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支線貨運無人機的發展現狀、運行方式與關鍵技術分析

2022-08-11 03:49許建華李權
航空工程進展 2022年4期
關鍵詞:支線貨運飛機

許建華,李權

(1.西北工業大學 航空學院,西安 710072)

(2.北京中航智科技有限公司,北京 100176)

0 引 言

近年來,基于對未來無人運輸機廣闊應用場景和巨大經濟效益的樂觀預測,國內外眾多科研機構和公司紛紛提出了無人運輸機發展規劃。其中,支線貨運無人機將用于連接中心城市與偏遠縣鄉,實現低成本快捷貨運,還可在陸路交通不便的山地、高原和海島地區方便部署,可成為建設“交通強國”的重要一環。支線貨運無人機被認為是未來三級航空貨運體系(干線有人貨運機+支線無人貨運機+末端小型配送無人機)的關鍵組成部分,最有希望實現無人化快捷運輸,不僅能顯著提高物流效率,還可擴展廣闊縣鄉級物流市場。

全球著名市場研究機構Markets and Markets于2019年1月發布的《全球無人機物流和運輸市場》報告中預計全球物流無人機市場將在2022年達到112億美元,到2027年將增長到290.6億美元,預測期內的復合年均增長率為21.01%,并預計亞太地區將引領無人機物流和運輸市場。保守測算,未來十年中國大陸平均每個行政縣部署1架支線貨運無人機,用于構建端到端的便捷支線貨運系統,則整個中國大陸地區就需要采購3 000余架這類無人機,直接經濟產值超過500億元人民幣。

本文對近年來國內外開展的支線貨運無人機研制和技術研究情況進行回顧和總結,分析支線貨運無人機的核心應用場景、運行方式、主要競爭優勢以及面臨的困難,重點探討支線貨運無人機大規模商用需要解決的關鍵技術,并給出建議。

1 國內外發展現狀

1.1 美 國

美國軍工巨頭洛克·馬丁公司和卡曼公司于2012年合作推出了著名的K-MAX無人貨運直升機,如圖1所示。該機采用雙旋翼動力布局,最大載荷2.7 t,航程500 km,全自動GPS制導,無需跑道,環境適應性強,可在夜間、山地和高原區執行戰場運輸任務。該機在阿富汗戰爭期間累計執行任務485次,飛行時間500多小時,累計轉運貨物720 t,是美軍地面分隊在復雜地形條件下實現快速推進和撤退的重要支援力量,向世界展示了貨運無人機的軍事潛力。

圖1 K-MAX無人直升機[5]Fig.1 K-MAX unmanned aerial vehicle[5]

美國加州的SabreWing公司于2019年推出了具備垂直起降能力、類似飛行汽車的無人運輸機“Rhaegal-A”,應用場景定位為戰場傷兵轉移。同年,YEC電動航空公司推出了由三合板制造、一次性使用的無動力滑翔飛行的貨運無人機Silent Arrow GD-2000(如圖2所示),配置3.96 m貨艙,載重567 kg,飛行距離58 km,用于向前線投送救生物品、藥品和裝備等。

圖2 Silent Arrow GD-2000無人機[9]Fig.2 Silent Arrow GD-2000 UAV[9]

民用領域,美國貝爾公司在2019年推出了垂直起降貨運飛機APT,其采用尾撐多旋翼布局,最大載重500 kg,最大飛行時速160 km,用于向偏遠地區運輸緊急醫療物資,其縮比驗證機APT 70于2020年7月完成了首次視距外試飛。Xwing公司采用自主集中飛控系統將Cessna208B改造為無人運輸機,并于2020年8月完成試飛,正在開展適航取證工作。傳統物流公司如美國的亞馬遜、UPS、美國郵政等均提出了無人機發展計劃,但主要集中在末端配送領域。如亞馬遜的“空中倉庫”,UPS的“卡車+無人機”送貨模式等。

目前,美國貨運無人機在軍事領域已得到應用,而民用領域應用相對落后,主要原因是民用無人機的成熟應用不僅需要智能安全的飛行平臺,還需要一系列完善的法律、法規、空域管理體系支持。所幸,美國航空航天管理機構也認識到了這一點,正積極制定政策促進民用貨運無人機的發展。美國聯邦航空管理局(FAA)2018年啟動了無人機融合空域試點計劃,目標是安全地將無人機系統融入到美國國家空域系統,已經發布了200多個設施地圖開展探索演示,并簡化了商業無人機授權過程。2020年6月,美國FAA發布了首版無人機系統(UAM)城市空中交通概念方案,提出“從易到難,逐步實施”的總體發展路線,在保證安全的同時,實現在國家空域系統中運行大量城市空中交通飛行器。

1.2 歐 盟

德國物流公司DHL于2014年10月就開展了使用無人機進行包裹運送的演示驗證工作。西班牙Singular Aircraft公司2017年就研制并批量生產了大型水陸兩棲無人運輸機Flyox MarkⅠ(如圖3所示),該機載重1.95 t,巡航速度233 km/h,由地面站控制并具備自主飛行模式,但限于歐洲法規,該機實際交付非洲的肯尼亞和盧旺達使用。

圖3 Flyox MarkⅠ兩棲無人機[12]Fig.3 Flyox MarkⅠamphibious UAV[12]

德國Volocopter公司于2019年10月成功試飛了Volo Drone物流無人機(如圖4所示),其采用電動多旋翼動力系統,旋翼直徑9.2 m,機高2.3 m,最高時速40 km,最大裝載200 kg,掛載區尺寸與歐洲包裝尺寸兼容,可為農業、物流、公共服務等提供運輸服務。斯洛文尼亞Pipistrel公司和美國霍尼韋爾公司合作推出了Nuuva V300大型電動貨運無人機(如圖5所示),該機采用串列機翼+升降旋翼布局,利用8副電動旋翼進行垂直起降,無需跑道,經濟巡航速度165 km/h,可以承擔300 kg貨物300 km的運載任務。

圖4 VoloDrone物流無人機[13]Fig.4 VoloDrone logistics UAV[13]

圖5 Nuuva V300物流無人機[14]Fig.5 Nuuva V300 logistics UAV[14]

此外,英國Windracer公司與南安普敦大學合作研制了大型無人運輸機Windracer Ultra,該機采用常規布局和雙發活塞動力,載重100 kg,航程1 000 km,具備短距起降能力。2020年新冠肺炎疫情期間,該機被應用到南安普敦和懷特島之間運送抗疫物資,降低由人傳播病毒的風險。

歐盟各國由于法規不一致,物流無人機運行面臨諸多障礙,目前各國正在攜手制定統一的無人機運營政策。2016年,歐盟內部啟動了“無人機空域藍圖U-Space”項目,該項目提出了從基礎服務、初始服務、高級服務到全面服務的一系列規劃,促進將無人機運行安全整合到現有空域管理。歐洲多家機構和公司還聯合成立了無人貨運飛行平臺(PUCA)組織,旨在促進無人貨運飛機定義、要求和發展,目前已有50多個成員。

1.3 中 國

中國國內在電商物流蓬勃發展的驅動下,貨運無人機研制熱情高漲。中國郵政、京東、順豐等公司都相繼開展了貨運無人機的研制和運營體系建設工作。由于支線貨運無人機與現有通用飛機在飛行器平臺、貨運體系等多個方面存在良好的通用性,將輕型運輸飛機進行無人化改造無疑是一條研發捷徑。航天時代飛鵬有限公司、四川省天域航通科技有限公司和航空工業通用飛機有限責任公司等分別將采用活塞動力的運-5飛機改造為貨運無人機。朗星無人機系統有限公司將P-750XL渦槳通用飛機改造為AT200支線貨運無人機。航空工業第一飛機設計研究院將小鷹500飛機改造為“探路者”無人機。

此外,國內新研的貨運無人機也在積極發展中。西安京東天鴻科技有限公司基于物流需求場景,自籌資金研制了京鴻無人運輸機(如圖6所示),并完成了試飛測試。上海峰飛航空科技有限公司研制了大型電動垂直起降無人貨運飛機V400(如圖7所示),該機采用電動復合翼布局,依靠8副旋翼實現垂直起降,最大起飛質量400 kg,電動版航程300 km,于2021年8月完成上海至舟山往返200 km演示飛行。相對有人機改造,新研無人機可更好地針對無人貨運場景需求設計,比如采用兼容性更好的貨艙設計、自動維護系統設計等。由于不需要有人機的駕駛艙、增壓艙、生命保障和救生系統等,無人運輸機的制造和維護成本比有人機更低,且運行效率更高,更具市場競爭力。

圖6 京東物流無人機[11]Fig.6 Jingdong logistics UAV[11]

圖7 峰飛V400物流無人機[16]Fig.7 Fengfei V400 logistics UAV[16]

政策方面,我國各級政府近年來積極促進和推動貨運無人機產業落地和發展?!督煌◤妵V要》中強調“積極發展無人機(車)物流遞送”?!吨袊圃?025》規劃要求推進無人機產業快速發展?!蛾P于促進和規范民用無人機制造業發展的指導意見》指出“加快民用無人機行業應用基礎設施、服務和保障體系建設”,推進民用無人機在物流快遞、應急救援等行業的創新應用。中國民用航空局提出了“基于運行風險”的無人機適航審定總體思想,組織建立了我國自主的無人機適航標準體系。2020年1月,中國民用航空局發布了《高風險貨運固定翼無人機系統適航標準(試行)》,指導貨運無人機系統的適航取證工作。西安京東天鴻科技有限公司2018年2月獲得中國民用航空西北地區管理局授牌“陜西省無人機物流多式聯運創新試點”,并授權在陜西開展無人機物流商業應用試點。江西豐羽順途科技有限公司2018年3月獲得中國民用航空華東地區管理局頒發的全國第一張無人機航空運營(試點)許可證,許可在指定空域內進行商業化運營。

目前,京東集團股份有限公司(以下簡稱京東公司)和順豐控股股份有限公司(以下簡稱順豐公司)正在國內著手布局無人機運輸網絡,在支線級和末端配送級探索無人機運輸。典型應用如采用無人機將四川甘孜的新鮮松茸運出山,然后再由飛機運往全國重要城市,解決高價值農產品保鮮銷售的難題。2020年新冠肺炎疫情期間,京東公司和順豐公司利用無人機非接觸特點,采用無人機為醫院和隔離區運送抗疫物資。據順豐公司數據:疫情期間采用無人機在湖北包括武漢在內的5個城市,32天運輸了11 t物資,飛行超過3 000架次,飛行里程超過13 000 km。

1.4 其他國家和地區

以色列在無人機領域擁有完善的技術和豐富的使用經驗。以色列城市航空公司(Urban Aeronautics)研制了大載重垂直起降無人運輸機“空中騾子”(Airmule)(如圖8所示),2013年實現首飛?!翱罩序呑印睙o人機的出口型命名為“鸕鶿”無人機。該機構型奇特,機身裝備2個平行于地面的涵道風扇實現垂直起降,尾部安裝了2個推進涵道風扇實現前飛推進,最大飛行質量1.4 t,速度180 km/h,可在50 km半徑內每架次運送500 kg貨物,24 h內完成6 000 kg貨物轉運,主要用于短途運輸、前線補給和戰場傷員運輸。

圖8 以色列“空中騾子”無人機[19]Fig.8 Airmule UAV of Israel[19]

俄羅斯技術公司2015年推出了“水鴨”兩棲多用途無人機,該無人機最大起飛質量達2 000 kg,飛行高度可達6 000 m,單次航程約2 500 km,飛行最高速度300 km/h,兼顧運輸、偵察和火力打擊能力。

非洲地區由于基建落后,地面交通不發達,反而為無人機運營提供了舞臺。美國Zipline公司于2016年研制了一款小型無人運輸機,用于向盧旺達的偏遠醫院和農村診所運送血液和藥物,已經執行了1 400余次運輸任務,其中25%屬于緊急交付??夏醽喰强蘸娇眨ˋstral Aviation)于2017年1月開始應用西班牙Singular Aircraft公司研制的Flyox MarkⅠ無人貨機進行運輸,其開發的“無人機管理系統”(UTM)獲得了2017年國際航空運輸協會(IATA)的運輸創新獎。

綜上所述,當前全球主要的大型貨運無人機如表1所示。相比有人運輸機,貨運無人機的噸位還比較小,仍處于探索階段。

表1 大型貨運無人機項目一覽Table 1 List of large cargo drone projects

2 競爭優勢

2.1 與有人機對比

無人機相對有人機的主要優勢在于執行“單調、骯臟、危險”任務時表現的高可靠性、高安全性、低成本以及高效率。具體到物流場景,支線貨運無人機相對有人貨運飛機的優勢如下:

(1)不需要座艙、增壓艙及生命保障系統,降低了制造和維護成本,節省機艙空間,減輕重量;

(2)可連續高效地從事枯燥乏味的運輸工作,出勤率高,經濟性好;

(3)無駕駛員,維護簡單,使用成本低,隨著智能化水平的提高,使用成本還將進一步降低;

(4)無人駕駛,不受飛行員數量限制,可大量裝備,快速形成運力;

(5)可深入山地、高原高寒、復雜氣象等惡劣環境地區,從事常態化運輸作業,降低生命損失風險;

(6)可進入高風險、高威脅環境執行支援補給任務,減少高價值有人機和飛行員損失;

(7)可深入有人機難以進入的核生化污染區,從事運輸、救援、采樣和災難評估等工作。

2.2 與陸地運輸對比

支線貨運無人機相對陸地運輸的比較優勢如下:

(1)貨運無人機能克服地形限制,深入公路不便和鐵路不達的區域,如邊陲基地、偏遠縣鄉等;

(2)對于作業航程500~800 km的支線市場,載重2 t以內,貨運無人機運輸相對陸地運輸在時效性和經濟性方面更具優勢,更適宜偏遠地區的物流市場;

(3)支線貨運無人機運行體系的部署和維護成本遠低于同航段的公路和鐵路運輸系統,一般通用機場或簡易跑道就可滿足起降要求,建設周期短,選址靈活,絕大多數縣級區域都具備建設和運營條件;

(4)小批量高價值貨物(如救援藥品、電子芯片、商業快件)在重要城市間的點對點運輸,貨運無人機運輸更高效,是陸地運輸的重要補充。

3 運行方式

支線貨運無人機投入使用首要解決的是運營安全性問題,其次是成本控制問題。無人機運行風險主要源于3個方面:(1)內部系統或設備故障,比如導航設備故障、空速管故障、發動機故障等;(2)遭遇突發意外,比如結冰、障礙物、鳥撞等;(3)受到外部干擾,比如導航欺騙、電磁干擾、鏈路劫持等。按照目前無人機的技術成熟度,以上風險還不能完全解決,飛控系統也無法達到人的智能化水平,目前的貨運無人機實際上還只是具有一定自動飛行能力的遠程控制飛行器。因此,支線貨運無人機相對安全的運行方式是在遠離人口密集區建立“點對點的管道飛行”體系,全程監督,嚴格限制無人機的活動范圍。未來隨著自主飛控技術或智能技術的進步,經嚴格審定后,再考慮放寬限制。

“點對點的管道飛行”運行方式具體如下:

(1)運營中心和空管部門充分論證,確定貨運無人機部署的機場端點和點到點之間的飛行管道(空域),確定管道的空間范圍和運行時間等,無人機一般只允許在管道內飛行;

(2)為應對故障情況,管道沿線每隔一定距離(如50 km)設置備降點或安全區;

(3)為保障飛行過程中導航和數據鏈路的穩定和安全,除采用衛星外,每隔一定距離需要設置地面基站作為補充;

(4)每個端點機場布置2~3名地勤人員,由地勤人員負責完成飛機的裝卸和起飛/著陸前的檢查,將飛機推入或推出跑道,引導飛機自主起降;

(5)在航路段,飛機正常按預定航線飛行,能夠智能探測意外情況(如遭遇障礙物、飛機故障、結冰、強風等)并報告飛管中心,根據指令或自主作出調整;

(6)地面飛管中心在整個飛行過程中無間斷地進行飛行監控,保持“人在回路上”的干預機制,及時發現異常并給飛機下達指令;

(7)地面中心對潛在的運行風險充分評估,制定應急措施。

4 關鍵技術

4.1 支線貨運無人機適航體系和支撐技術

盡管各國適航機構都在積極推動支線貨運無人機的適航取證工作,但是支線貨運無人機滿足適航規范的很多技術障礙仍未清除。傳統商用航空器依靠飛行員進行飛行控制和安全決策,無人機因為人在控制環路外,操作手不能按照第一感官對飛機進行判斷和操作,主要依靠自動飛行控制系統進行飛行。而自動飛行控制系統則可能面臨導航失靈、數據鏈中斷和被劫持、遭遇極端天氣等復雜意外情況。無人機雖然機上無人,但這些意外均有可能導致飛機失控進而對外部環境造成毀傷,導致災難性事件發生。按照適航精神,無論有人機還是無人機,都必須堅決避免災難性事件發生,不能滿足這一要求,也就不具備規?;逃眠\營前提。

大型無人機由于機上無人的典型特征,傳統針對乘員安全的相關適航條款要求降低了,但針對系統安全的條款及相應適航技術體系卻更加復雜了。中國民用航空局2020年1月發布了《高風險貨運固定翼無人機系統適航標準(試行)》,一定程度上放寬了單機適航取證的復雜性,便于現階段企業開展探索工作,但實際的商業化規模運行還有很長的道路要走。對于大型無人機商用化運行,歐美適航當局表現得較為審慎,不僅考慮單機適航認證,而且從全系統出發,開展嚴格的風險評估,制定系統性策略以防范風險發生。目前,國內盡管一些地方開展貨運無人機的試運行,但是飛行控制邏輯、風險預防策略和相關技術措施還不能證明其完全具備預防災難性事件發生的能力。監管部門應嚴把風險管控,引導企業規范發展,完善無人機適航技術體系和安全運行法律法規,促進無人機積極向全系統安全性設計逼近。

4.2 飛行器平臺創新技術

“綠色航空”是現代民用航空技術發展的主流趨勢之一。由全球航空運輸業組織和公司組成的世界航空運輸行動小組(Air Transport Action Group,簡稱ATAG)于2020年9月發布了全球航空業應對氣候變化的2050路線圖報告,目標到2050年全球航空業二氧化碳排放量比2005年減少一半,到2060年左右達到凈零碳排放。歐美各國憑借技術優勢,也會制定更嚴苛的碳排放限制指標。屆時不滿足碳排放指標的飛行器將不得不退出民航市場。支線貨運無人機未來必然與其他航空器一樣,將面臨節能、減排、降噪等強制性指標約束。

未雨綢繆,支線貨運無人機的發展需要采用先進的飛行平臺創新技術,實現減排、降噪等綠色航空目標。電動航空器或氫燃料航空器在運行期間無排放,具備低成本、低噪聲的優勢,未來將成為支線貨運航空器的主要形式。美國電動機制造商Magnix將Cessna 208飛機改造為電動飛機,已經完成多次飛行測試,正在適航取證。國內遼寧銳翔通用航空公司也研制了“銳翔(RX2X)”雙座電動通用飛機,航時達到2.5 h,已經取得適航證。

隨著同級機型增多,市場競爭加劇,無人機若要贏得市場,必須在經濟性、便捷性、可靠性和安全性等方面增強優勢。這些要求需要先進的飛行器平臺技術支持,需要在飛行器總體、氣動、結構、強度、材料、工藝、發動機等領域不斷取得突破。除了新型電動(新能源)航空技術外,層流技術是另一個重要發展方向,層流設計可有效提高飛機氣動效率,促進實現節能減排目標。美國OTTO Aviation公司的Celera 500L飛機采用全外形層流設計,實現了比相似常規外形減小阻力59%。

新工藝/新材料技術也是重要的努力方向。實踐表明,新型高模量輕質復合材料的應用可顯著降低飛機結構重量,已經成為新一代飛行器材料技術發展的重點。對于貨運無人機,復合材料用量很可能大幅超出傳統飛機,甚至出現全復合材料機身。2021年6月,威海光威復合材料股份有限公司向航空工業第一飛機設計研究院交付了TP500貨運無人機全復合材料機身和尾翼。

4.3 智能控制技術

無人機在運行過程中不可避免地會遇到各種突發意外情況,包括強風、鳥撞、結冰、發動機停車、機載系統故障、通信中斷、導航丟失等。無人機安全運行必須解決所有可能意外下的飛機控制和決策問題。有人機由駕駛員對飛機實現全權限實時操控;無人機飛行中主要依靠自動飛行控制系統進行控制。自動飛控的前端是通過各類傳感器識別飛機狀態,依賴于傳感器和分析算法的效能;決策端依靠機載計算機,取決于機載計算機性能和飛行控制算法水平;執行端主要依靠各類作動機構。自動飛行控制技術的核心集中在前端和決策端,即傳感器技術、機載計算機技術和飛行控制算法。自動飛控的發展方向是智能控制,實現無人機由自動控制飛行向自主決策飛行發展。無人機自主飛行需要的復雜避障能力、多機協同能力、路徑規劃能力、自主起降能力等都取決于未來智能控制技術的發展水平。在越復雜的環境下執行任務,要求飛機的智能化水平越高、自主決策能力越強。智能控制技術正在汽車自動駕駛領域積極推進,以目前技術能力而言,還滿足不了安全運行要求。短期內無人機飛行還是主要依賴于人在回路上的自動控制策略,為確保飛行安全,大型無人機在飛控系統設計時必須避免因單點失效導致系統性風險的發生。影響飛行安全的關鍵系統和設備必須采取可靠性或冗余度設計策略,這與一般的單余度小無人機系統框架不同。

4.4 數據鏈路技術

支線貨運無人機遠距離執行任務,必須保證數據鏈路的穩定性和安全性。數據鏈路不管采用衛星通信還是地面基站傳輸,實質都是微波通信,其存在信號遮蔽、干擾、欺騙等問題,特別是在山區和戰區。采用余度配置和信息加密是保證數據鏈路穩定安全和穩健的一種方法。

無人機運行中需要不斷上行/下行數據,某些特殊任務需要傳輸的數據類型多、數據量特別大。這樣,數據鏈路系統就需要保障高通量大寬帶的數據傳輸,并且保證滿足任務要求的低延遲。5G通信和衛星互聯網技術為無人機高通量數據傳輸提供了解決之道。但5G通信存在傳輸距離限制,不適合大范圍區域推廣。馬斯克的“星鏈”衛星互聯網最近取得了突破性進展,2021年第二季度在美國的平均上傳速度為13.89 Mpbs,在加拿大的平均下載速度為115.22 Mpbs,延遲僅為45 ms,幾乎與固定寬帶速度一樣快,理論上已經解決了無人機需要的高通量數據傳輸問題,但數據傳輸的穩定性和安全性仍面臨很多挑戰,特別是要防止鏈路被入侵截獲和干擾。歐盟在U-Space項目中還設計了一種結合蜂窩網絡和衛星網絡的混合架構,確保使用U-Space服務的無人機可靠和安全運行。

數據鏈路還包括周圍大量運行的無人機之間、無人機與有人機之間、無人機與其他設備之間的通信和信息共享。通過與周圍設備的互通互聯,共享數據,提高無人機全域態勢感知能力。支持智能控制系統高效決策,是未來無人機通信鏈路和信息系統的發展趨勢之一。而這些設備如何互聯互通,數據如何共享傳輸將由貨運無人機運行體系的指揮管理系統和空中交通管理系統共同定義。

4.5 導航技術

導航系統是無人機最重要的機載系統之一,其為無人機提供方位、高度、速度和時間等信息,是實現無人機遠程飛行、異地起降、多機協同等能力的重要保障。支線貨運無人機飛行路徑遠,為保證導航定位的準確性,一般采用衛星導航和慣性導航結合的組合導航方式。主導航系統需要采用余度配置,提高系統的可靠性。

此外,從安全角度,支線貨運無人機導航系統應具備防欺騙、電子圍欄等能力,確保飛機運行在規定的區域和航段。因此,貨運無人機導航系統還應配置基于地面基站的無線電導航定位方式,個別地區甚至需配置基于人工智能的地形(圖像)匹配導航定位方式,對主導航系統進行檢查或修正,確保導航定位萬無一失。當主導航系統完全失靈,無人機可借助磁航向、空速、地形匹配、路徑記錄等信息,采用航路推算方式進行路徑規劃,具備原路返程或在指定機場備降的能力。

4.6 自主起降技術

自主起降能力是貨運無人機走向大規模應用的重要基礎。通過自主起降技術,地面人員只需清理出跑道并進行必要引導,飛機便可自主完成起降操縱,無需額外配置無人機飛手,這在很大程度上降低了對地面人員的技能要求,使無人機具備大范圍的適應能力。美國海軍在K-MAX無人直升機項目中,支持開發自主空中貨運/多用途系統(AACUS),該系統在動態作戰(敵對)和各種天氣條件下,無論白天和黑夜,均能自主導航找到簡易著陸地點并降落,無需地面控制員幫助。

5 結束語與建議

當前支線貨運無人機取得了可喜發展,在不少地區進入了演示驗證階段,但大規模商業應用依然面臨很多問題。除技術層面不斷攻關,支持無人機發展的法律法規、各項技術和管理系統也在完善之中,而最終應用效果需待市場檢驗。對于支線貨運無人機研制和發展有以下建議:

(1)支線貨運無人機發展離不開運行體系支持,包括相關法律法規、空域劃分、飛行管理系統、機場設施等,而這些需要政府部門和監管機構統一組織、協調、規劃并開展運行體系建設。

(2)積極推動支線貨運無人機系統的適航技術體系和規范的建立和完善。當前運行體系下,支線貨運無人機的運行風險遠遠高于常規有人飛機?,F有基于風險的適航規范不能完全保證支線貨運無人機商業化運營安全,必須從運營全流程、全要素角度全面分析風險因素,制定和完善適航規范和運行體系標準,堅決避免災難性事件發生。

(3)無人化運輸是物流發展的大趨勢,工業部門應積極布局和開展關鍵技術攻關工作,取得先發優勢,建立行業標準,掌握發展先機。

(4)無人貨運飛機是傳統航空制造業與電子信息化產業深度融合發展的產物,傳統航空制造業是機體,信息化產業賦予其靈魂。無人貨運飛機應用推廣需要加快5G通信、衛星互聯網、全球衛星導航系統、人工智能等信息化產業成果的部署和完善。

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