飛機安全性水平的提高,是近幾十年來無人機技術(shù)進步和管理水平提高的綜合效應(yīng),是安全性分析、設(shè)計、驗證及管理技術(shù)進步相結(jié)合的結(jié)果。
飛機的飛行事故受飛機設(shè)計、操作人員的操作、地面維修、氣象、作戰(zhàn)體系信息分發(fā)、戰(zhàn)場損傷等各種復(fù)雜因素的影響,而且許多事故往往是多種相關(guān)聯(lián)的因素影響造成的;同時,由于各種飛機因使用環(huán)境條件、執(zhí)行任務(wù)等的不同,事故的主導(dǎo)因素也可能不同;此外,隨著技術(shù)的發(fā)展與管理的進步,事故的主導(dǎo)因素也可能發(fā)生變化。
通過上述的統(tǒng)計可以看到,無人機飛行事故暴露的主要問題有以下幾個方面:發(fā)動機和控制系統(tǒng)軟件問題、機械和電子可靠性問題、人為因素、環(huán)境因素等成為無人機事故的主要因素。
一般而言,無人機采用遠程遙控操作模式,操縱無人機是一項專業(yè)性極強的工作。操作失誤是最常見的事故原因之一,根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù),人為因素大約占到總事故的31%。對于不同型號無人機,人為因素的事故率從21%(RQ-7)到47%(RQ-5),通過確定可能的人為因素并在設(shè)計過程中進行針對性的設(shè)計,可以很大程度上減少人為因素導(dǎo)致的事故。
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然而操作失誤的背后通常隱藏著深層次的起因。這些起因是導(dǎo)致無人機故障的根本原因,這包括:操作手的疲勞、過高的工作負(fù)荷、訓(xùn)練不當(dāng)、機組協(xié)調(diào)不足、對態(tài)勢缺乏正確的感知與判斷、較差的人機工效設(shè)計、地面站的菜單系統(tǒng)沒有危險按鈕告警與確認(rèn)意圖的設(shè)置等;此外,各軍種及情報部門之間缺乏使用飛行器的共同政策及信息通報渠道,使得無人機融入有人機空域時經(jīng)常與有人駕駛飛機發(fā)生沖突。
設(shè)備故障大約占到事故的59%,其中主要的故障包括:飛控計算機的故障、數(shù)據(jù)鏈的中斷,燃油、滑油、發(fā)動機等動力系統(tǒng),螺旋槳槳距控制系統(tǒng),空速管結(jié)冰等。就統(tǒng)計的數(shù)據(jù)而言,由機械和電子導(dǎo)致的事故率從22%(MQ-9)到67%(RQ-7)。提高無人機機電系統(tǒng)的成本將在很大的程度上提高機電系統(tǒng)的可靠性。文獻[3]從動力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、地面站技術(shù)及人為因素等角度闡述了提高無人系統(tǒng)可靠性的措施。相對于有人機,無人機更需要控制成本,而較低的成本將導(dǎo)致部件的可靠性、系統(tǒng)余度、新技術(shù)的應(yīng)用等方面,會降低無人機的可靠性,因此需要權(quán)衡可靠性和成本之間的關(guān)系,爭取在費效比上達到最優(yōu)。
無人機相對較小的尺寸和重量導(dǎo)致其對強風(fēng)、結(jié)冰、沙塵暴等惡劣的氣象條件的適應(yīng)能力較差。惡劣的戰(zhàn)區(qū)環(huán)境可能對無人機造成嚴(yán)重傷害。美軍報告指出,在雨天飛行、雷暴及沙塵暴等惡劣氣候下,由于目標(biāo)定位難度大、通信能力弱,無人機難以有效完成打擊支援、戰(zhàn)斗搜救、區(qū)域偵察以及連續(xù)偵察等作戰(zhàn)任務(wù)。
源自:UAS