黑飛必禁！無人機撞客機模擬：結果恐怖

4月中到月底，成都機場發(fā)生了接近10起入侵事件，全部原因都是無人機違規(guī)在機場附近起飛。最嚴重的的一次造成58架次航班備降，無數(shù)航班延誤，超過萬名旅客被滯留，經(jīng)濟損失達到數(shù)百萬。如此集中的機場入侵前所未見，也是這個原因，再次將無人機黑飛的問題推到了風口浪尖上。

但是無人機起飛，與飛機之間有一定的高度和距離差異，為什么飛機見到無人機會如此害怕呢？今天就跟大家一起探討一下這個問題。

大疆 PHANTOM 4 PRO

無人機對于飛機的干擾主要是兩個維度，一個是信號干擾，另一個是撞擊的風險，我們先來聊聊信號干擾這個問題。

信號干擾是飛機起飛降落階段的殺手

飛機的起飛、降落階段被稱為黑色10分鐘，也就是起飛階段的3分鐘和降落階段的7分鐘。

根據(jù)調(diào)研，80%的飛機事故都出現(xiàn)在這黑色10分鐘里，所以這段時間的安全是整個飛行過程中最重要的環(huán)節(jié)。但是起飛、降落階段時，飛機上的飛行控制系統(tǒng)、自動導航系統(tǒng)、自動驅(qū)動系統(tǒng)、起落裝置以及通訊設備，很多都有可能受到其它無線信號的干擾，造成系統(tǒng)判斷錯誤釀成大禍。這也就是為什么在起飛、降落階段時，我們會被強制要求關閉手機、電腦等等具有通訊功能的電子設備的主要原因。

飛機的起飛、降落階段最容易出現(xiàn)事故

飛機在起飛、降落階段會依賴自動導航系統(tǒng)，而自動導航系統(tǒng)又需要比較純凈的電磁環(huán)境，一旦受到干擾很可能會接收到錯誤的信號，產(chǎn)生錯誤的應對措施。

比如說被信號干擾造成飛機與塔臺通訊鏈路中斷，也許只是干擾和中斷極短的時間，也可能造成飛機的軌道偏移。因為飛機本身的飛行速度很快，所以有很大概率會發(fā)生撞上塔臺或者其它建筑等等事故，后果十分嚴重。

無人機靠無線電技術實現(xiàn)定位、遙控、圖像傳輸?shù)裙δ?/p>

目前所有的民用無人機都需要用到無線電技術來實現(xiàn)定位、遙控、圖像傳輸?shù)裙δ?。無人機飛的通訊頻段也基本是2.4G或者900M、5.8G；而機場所有的通訊頻段基本都是固定的，或者規(guī)定的被限制保護的頻段范圍。按理說不會造成沖突，大家意識中感覺不會出現(xiàn)干擾問題，但是誰又能夠保證呢？

還有，現(xiàn)在民用無人機（比如大疆的精靈3、精靈4、悟）圖片傳輸都只有默認的8個通道，很多人為了能夠避免干擾中斷圖片傳輸，會強行破解原有的限制，獲得最多32個信道（網(wǎng)上雖然有教程，但是大C勸誡無人機玩家千萬不要做這些事情），這樣很有可能造成無人機的無線信號與民航的無線信號沖突和相互干擾。如果剛好無人機在機場附近飛行，釀成大禍的可能性就會很高。

當然現(xiàn)在的電子儀器尤其是飛機上的設施都十分精密，而且具有很好的防護性和抗干擾性，假如無人機能夠干擾飛機無線信號，那也絕對是概率極小的偶然事件，但是你能說因為概率極小就不采取措施嗎。難道冒著危險，檢測到無人機在旁邊還要照常起飛、降落，萬一飛機出現(xiàn)事故，那可是幾十到幾百條人命的大事情。

所以，我們看到每次無人機入侵到機場范圍內(nèi)，所有天上航班都會臨時備降其它機場，機場內(nèi)航班都會暫時停運，小小的無人機和飛手的“黑飛”行為，都會造成無數(shù)的經(jīng)濟損失。

無人機對于飛機的第二個威脅：撞擊

縱觀民用航空發(fā)展的這些年，航班的數(shù)量和航線的數(shù)量增加之快讓人驚訝。我們頭頂空間的航道已經(jīng)和生活中的交通道路一樣錯綜復雜了，尤其是大型城市。航道的布局和航班的飛行順序、飛行時間等等方面的梳理已經(jīng)讓航空管理從業(yè)者十分頭疼了，現(xiàn)在還要擔心對于飛機造成的新威脅：無人機撞擊。

飛鳥撞擊每年都會引發(fā)非常多的飛機事故

在無人機出現(xiàn)之前，飛機最害怕的空中物體是鳥類，也就是我們經(jīng)常聽說的飛鳥撞擊飛機的事故。根據(jù)國外權威機構的統(tǒng)計，每年全世界范圍內(nèi)發(fā)生飛鳥撞擊飛機的事故能夠達到10000起之多，數(shù)字著實令人震驚。自1960年以來，世界范圍內(nèi)由于飛鳥撞擊事故至少造成了78架民用飛機損失、201人因此喪命；同時造成了250架軍用飛機的損失、120名飛行員喪命。

根據(jù)國外知名大學的研究，在飛鳥撞擊的事故中，約有3%的幾率會對飛機造成損壞，對人類造成直接傷害的幾率十分微小。如果出現(xiàn)重大事故，是因為飛機遭遇鳥群的集體撞擊。自1989年以來，中國民航的航空器中，每10萬架起降中，約有2.7架次發(fā)生飛鳥撞擊事故?？此剖欠浅Ｐ〉母怕剩且坏┌l(fā)生嚴重事故，損失是無法估計的。

現(xiàn)在，飛鳥撞擊的問題都沒有被妥善解決之前，無人機悄悄的來了，對飛機的威脅提升到了新高度。無人機的飛行高度和鳥類相似，但是速度方面遠超過鳥類。即使是小型的玩具無人機，與客機發(fā)生碰撞造成的破壞力也要高于飛鳥撞擊。鳥類雖然體型大小各異，但主要由皮肉和骨骼組成。而無人機則是由固態(tài)塑料、金屬結構、電池等等元素構成，硬度和堅固性方面的提升會導致發(fā)生撞擊之后，破壞力遠超過鳥類。

模擬的無人機撞擊實驗（飛機雷達罩已經(jīng)被撕裂）

無人機撞擊飛機的破壞力到底有多大？之前英國克蘭菲爾德大學的教授及其團隊進行過相關的實驗。他們將一個與無人機大小、重量和材質(zhì)相同的物體彈射向靜止的飛機雷達罩上，彈射的速度可以達到321公里每小時，與飛機低空飛行時的速度相仿。

通過實驗，可以看到無人機撞擊之后的雷達罩被輕松地撕開一個缺口。同樣環(huán)境和速度下，模擬的飛鳥裝置則是被雷達罩彈回來，只會撞擊出一個坑。這個實驗說明了在相同速度的情況下，無人機由于其材質(zhì)和堅固性的優(yōu)勢，造成了更多的破壞力。

那么如果是不同的速度呢？當物體與機身發(fā)生碰撞時，危害程度和兩者的相對速度成正比，因為碰撞時釋放的動能與速度的平方成正比。在現(xiàn)實中，不管是鳥類還是無人機，哪個與飛機的相對速度更大，造成的破壞力也就越大。

飛鳥撞擊后的發(fā)動機

目前的客機主要以噴氣式渦輪發(fā)動機設計為主，要是無人機撞擊發(fā)動機呢？在這個問題上，相對速度已經(jīng)不在討論范圍內(nèi)了，破壞的程度由當前飛機發(fā)動機的功率級來決定（也就是渦輪葉片的轉(zhuǎn)速）。

之前一名研究專家介紹過兩起鳥類被吸入發(fā)動機的事故。第一個是一只重量為一公斤的鳥類被吸入轉(zhuǎn)速很高的發(fā)動機內(nèi)，導致螺旋葉片被打破；第二個是一只重量為兩公斤的鳥類被吸入到發(fā)動機中，但是發(fā)動機運轉(zhuǎn)功率較低，所以只受到了輕微的損壞。無人機的體積重量與大型鳥類相似，所以破壞力也類似。

另外，無人機上都會有鋰離子電池，假如電池進入了發(fā)動機的燃燒室中，內(nèi)部的物質(zhì)會被點燃，后果不堪設想。如果是撞在擋風玻璃上，也會造成很大程度的傷害，甚至可能是人員傷亡。

在目前的鳥類和無人機破壞飛機機身和發(fā)動機的事故中，雖然絕大部分事故沒有造成嚴重的損壞，但是維修的周期也會十分漫長，而且費用也是巨大的。

當然，無人機也不是繼鳥類之后唯一的威脅，孔明燈、風箏等等也是對飛機新的威脅，畢竟飛機的雷達是無法準確的探測到這些物體和它們所處的位置，所以不能夠從遠程進行防范。當飛行員通過肉看到這些物體的時候，距離已經(jīng)非常近，危險也非常近了。

據(jù)國外網(wǎng)站統(tǒng)計，2014年至2016年期間，無人機與大型客機危險接近、撞擊事件一共達到24起，其中2014年1起、2015年9起、2016年則達到了13起。來到2017年后，短短4個月發(fā)生相關事件的數(shù)量就接近之前的數(shù)據(jù)總和。這些事件已經(jīng)嚴重的威脅到民航和飛行安全，造成的飛機備降、延誤的損失金額也是超乎想象的。

無人機入侵機場，就回到了老生常談的黑飛問題上。防范黑飛最近幾年已經(jīng)有了一定的成效，但是遠遠不夠。如今作為行業(yè)的龍頭老大的大疆公司也已經(jīng)發(fā)出了自己的聲音，更大力度的黑飛防范和更嚴格的黑飛處罰已經(jīng)指日可待。

對無人機黑飛的防范

對于防范無人機黑飛的問題，可以分為四個維度來進行分析：細化規(guī)范、實名監(jiān)控、技術限制和提前教育。

1、應該繼續(xù)加大處罰力度、細化規(guī)范

早在2013年，中國民用航空局就出臺了《民用無人機駕駛航空器系統(tǒng)駕駛員管理暫行規(guī)定》，要求飛出視距(距離超過500米或高度超過120米)或駕駛空機重量大于7公斤的無人機操控人員需持有“執(zhí)照”。在2015年，美國、日本、英國、新西蘭等國，還有我們國家的上海再次加大了規(guī)范力度。

無人機的處罰力度應該參考酒駕

2016年，民航局空管行業(yè)管理辦公室發(fā)布《民用無人駕駛航空器系統(tǒng)空中交通管理辦法》，其第十條規(guī)定，民用無人駕駛航空器飛行應當為其單獨劃設隔離空域，明確水平范圍、垂直范圍和使用時段。可在民航使用空域內(nèi)臨時為民用無人駕駛航空器劃設隔離空域。但飛行密集區(qū)、人口稠密區(qū)、重點地區(qū)、繁忙機場周邊區(qū)域，原則上不劃設民用無人駕駛航空器飛行區(qū)域。面對無人機危險黑飛的問題，規(guī)章制度再次細化，但是由于處罰力度的不足，黑飛問題仍然沒有得到妥善的解決。

針對這個問題，2017年初公安部發(fā)布的關于《中華人民共和國治安管理處罰法（修訂公開征求意見稿）》公開征求意見的公告就涉及到無人機黑飛問題：在低空飛行無人機、動力傘、三角翼等通用航空器、航空運動器材，或者升放無人駕駛自由氣球、系留氣球等升空物體的，處5日以上10日以下拘留；情節(jié)較重的，處10日以上15日以下拘留。

面對如此的處罰力度，仍然沒有能夠控制住黑飛的問題，僅今年4月一個月的時間就出現(xiàn)了數(shù)起無人機機場入侵事件。我們是不是應該建議有關部門繼續(xù)加大處罰力度？

2、實名制出售無人機，進行售后監(jiān)控

在實名制出售這部分，占有90%市場份額的行業(yè)龍頭大哥大疆最有話語權了。像是汽車很早就做到了一人一車一牌，無人機為什么不行？大疆的每一個無人機產(chǎn)品都有唯一的SN識別碼，并且每一個部件也有唯一的識別碼，與SN碼相對應。購買無人機可以模仿買車的過程，將SN碼綁定購買者個人的詳細信息，做到一人一機一碼相對應，這樣出現(xiàn)問題之后就可以找到相關的負責人。

監(jiān)控無人機

在監(jiān)控的部分，大疆與千尋位置這家公司進行合作，在監(jiān)控和精準定位等多方面有顯著的成效。只要無人機的駕駛員用戶只需開啟遙控器，連接移動通信網(wǎng)絡，就可以廣播機器獨有的SN碼、位置信息等等。千尋位置通過服務器可以直接監(jiān)控和定位無人機所處的具體坐標，如果被查證屬于在違禁區(qū)域飛行，千尋位置就可以通知大疆以及警方進行抓捕。當然，優(yōu)先要基于無人機一人一機一碼的實名制購買才可以，否則即使查證了無人機的位置，沒有個人信息如何進行抓捕？

不過目前能夠進行檢測的無人機品牌主要就是大疆，大C建議相關部門應該督促所有的無人機生產(chǎn)廠商進行實名制購買和后期檢測的配合，讓無人機行業(yè)走回正軌。目前傳言，成都機場無人機入侵的幾名飛手至今沒有抓到，主要是他們的無人機產(chǎn)品可能不是大疆制造，所以查證十分困難。

3、從技術上對無人機進行限制

如果無人機由于國內(nèi)外黑飛的問題被全面叫停，小型無人機企業(yè)最多損失一部分投資資金，但是大疆則會面臨巨大的損失。所以作為行業(yè)龍頭老大，大疆自然會積極的從技術端進行問題的解決。目前市面上的無人機都裝有GPS或者北斗衛(wèi)星定位模塊，這樣無人機可以實時的定位自己的位置和高度。從技術上方面，可以將全球范圍內(nèi)主要的機場地理位置坐標預裝在無人機之中，然后通過限制的方式讓無人機無法在這些坐標區(qū)域附近起飛或者飛行。

大疆給出的無人機預裝禁飛區(qū)域解決方案

大疆給出的方法是，以機場每條跑道兩端的中心為圓心，半徑最高4.5公里，劃定橢圓形區(qū)域，設置為禁飛區(qū)域。再擴大區(qū)域設定為限制飛行區(qū)域。之后在跑道的兩端延伸出兩片扇形的區(qū)域也作為限飛區(qū)域，因為飛機的起降會使用到這兩個區(qū)域。在無人機內(nèi)部預裝這些限制的區(qū)域坐標，如此飛手在限飛和禁飛區(qū)域黑飛，無人機本身可以不執(zhí)行起飛命令或者無法駛入限飛和禁飛區(qū)域。大疆的方法可以顯著地改善無人機對機場的入侵以及對民航飛機的威脅，希望行業(yè)內(nèi)其他廠商可以跟進。

4、加大力度規(guī)范、培訓無人機駕駛員

其實不管是法規(guī)政策，還是廠商的技術限制，還是有關部門的監(jiān)管，最終黑飛的問題還是發(fā)生在少數(shù)駕駛員上。如果沒有這些“喜愛”黑飛的駕駛員，問題也不會這么嚴重。針對無人機駕駛員的培訓以及安全教育問題也是必須重視起來的。

但是轉(zhuǎn)念一想，黑飛無人機的駕駛員真的沒有一點安全意識嗎？答案是否定的。能夠買無人機的人，或多或少都有一定的安全意識和相關的知識基礎，但是他們?nèi)匀淮嬖趦e幸的心理執(zhí)行黑飛操作，這就要歸結于素質(zhì)問題和家庭環(huán)境了。我們要做的就是加大力度規(guī)范所有的無人機的駕駛員，加大力度對他們進行培訓。如果全都靠駕駛員自覺，那么大C覺得無人機行業(yè)會更加混亂。

是時候該殺一儆百了

無人機是一個新興行業(yè)，但是發(fā)展速度之快，讓很多傳統(tǒng)行業(yè)十分震驚。和軍事、商業(yè)、農(nóng)業(yè)還有民用的結合速度之快也是遠超過其它行業(yè)的。軍事的部分我們不作評論，但是商業(yè)、農(nóng)業(yè)和民用領域已經(jīng)在一定程度上依賴無人機。

我們看到大型電影電視劇的鏡頭取景、公司的宣傳片拍攝、賽事的轉(zhuǎn)播、知名攝影師的旅行記錄片拍攝甚至是婚紗照都已經(jīng)廣泛的應用到無人機產(chǎn)品。無人機為我們帶來了完全不同的視角和全新的畫面震撼感，但是有一個事情正在阻礙甚至扼殺這個行業(yè)，就是黑飛。

黑飛的問題從無人機產(chǎn)品走向個人用戶開始就已經(jīng)存在，全球已經(jīng)有不計其數(shù)的機場深受到過無人機的入侵和騷擾。其實不僅僅是入侵機場，黑飛無人機在其它多方面也帶來了威脅和事故。在人群密集的城市街道和區(qū)域、工業(yè)重地上放黑飛無人機，一旦操作失誤墜機，肯定會釀成大禍。并不是危言聳聽，因為無人機操作失誤墜機的事故屢見不鮮，甚至還有砸傷民眾、汽車、公共設施等等案例。

黑飛導致禁飛的區(qū)域越來越多

無人機發(fā)展至今，用途十分廣泛，行業(yè)前景一片利好，但是為什么少數(shù)人不能夠遵守規(guī)范呢？一定要肆意妄為的黑飛。像是成都機場短時間內(nèi)連續(xù)遭到幾次無人機的黑飛入侵，造成大面積航班延誤和備降，經(jīng)濟損失非常嚴重，乘客、機場工作人員、航空公司都是怨聲載道。就是黑飛的問題不斷發(fā)生，導致諸多大型城市和重要區(qū)域已經(jīng)被強制禁飛無人機，絕大多數(shù)正規(guī)的無人機駕駛員也被迫無法享受航拍的樂趣。

所以，是時候該殺一儆百了。

其實任何新興行業(yè)被建立的初期，都會比較混亂，即使規(guī)范緊跟著被制定出來，同樣避免不了鉆空子的少數(shù)人。如果沒有一次較大力度的整頓，那些習慣了黑飛的無人機駕駛員不會認識到錯誤，繼續(xù)享受黑飛的“樂趣”。只有抓住幾個典型，比如這次成都的幾位黑飛駕駛員，進行大力度、高曝光度的整治，才能夠起到震懾的效果，改善黑飛的現(xiàn)狀。

希望有關部門能夠加大查處和監(jiān)管力度，為正規(guī)無人機駕駛員和愛好者討回公道，幫助行業(yè)面向正確方向發(fā)展。

黑飛不對但民間組織的方法并不可取

面對政策的不完善和黑飛駕駛員的猖獗，很多國家已經(jīng)成立了“反無人機聯(lián)盟”的民間組織。與軍事機構不同，民用組織沒有專業(yè)而且昂貴的設備，所以帶來的防御手段和主動攻擊手段也沒有那么顯著的效果。

“狙擊”無人機的信號干擾器

在前年，曾經(jīng)有過美國的“反無人機聯(lián)盟”民間組織在波士頓馬拉松比賽上用網(wǎng)槍“獵捕”一些不請自來的無人機。但是實話實說，這種做法雖然解決了“民憤”，但是做法本身是違法的，畢竟侵害到別人的私人物品。所以民間組織的方法是不可取的，大家不要效仿。

4月中到月底，成都機場發(fā)生了接近10起入侵事件，全部原因都是無人機違規(guī)在機場附近起飛。最嚴重的的一次造成58架次航班備降，無數(shù)航班延誤，超過萬名旅客被滯留，經(jīng)濟損失達到數(shù)百萬。如此集中的機場入侵前所未見，也是這個原因，再次將無人機黑飛的問題推到了風口浪尖上。

但是無人機起飛，與飛機之間有一定的高度和距離差異，為什么飛機見到無人機會如此害怕呢？今天就跟大家一起探討一下這個問題。

大疆 PHANTOM 4 PRO

無人機對于飛機的干擾主要是兩個維度，一個是信號干擾，另一個是撞擊的風險，我們先來聊聊信號干擾這個問題。

信號干擾是飛機起飛降落階段的殺手

飛機的起飛、降落階段被稱為黑色10分鐘，也就是起飛階段的3分鐘和降落階段的7分鐘。

根據(jù)調(diào)研，80%的飛機事故都出現(xiàn)在這黑色10分鐘里，所以這段時間的安全是整個飛行過程中最重要的環(huán)節(jié)。但是起飛、降落階段時，飛機上的飛行控制系統(tǒng)、自動導航系統(tǒng)、自動驅(qū)動系統(tǒng)、起落裝置以及通訊設備，很多都有可能受到其它無線信號的干擾，造成系統(tǒng)判斷錯誤釀成大禍。這也就是為什么在起飛、降落階段時，我們會被強制要求關閉手機、電腦等等具有通訊功能的電子設備的主要原因。

飛機的起飛、降落階段最容易出現(xiàn)事故

飛機在起飛、降落階段會依賴自動導航系統(tǒng)，而自動導航系統(tǒng)又需要比較純凈的電磁環(huán)境，一旦受到干擾很可能會接收到錯誤的信號，產(chǎn)生錯誤的應對措施。

比如說被信號干擾造成飛機與塔臺通訊鏈路中斷，也許只是干擾和中斷極短的時間，也可能造成飛機的軌道偏移。因為飛機本身的飛行速度很快，所以有很大概率會發(fā)生撞上塔臺或者其它建筑等等事故，后果十分嚴重。

無人機靠無線電技術實現(xiàn)定位、遙控、圖像傳輸?shù)裙δ?/p>

目前所有的民用無人機都需要用到無線電技術來實現(xiàn)定位、遙控、圖像傳輸?shù)裙δ堋o人機飛的通訊頻段也基本是2.4G或者900M、5.8G；而機場所有的通訊頻段基本都是固定的，或者規(guī)定的被限制保護的頻段范圍。按理說不會造成沖突，大家意識中感覺不會出現(xiàn)干擾問題，但是誰又能夠保證呢？

還有，現(xiàn)在民用無人機（比如大疆的精靈3、精靈4、悟）圖片傳輸都只有默認的8個通道，很多人為了能夠避免干擾中斷圖片傳輸，會強行破解原有的限制，獲得最多32個信道（網(wǎng)上雖然有教程，但是大C勸誡無人機玩家千萬不要做這些事情），這樣很有可能造成無人機的無線信號與民航的無線信號沖突和相互干擾。如果剛好無人機在機場附近飛行，釀成大禍的可能性就會很高。

當然現(xiàn)在的電子儀器尤其是飛機上的設施都十分精密，而且具有很好的防護性和抗干擾性，假如無人機能夠干擾飛機無線信號，那也絕對是概率極小的偶然事件，但是你能說因為概率極小就不采取措施嗎。難道冒著危險，檢測到無人機在旁邊還要照常起飛、降落，萬一飛機出現(xiàn)事故，那可是幾十到幾百條人命的大事情。

所以，我們看到每次無人機入侵到機場范圍內(nèi)，所有天上航班都會臨時備降其它機場，機場內(nèi)航班都會暫時停運，小小的無人機和飛手的“黑飛”行為，都會造成無數(shù)的經(jīng)濟損失。

無人機對于飛機的第二個威脅：撞擊

縱觀民用航空發(fā)展的這些年，航班的數(shù)量和航線的數(shù)量增加之快讓人驚訝。我們頭頂空間的航道已經(jīng)和生活中的交通道路一樣錯綜復雜了，尤其是大型城市。航道的布局和航班的飛行順序、飛行時間等等方面的梳理已經(jīng)讓航空管理從業(yè)者十分頭疼了，現(xiàn)在還要擔心對于飛機造成的新威脅：無人機撞擊。

飛鳥撞擊每年都會引發(fā)非常多的飛機事故

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