风与紊流：无人机如何应对构筑物周围的气流

多旋翼机通过向风倾斜来保持位置，这要消耗电机功率和电池电量。风越强，倾斜越大。即使平均风速在限值之内，一阵阵风也可能超出机体所能承受的范围，把它推离位置。在构筑物周围，风会在拐角处加速、在背风侧形成涡流、沿墙面向下流动。检查飞行距构筑物只有几米，机体因此处在最紊乱的气流之中。

应对风的措施分为三类：让机体更强、与构筑物保持距离、选择飞行时机。电机有余量的大型机体能在阵风中保持位置。测距传感器会在漂移变成碰撞之前推回机体。变焦相机让您无需进入墙边的紊流区就能拍摄。而预报加上现场测量，可以帮您选择较平静的时间窗口。

任何高大或大型构筑物周围都存在强风和紊流：风力发电机（尤其是海上风机）、桥梁的长主梁和高桥墩、办公楼和公寓楼的外墙与屋顶、输电线路、输电铁塔、通信塔、大坝所在的山谷、开阔的边坡和堤防、高架高速公路、港口、船舶和海上构筑物，以及穿越平原和山地的管道。

• 对标称抗风能力留出余量：厂商给出的数值往往是极限值，而不是舒适的工作值。请选择抗风能力远高于作业中预期阵风的机体。
• 设定量化的中止标准：飞行前先确定平均风速和阵风上限，以及倾斜角和电量消耗的阈值。不要在当天凭“看起来还行”来决定。
• 检查检查高度处的风况：除了地面风速计，还应分阶段爬升，观察机体的表现和倾斜角，以估算高处风况。（相关：高处）
• 根据风向规划航向：逆风出发、顺风返回，有助于避免返程电量耗尽。在下风方向保留一条逃生路线。
• 先停稳，再拍摄：在剧烈颠簸时，悬停到晃动平息后再拍，而不是边移动边连续拍摄。模糊的图像要重拍。
• 留意海上和山区的天气变化：锋面以及海陆风、山谷风可能使风向迅速改变。请根据预报确定作业窗口。

有风的日子，飞行前检查和记录最为重要。请以飞行前检查表、飞行计划和飞行日志（Airffic Flight Institute）为基础制定您的现场程序。

被阵风推动的感觉，不该第一次就在真实的构筑物旁体验。您可以先在浏览器飞行模拟器中亲手体会倾斜与漂移（Airffic Simulation，日语）。

大多数监管框架并不规定统一的风速限值，而是交给机体性能和运营者的判断。在日本，随许可或批准申请提交的飞行手册规定了风等气象条件下的运行规则，运营者必须遵守。如果运营者采用国土交通省的标准手册，其规定是风速 5 m/s 以上不得飞行，除非制造商手册确认机体可在更强的风中飞行。换言之，“风太大就停”是运营者自己定义并遵守的承诺。根据美国 Part 107，确认天气同样是遥控驾驶员飞行前职责的一部分。

相关：高度、水、水雾与湿度、低温与结冰、世界各国法规。

判读风和阵风、决定飞行、等待还是停止的步骤，请见飞行前读风入门课（Tobira，日语）。

• 结构物周围的湍流无法预测：预报是大范围的平均值。目前仍无法预先知道建筑拐角处或桥面板下方的阵风。
• 小型机体的局限：能进入狭窄空间的机体越小，抗风能力就越弱。既狭窄又多风的地方——烟囱顶部、风机机舱周围——仍然很难应对。
• 抖动与分辨率的取舍：云台能保持朝向，但位置移动会改变对焦和距离。大风天的图像质量仍然不稳定。
• 可作业天数少：在海上和山脊上，大风天气可能让作业停摆数日。检查日程仍然受天气摆布。

系统根据每座构筑物的三维模型和气象数据，在起飞前就显示出在今天的风况下哪些面、哪些高度会出现紊流。机体依据这一预测调整航线和安全距离，从上风侧作业。机体和构筑物上的传感器持续测量风况，每一次预测都比上一次更准。飞或不飞，由数据而非直觉决定。这是编辑部的展望。