（xiàn）路自（zì）高压线路（lù）下方（fāng）穿越及跨越，遇到这类（lèi）情况，应优先选择返回（huí）起飞点并回收，转移地（dì）点至线（xiàn）路对侧（cè）后重新发射飞行或（huò）选择在交叉点位置（zhì）远距离悬（xuán）停并凝视。

(4）对不同的塔形（xíng）及导线布（bù）置方式（shì），应制定优化路线，完善的巡视路线方案有利于高效的完成巡视任务。如：双回耐张（zhāng）塔应采用由（yóu）上层开（kāi）始（shǐ），逐步（bù）下（xià）降高度。

(5）任务规划及执（zhí）行（háng）阶（jiē）段应考虑传感器的（de）性能，如（rú）使用（yòng）光学传感器（qì）在平（píng）行线（xiàn）路飞（fēi）行（háng）时（shí），背景有（yǒu）可能的闪耀模糊。还要防止飞行器运动（dòng）时（shí）带来的模糊导致任务失败。尤其是光（guāng）学传感器每秒帧数。而采用延时摄影法时应保证有（yǒu）较（jiào）好的重叠率。红外传感器应考虑目标温度在大气环（huán）境中的水汽（qì）吸收以及所处阵（zhèn）位背景温度带来的影响。

(6）对于飞行器与线（xiàn）路设（shè）施安全距（jù）离的把握，人的作用目（mù）前仍然是无（wú）法替（tì）代的。目前常有飞行器上加装多种传（chuán）感器，或（huò）辅助距离判定装置等方式（shì），而无论采用何种（zhǒng）方式，都应考（kǎo）虑（lǜ）由于隔离操作，传（chuán）感器盲区等问题，人在飞行（háng）平台起飞（fēi）后的（de）操作更（gèng）多的是（shì）辅助-决（jué）策。应（yīng）制定完善的应（yīng）急（jí）预案，并重视“操作（zuò）-辅助”模式的（de）训练（liàn）。

(7）无线电失去控制，尤其是飞行器失去无线电（diàn）信号（hào）后（hòu）动作处置，考虑（lǜ）到110 kV及以下线路的特点及（jí）所处环境。在（zài）选择动（dòng）作方案时不应考虑自动（dòng）返航，应选（xuǎn）择悬停方式（shì）。

(8）有效（xiào）载荷其重量大小等决定了飞行器的续航能力，而有效载荷的类型决定了所能（néng）完成的任（rèn）务。多旋翼无人机系统的悬停高度与任务载荷最大（dà）重量成反比，因此需要在任务规划阶段考虑所（suǒ）搭载（zǎi）的有效（xiào）载荷对任务的影响。（来源：无人机频（pín）道）

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