基于贝叶斯网络的物流无人机失效风险评估*

为降低城市物流无人机（UAV）失效坠落风险,通过考虑其运行环境和系统故障等因素的影响,以城市物流无人机运行数据为基础,从系统故障、运行环境和人为因素3方面提取失效诱因;分析物流无人机失效模式,并构建意外坠落事故的贝叶斯网络;基于所建网络和失效诱因发生概率分别计算不同工况下意外坠落事故及各中间事件概率,并基于网络拓扑结构展开反向推理,推演事故的主要失效诱因。结果表明:物流无人机正常运行时发生安全事故的概率为6.54×10-3;其中,电池电量不足、桨叶失效和电池故障是坠落事故的主要诱因,计算结果可为无人机运行安全风险防控提供依据。     

无人机的多种用途

在不久前结束的珠海航展上,如果说室外机场上最引入注目的是歼-10战斗机精彩的飞行表演,那么室内展厅里最引人关注的就是中国军工企业集中展出的无人机群,因为它们将成为改变战争形态的主角之一。     

低空无人机飞行冲突分类探测与差异解脱方法研究

针对低空空域这一民用无人机当前的主要活动空间，为解决低空无人机飞行冲突问题，保证无人机飞行安全，提出了一种无人机飞行冲突分类探测与差异解脱方法。首先，在分析无人机低空运行模式的基础上，从对头、交叉和追赶等视角构建低空无人机异质飞行冲突场景，设计了基于安全间隔的无人机飞行保护区，建立了基于改进速度障碍法的无人机飞行冲突探测方法；然后，采用调整高度、航向和速度的飞行调配思路，设计了无人机飞行冲突解脱策略及其适用条件，构建了以最小化冲突解脱时间成本为导向的无人机飞行冲突解脱策略最优配置规则及实施流程；最后，设计多种典型冲突场景对所提方法进行了仿真验证，并分析了时间约束的敏感性。仿真结果表明，所提方法可对低空空域内潜在的无人机飞行冲突进行有效探测，并实现异质冲突场景下解脱策略优先级的科学配置，最优解脱策略的求解时间可控制在2.5 s以下。研究成果可为提升低空空域系统内无人机运行安全管理水平提供依据。     

Bi-PPYOLO tiny:一种轻量型的机场无人机检测方法

机场“黑飞”无人机的检测关系着整个机场的安全问题，机场现有基于雷达手段的无人机探测方法无法正确识别无人机的类型及个数。基于现有雷达探测无人机方法存在的缺点，对PPYOLO tiny目标检测方法在无人机检测中存在的问题进行改进，结合机场“黑飞”无人机的特性和硬件设备部署中模型参数量小的特性，提出了基于Bi-PPYOLO tiny的轻量型无人机检测方法，提出双锥台特征融合结构，并优化检测头部的锚框大小，有效提升了无人机的检测精度。经试验验证，该方法将平均检测精度P_mA从68.07%提升至76.71%,模型参数量为4.06 MB,推理速度为32.21帧/s。所提方法有助于轻量型无人机检测方法在光电设备上的部署与实施，与现有机场无人机探测手段共同保障机场安全。     

利用无人机低空遥感技术的管道爆炸污染监测研究

为了有效监测突发性环境污染，提出了利用无人机低空遥感技术的管道爆炸污染监测研究。以突发性管道爆炸污染事件为例，采用无人机低空遥感技术，识别突发性环境污染程度与区域范围，获取污染测量结果。根据污染物类别与气象条件因素，得到污染物质量浓度，验证污染监测的可靠性。实验结果表明，所提方法的污染监测失效率和可靠度分别为3.7%和93%,污染监测精确度为93%,污染监测时间为30.9s。验证了所提方法能够有效提高突发性环境污染监测精度和效率，确保突发性环境污染监测可靠性，为有效监测突发性环境污染提供了一定的参考。     

考虑货车-无人机协同的灾后应急响应策略及调度优化

为了弥补现有货车-无人机应用策略在灾后应急响应调度过程中的不足，进一步提高城市应急响应效率，提出了面向灾后救援的货车-无人机协同策略，并对其调度算法进行研究。在对两种货车-无人机协同响应策略进行分析的基础上，考虑城市应急场景道路密度高、中断点多、需求规模大的特点，提出了货车-无人机飞行伙伴响应策略，并以响应时间最小化为目标建立了其调度优化的混合整数规划模型。同时，设计了基于禁忌搜索的三阶段求解算法，并通过试验对该调度策略及算法的应用效果进行了仿真验证。     

对一种无人机甲烷泄漏巡检平台适用性的研究

针对一种无人机甲烷泄漏巡检平台,设计测试该平台稳定性、指向性以及甲烷遥测仪性能的实验,对其总体性能适用性进行研究。结果表明无人机悬停模式具有较好的稳定性,不同悬停高度下最大漂移距离平均值小于1.08 m,且指向性较为准确,连续控制云台俯角下测试结果相对误差小于5%,不同控制云台俯角下最大漂移距离平均值小于2.02 m。甲烷遥测仪最远探测距离大于100 m,在悬停和巡航测试下对不同浓度甲烷标准气体具有较高灵敏度。     

基于参数修正FMEA的电力作业无人机环境适应性分析

针对目前电力作业无人机性能受到环境因素影响的评估普遍缺乏有效手段，提出一种基于参数修正FMEA(Potential Failure Mode and Effects Analysis)的无人机飞行环境适应性分析方法。首先分析电力作业环境下无人机飞行的环境影响因素，并确定环境因素指标，然后采用FMEA方法对各环境指标风险量化并进行参数修正，提出无人机飞行环境风险模型，确定无人机飞行的环境综合风险等级并量化，最后在实际场景对无人机飞行风险进行测试，根据所提出方法分析得到无人机飞行环境综合风险为7.775，属于较低风险，测试结果表明无人机在该环境下可安全飞行。该方法为无人机安全飞行评估提供了一定的依据。     

无人机续航测试系统不确定度评估及期间核查方案设计

针对客户提出需要对测量结果进行不确定度影响分析的要求，给出了一种无人机续航测试系统不确定度评估方法，并依据该方法设计了一套期间核查方案。评估结果表明，这种方案满足实验室期间核查的要求。