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[摘 要]近几年来，人们对于无人机的热衷程度越来越高，无人机也以其强大的探测功能受到多个行业的青睐。城市中也出现了很多大大小小的无人机，对其进行科学有效的管理是一个值得思考的问题。本文通过对城市无人机的发展与应用、无人机工作流程以及无人机运行问题处理方案的分析，力求为现代无人机的发展和城市的合理管控提出一点思路。
[关键词]城市无人机 探测 管控
中图分类号：G215 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）03-0120-01
1.城市無人机的发展与应用
无人驾驶飞行器（UAV），通常被称为无人驾驶飞机，是没有人类飞行员的飞机。UAV的飞行可以以不同程度的自主性操作，由人类操作者远程控制或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。与有人驾驶飞机相比，无人机通常优先于对于人类来说太复杂或危险的任务。它们主要用于军事应用，目前它们的用途正在商业、科学、娱乐、农业和其他应用中扩大，例如警务和监视、产品交付、航空摄影、农业和无人驾驶赛车。民用无人机现在远远超过军用无人机，估计到2017年销售数量将超过一百万。
民用无人直升机用途包括航空调查、航空摄影、搜索和救援、检查电力线和管道、向其他无法进入的地区提供医疗用品和检查非法狩猎、侦察行动、合作环境监测、边境巡逻任务、运输保护、土地测量、火灾和大事故调查、滑坡测量、非法垃圾填埋检测、建筑业和人群监测。无人机的主要特点是，提高人类的可观测范围；提高运输过程的鲁棒性（一致性）；提高输出的一致性；减少直接人力成本和费用；使用需要高精度的智能算法。在危险环境（即火灾，空间，火山，核设施，水下等）中完成的任务中可以超出人类的尺寸、重量、速度、耐力等能力，而且完成任务时显著减少操作时间和工作处理时间。可以使人类在自动化流程的开发、部署、维护和运行中提供更高级别的工作。无人机（UAV）遥感应用可用于灾后评估、环境管理和基础设施开发。通过建立合作研究联盟，以促进对基于无人机的空中图像的采集、处理、分析和共享。UAV空中图像的各种用例示例正在进行中。初步经验表明，空中测量、地面观测和与领域专家的合作共享导致更丰富的信息内容和更有效的决策支持系统。
2.无人机的工作流程
无人机是新出现的一种空中作业平台，可以用于捕获各种远程图像。无人机工作流程的主要阶段如下：1）任务规划，2）无人机飞行和图像采集以及3）图像预处理。需要三个不同的方面来规划路线：飞行区域，相机规格和无人机任务。预处理阶段包括多光谱图像的六个带的正确对准以及在每个飞行中捕获的单个图像的正射校正和镶嵌。图像像素大小，每个图像覆盖的面积和飞行时间对飞行高度非常敏感。在较低的高度，无人机捕获更精细的空间分辨率的图像，但是由于更大的飞行长度和进一步镶嵌过程的计算要求所需的能量，覆盖整个场所需要的图像数量可能是一个限制因素。以无人机探测城市绿化情况为例，在所研究的植被指数（过度绿色指数、标准化绿色红色差异指数和归一化差异植被指数）中，杂草、作物和裸土的光谱差异是显著的，主要在30米高度。然而，植被与裸土之间的光谱可分离性较高，标志性的指数为NDVI。这些结果表明，光谱和空间分辨率之间的协议需要根据每个农业目标优化飞行任务，受到较小的对象（杂草植物或杂草斑块）的大小的影响。
3.无人机的运行与管理
3.1 无人机运行常见问题
没有任何无人机使用经验（航模使用经验）的普通大众都可以买来小型无人机就飞，没有培训，没有法规管理，更没有航空安全意识。所以就可能出现“无人机挂烟花对射”、“无人机在机场附近飞行”等等极端情况出现。空中无人机可以以多种方式威胁空域安全，包括意外碰撞或其他飞机的其他干扰，故意攻击或分散驾驶员、飞行控制员注意力。恶意使用无人机可能装载危险有效载荷，并坠毁到易受攻击的目标。有效载荷可包括爆炸物，化学，放射性或生物危害。具有通常非致命有效载荷的无人机可能被黑客攻击并被用于恶意目的。小型多旋翼飞行器大规模扩张使用，在毫无察觉的情况下，有可能使各种重要国防设施等需要保密的地面情况敞露无遗。？行业管理不到位，无人机制造缺乏统一的行业标准，产品质量参差不齐，产品的性能与适航性无法保证；按照现行民航法，民航、公安、海关、工商、体育、军队等多个部门对无人机建立联合监管处罚机制，管理主体不明，处理“黑飞”事件效率不高；管理无人机的相关法律法规不完善，法律效力不足。
3.2 无人机管理的重要性
目前我国无人机法规缺失下的监管困境，导致无人机飞行活动基本处于无序状态，存在巨大安全隐患.加强无人机的管理是极为重要的，新技术在无人机方面的应用已经大大改变了人们生产生活的方法与节奏，通过无人机技术，生活中的很多事情可以很方便地完成。对于无人机来说，将其使用好，使其为人民大众而服务是一件极为关键的事。针对核心重要目标划设禁飞区域，不仅可以最大限度地保障公共安全，也是破解无人机监管难题的一个有效"入口"，并成为逐步实行分级管理、促进无人机发展的一种有效努力。
3.3 无人机的管理方案
无人机的管理要求是，严格用于爱好或娱乐用途，按照以社区为基础的一套安全准则和全国性的社区组织运作，限制在不超过25Kg，不干扰任何载人飞机，只有在通知空中交通管制后才允许出现在机场5公里范围内。2016年6月21日，联邦航空管理局公布了小型无人机系统（sUAS）的商业运行规则，包括有效载荷在0.55至55磅（约250克至25千克）之间。商业运行仅限于晴天，速度在100公里/小时以下，仅限于G类空域，不得飞越人员或从行驶的车辆运行。为防止损伤人员，不允许在特殊照明或用于农业、铁路轨道检查的非视线操作的夜间飞行。我国的《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。
4.城市无人机的发展前景分析
制定禁飞策略是不够的，首先没有法律强大的约束性，其次也有不少人会存在侥幸心理，利用系统漏洞进行危险飞行行为。通过相关开发部门和技术人员的共同努力，无人机技术的可靠性将会有着长足的发展，我国的智能化建设安全性将会得到更加切实的保障。在目前法律条款还不完善的情况下，公众应自觉加强无人机飞行的安全意思，合法、合理地使用无人机。目前无人机行业入行企业很多，全新的产业，需要新的制度进行约束，以保证整个行业的有效持续发展。无人机安全监控体系的建立和完善，离不开整体无人机企业与相关部门的共同努力与合作。无人机技术的也是我国工业发展的关键步骤，在智能化产业高速发展的这几年，我国的无人机技术系统将凭借更加高效的自动化管理，得到科学合理高速的发展。
参考文献
[1] 王瑾.预警直升机要/不要的理由[J].兵器知识.2011.06.
[2] 陈坤.无人直升机的共轴技术[J].兵器知识.2011.09.
[3] 陈铭.北航之星——FH—1小型无人直升机[J].国际航空.2010.01.
[4] 中国航空学会第27届全国直升机年会在南京举行[J].航空学报.2011.06.
[5] 新京.揭秘国内最大无人直升机[J].今日科苑.2011.12.
[关键词]城市无人机 探测 管控
中图分类号：G215 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）03-0120-01
1.城市無人机的发展与应用
无人驾驶飞行器（UAV），通常被称为无人驾驶飞机，是没有人类飞行员的飞机。UAV的飞行可以以不同程度的自主性操作，由人类操作者远程控制或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。与有人驾驶飞机相比，无人机通常优先于对于人类来说太复杂或危险的任务。它们主要用于军事应用，目前它们的用途正在商业、科学、娱乐、农业和其他应用中扩大，例如警务和监视、产品交付、航空摄影、农业和无人驾驶赛车。民用无人机现在远远超过军用无人机，估计到2017年销售数量将超过一百万。
民用无人直升机用途包括航空调查、航空摄影、搜索和救援、检查电力线和管道、向其他无法进入的地区提供医疗用品和检查非法狩猎、侦察行动、合作环境监测、边境巡逻任务、运输保护、土地测量、火灾和大事故调查、滑坡测量、非法垃圾填埋检测、建筑业和人群监测。无人机的主要特点是，提高人类的可观测范围；提高运输过程的鲁棒性（一致性）；提高输出的一致性；减少直接人力成本和费用；使用需要高精度的智能算法。在危险环境（即火灾，空间，火山，核设施，水下等）中完成的任务中可以超出人类的尺寸、重量、速度、耐力等能力，而且完成任务时显著减少操作时间和工作处理时间。可以使人类在自动化流程的开发、部署、维护和运行中提供更高级别的工作。无人机（UAV）遥感应用可用于灾后评估、环境管理和基础设施开发。通过建立合作研究联盟，以促进对基于无人机的空中图像的采集、处理、分析和共享。UAV空中图像的各种用例示例正在进行中。初步经验表明，空中测量、地面观测和与领域专家的合作共享导致更丰富的信息内容和更有效的决策支持系统。
2.无人机的工作流程
无人机是新出现的一种空中作业平台，可以用于捕获各种远程图像。无人机工作流程的主要阶段如下：1）任务规划，2）无人机飞行和图像采集以及3）图像预处理。需要三个不同的方面来规划路线：飞行区域，相机规格和无人机任务。预处理阶段包括多光谱图像的六个带的正确对准以及在每个飞行中捕获的单个图像的正射校正和镶嵌。图像像素大小，每个图像覆盖的面积和飞行时间对飞行高度非常敏感。在较低的高度，无人机捕获更精细的空间分辨率的图像，但是由于更大的飞行长度和进一步镶嵌过程的计算要求所需的能量，覆盖整个场所需要的图像数量可能是一个限制因素。以无人机探测城市绿化情况为例，在所研究的植被指数（过度绿色指数、标准化绿色红色差异指数和归一化差异植被指数）中，杂草、作物和裸土的光谱差异是显著的，主要在30米高度。然而，植被与裸土之间的光谱可分离性较高，标志性的指数为NDVI。这些结果表明，光谱和空间分辨率之间的协议需要根据每个农业目标优化飞行任务，受到较小的对象（杂草植物或杂草斑块）的大小的影响。
3.无人机的运行与管理
3.1 无人机运行常见问题
没有任何无人机使用经验（航模使用经验）的普通大众都可以买来小型无人机就飞，没有培训，没有法规管理，更没有航空安全意识。所以就可能出现“无人机挂烟花对射”、“无人机在机场附近飞行”等等极端情况出现。空中无人机可以以多种方式威胁空域安全，包括意外碰撞或其他飞机的其他干扰，故意攻击或分散驾驶员、飞行控制员注意力。恶意使用无人机可能装载危险有效载荷，并坠毁到易受攻击的目标。有效载荷可包括爆炸物，化学，放射性或生物危害。具有通常非致命有效载荷的无人机可能被黑客攻击并被用于恶意目的。小型多旋翼飞行器大规模扩张使用，在毫无察觉的情况下，有可能使各种重要国防设施等需要保密的地面情况敞露无遗。？行业管理不到位，无人机制造缺乏统一的行业标准，产品质量参差不齐，产品的性能与适航性无法保证；按照现行民航法，民航、公安、海关、工商、体育、军队等多个部门对无人机建立联合监管处罚机制，管理主体不明，处理“黑飞”事件效率不高；管理无人机的相关法律法规不完善，法律效力不足。
3.2 无人机管理的重要性
目前我国无人机法规缺失下的监管困境，导致无人机飞行活动基本处于无序状态，存在巨大安全隐患.加强无人机的管理是极为重要的，新技术在无人机方面的应用已经大大改变了人们生产生活的方法与节奏，通过无人机技术，生活中的很多事情可以很方便地完成。对于无人机来说，将其使用好，使其为人民大众而服务是一件极为关键的事。针对核心重要目标划设禁飞区域，不仅可以最大限度地保障公共安全，也是破解无人机监管难题的一个有效"入口"，并成为逐步实行分级管理、促进无人机发展的一种有效努力。
3.3 无人机的管理方案
无人机的管理要求是，严格用于爱好或娱乐用途，按照以社区为基础的一套安全准则和全国性的社区组织运作，限制在不超过25Kg，不干扰任何载人飞机，只有在通知空中交通管制后才允许出现在机场5公里范围内。2016年6月21日，联邦航空管理局公布了小型无人机系统（sUAS）的商业运行规则，包括有效载荷在0.55至55磅（约250克至25千克）之间。商业运行仅限于晴天，速度在100公里/小时以下，仅限于G类空域，不得飞越人员或从行驶的车辆运行。为防止损伤人员，不允许在特殊照明或用于农业、铁路轨道检查的非视线操作的夜间飞行。我国的《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。
4.城市无人机的发展前景分析
制定禁飞策略是不够的，首先没有法律强大的约束性，其次也有不少人会存在侥幸心理，利用系统漏洞进行危险飞行行为。通过相关开发部门和技术人员的共同努力，无人机技术的可靠性将会有着长足的发展，我国的智能化建设安全性将会得到更加切实的保障。在目前法律条款还不完善的情况下，公众应自觉加强无人机飞行的安全意思，合法、合理地使用无人机。目前无人机行业入行企业很多，全新的产业，需要新的制度进行约束，以保证整个行业的有效持续发展。无人机安全监控体系的建立和完善，离不开整体无人机企业与相关部门的共同努力与合作。无人机技术的也是我国工业发展的关键步骤，在智能化产业高速发展的这几年，我国的无人机技术系统将凭借更加高效的自动化管理，得到科学合理高速的发展。
参考文献
[1] 王瑾.预警直升机要/不要的理由[J].兵器知识.2011.06.
[2] 陈坤.无人直升机的共轴技术[J].兵器知识.2011.09.
[3] 陈铭.北航之星——FH—1小型无人直升机[J].国际航空.2010.01.
[4] 中国航空学会第27届全国直升机年会在南京举行[J].航空学报.2011.06.
[5] 新京.揭秘国内最大无人直升机[J].今日科苑.2011.12.