
低空飞行障碍物是指在低空飞行过程中可能对航空器构成威胁的各种物体和地形,这些障碍物可以是自然形成的,也可以是人造的,如山体、树林、建筑物、线体、塔架等。由于我国空域辽阔,低空飞行环境相对复杂,低空飞行过程中障碍物的识别、预警和规避,对有效保障航空器飞行安全,防范飞行事故风险显得尤为重要。低空飞行避障技术指在低空空域内飞行的航空器识别和规避障碍物的技术,是低空空域安全运行的重要技术环节,已成为低空飞行服务保障体系建设不可或缺的一部分。
随着我国通用航空传统作业与航空应急救援、医疗救护等通航新业态的不断发展,以及低空经济产业链的不断延伸,对低空空域安全运行提出了更高的技术要求。研究低空飞行避障技术,研发相关技术产品,对提升低空飞行安全风险防范能力,增强民航整体安全,促进低空经济的发展具有重要作用。
一、基于航空障碍灯产品的避障技术
低空障碍物避障技术可分为主动式预警和被动式预警,被动式预警是指障碍物通过加装其上的标志物发出恒定的警示信号,使驾驶航空器的飞行员及时发现障碍物。障碍物被动式预警是目前低空避障主要的预警方式之一,一般在障碍物或临近物体间最醒目的位置加装航空障碍灯进行标识。
通航所经过几年潜行攻关,航空障碍灯产品应运而生,并向系列化方向发展,目前已经研发了A型中光强、B型低光强、B型中光强、B型高光强障碍灯系列产品,⽤于⾼压输电线塔、⼴播电视塔、烟囱、⽔塔、⾼层及超⾼层建筑等障碍物的航空警⽰,供⻜⾏员识别和避让,确保低空⻜⾏安全。目前,航空障碍灯产品在珠海金湾、西安咸阳等运输机场及辽宁葫芦岛、四川广元输电线路上进行应用,得到了用户的肯定和好评。
二、拓展研究输电线路航空警示装置的避障技术
从通用航空有人驾驶航空器飞行事故统计中发现,航空器撞击障碍物事故中,撞线事故居多。撞线事故的发生与飞行员的飞行资历无关,与天气能见度无关,根本原因为输电线路隐蔽且不可见,飞行员不能及时识别输电线路,失去处置时机从而发生撞击线路事故,导致机毁人亡,输电线路对航空器的低空飞行安全已经构成巨大威胁。
架空输电线路航空警示装置,是通航所基于航空障碍灯技术拓展研发的全新产品,加装在输电线路上可全天候、全天时对线路进行光学示廓,解决了线路隐蔽和不可见的痛点。飞行过程中飞行员通过观察输电线路上的发光标识,及时调整航空器飞行姿态并远离输电线路,保障了飞行员和航空器的低空飞行安全,同时对军民用机场周边、航空作业与飞行训练密集区域、跨高速铁/公路、重要输电通道、江河湖海的架空输电线路设施安全运行起到有效保护。
三、低空飞行避障新技术的应用
现有产品的应用解决了飞行员飞行中部分建筑障碍物不可见的问题,然而,对于复杂环境中的障碍物,如高楼林立的城市建筑集群、茂密的丛林、多变的海上环境或复杂的山区,还需要通过主动式预警技术和被动式预警技术共同协作,来提高飞行员判别障碍物的准确性、可靠性和反应速度。主动式预警技术是指机载传感器对地形数据进行探测收集,通过避障算法对数据处理分析并对障碍物进行方位预测,当飞行的航空器靠近障碍物时,机载人机协同设备不断对飞行员发布预警信息和避障策略直至飞离障碍物,使飞行员提前做好避障规划。