● 摘要
近年来,民用无人机系统本身及其应用技术越来越成熟,用途越来越广泛,未能在非隔离空域运行,是由于其对地面人员财产和其他空域使用者的威胁,而目前各国还没有各自完整的民用无人机系统适航要求体系。 本文首先定义了无人机系统的安全性水平划分方法。梳理了无人机系统的事故统计,得到其飞行的灾难性事故率比有人驾驶飞机高出1~2个数量级,且主要发生在巡航阶段,事故原因主要为飞控系统的故障。结合其可接受的水平及其成本,定义无人机系统安全性水平可以基于现有民机的安全性水平或从撞击动能的角度划分。其次,使用适航审定矩阵构建无人机系统适航顶层框架。无人机系统适航的重点是避免空中相撞和失控的地面相撞,因此基于现有民机的适航要求体系以及对无人机系统的适用性,使用同时考虑到系统本身和运行环境的适航审定矩阵作为无人机系统适航要求的顶层框架,底层的适航标准可以依照有人驾驶飞机适航规章制订,并考虑其特殊的设计特征。 最后,选取无人机系统和运行环境两个方面对典型适航要求进行分析。以小型无人机系统为例,进行初步系统安全性分析,建立定量的系统级故障树,表明在自动进近的高度控制功能下,造成灾难性事故的关键性因素是设备电源。而根据现有无人机系统适航要求,遭遇中等强度的突风和紊流时,战术型、中空和高空无人机系统可以抵抗风场扰动,而微型和小型无人机系统则相对较危险。