Airffic Inspection无人机巡检未来指南

TECHNOLOGY / 09

远程与超视距(BVLOS)运行:现场无人时,天空还能保持安全吗?

无人机自行从机库起飞,远处的运营中心守望着它们。本章介绍超视距飞行、探测规避、UTM 与 Remote ID,以及空域协调——当检查成为日常之后,让众多检查无人机共享同一片天空的机制。

本页内容
01

机库:常驻现场的机体

机库式无人机(drone-in-a-box,机库)能自动存放、充电(或更换电池)并放飞机体。安装在现场后,它按计划起飞,沿固定航线飞行并返回。无需派人驱车前往,检查频率可以提高,而工作量不会随之增加。

适合的场地原因注意事项
光伏电站面积大、平坦,需频繁重复巡查粉尘和高温意味着机库需要维护
流程工厂与变电站例行巡查以及报警后的即时检查危险区域有严格要求(爆炸性环境)
港口与码头场地大,在海风中巡查盐雾腐蚀与强风(水域)
桥梁与河流从固定点重复同一航线桥面板下方 GNSS 信号弱;航线需要人工验证
矿山与采石场每日测绘和料堆体积粉尘;与爆破时间的协调

机库装好并不等于大功告成:它有容量限制——同时能降落多少架机体。枢纽容量与同时起降(Airffic Logistics)中来自配送视角的分析,有助于决定布置多少个检查机库。

02

远程运营中心:一个人管几架?

驻库的机体由远程运营中心监管。远程飞手不再是在“飞”,而更多是在批准计划、监视异常并在必要时介入。一人管多机的监管模式将会普及,这使得屏幕设计和应急程序更加重要。

  • 链路:蜂窝网络(LTE、5G)或专用无线电。决定链路中断时飞行器的动作(悬停、返航、着陆)。
  • 现场之眼:气象传感器、机库相机、与附近人员的联系。切勿在不了解现场状况的情况下飞行。
  • 干预程序:谁在什么信号下做什么。人越多越容易混乱,因此要明确分工。
  • 记录:飞行日志、决策日志、事件报告,与检查数据一并保存。

远程监管的作业从计划到飞行日志是如何运转的,面向采购方的概要见自主无人机作业的运作方式(Airffic World)。

03

超视距飞行与探测规避

超视距(BVLOS)飞行的核心问题是如何避免与其他航空器相遇。在视距内,由飞手或观察员监视天空。超出视距后,这项工作必须由机器和规则来完成。这就是探测规避(DAA)。

手段工作原理优势局限
协作式(通过无线电交换位置)ADS-B 与网络位置共享能看到远处的航空器对不发射信号的航空器视而不见
非协作式(地面传感器)地面雷达或声学传感器监视空域可探测不发射信号的航空器安装成本高,低空存在盲区
非协作式(机载传感器)无人机上的相机或雷达探测入侵者在任何地方都可用在小型飞行器上性能有限
程序性与空域隔离按高度、地点和时间隔离;通知有人驾驶航空不依赖技术即可可靠灵活性较低

检查类的超视距飞行通常高度低、贴近结构物、沿固定航线进行。遇到有人驾驶航空器的概率较低,但与救护直升机、农用直升机等低空有人驾驶航空器的协调仍然必不可少。

日本、美国和欧洲对人群上空超视距飞行的准入方式有何不同,从配送角度的梳理见分清 Level 4、Part 135 与特定类别(Airffic Logistics)。

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UTM 与 Remote ID:空中的交通管理

UTM(无人机交通管理)预先共享飞行计划、消解重叠冲突,并在飞行中让位置可见。在欧洲,它正以 U-space 的形式制度化(其监管框架自2023年1月26日起适用);美国和日本则在开展试验并制定规则。

部位作用示例
远程识别(Remote ID)飞行器广播身份和位置,任何人都能知道它属于谁日本自 2022 年 6 月 20 日起原则上随登记制度强制实施;美国 FAA 也作出要求(14 CFR Part 89)
飞行计划共享与冲突消解飞行前提交计划,避免重叠日本的飞行计划通报、欧洲 U-space 的飞行授权
空域信息发布禁飞区、限制和临时限制机场周边、活动、灾害
飞行中监控与告警对偏离计划或有人驾驶航空器接近发出警告U-space 服务、各国试验

各国规则不同且不断变化。在日本,自2022年12月5日起,在机体认证和飞手执照的前提下,可以在有人居住地区上空进行无观察员的超视距飞行(所谓 Level 4)。在美国,使超视距飞行常态化的拟议规则(Part 108)已于2025年8月发布,规则制定正在进行中。最新对比见世界各国法规。

关于检查之外 UTM 的整体架构,请阅读UTM 如何让运营者共享空域(Airffic Flight Institute)。

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空域协调:该找谁谈

检查飞行需要同时协调空域规则和土地所有者。仅有资产所有者的许可往往还不够。

  • 航空主管部门:许可、批准与飞行计划通报(日本为国土交通省 MLIT)。
  • 机场与空中交通管制:在机场附近或管制空域内时。
  • 道路、河流与铁路管理部门:穿越或靠近其资产飞行时。
  • 当地有人驾驶运营方:空中救护、应急和农业直升机。
  • 居民与周边企业:靠近第三方的飞行、噪音、隐私。见城市区域与下方人员。
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空域操作系统:多少架检查无人机能共享同一片天空

以下是编辑部(Airffic World)的观点。当检查从五年一次转向每日监视,桥梁、输电线路、建筑、下水道和工厂的检查无人机——来自不同公司、使用不同机型——将在同一时间飞越同一座城镇。逐次申请许可、靠电话协调的做法无法规模化。

我们认为需要的是一个空域操作系统。正如计算机的操作系统在众多应用程序之间分配 CPU 和内存以避免冲突,空域操作系统在众多飞行之间分配空间和时间的切片。这正是 Airffic World 正在构建的东西。

空域操作系统的作用作用对巡检意味着什么
预约与分配飞行前预约空间和时间的体积(4D 预约)即使在桥底和立面等狭小空间也不会重叠
优先级紧急情况、灾害和有人驾驶航空器优先;巡检让行例行巡检保持灵活;事故检查快速进行
共享地图结构物、导线和限制区域的统一 3D 地图路径规划与其他所有人基于相同的假设
实时监管检测偏离计划并提醒附近飞行器若风将一架飞行器吹离航线,其他飞行器会最先知道
记录与问责保存谁在何时飞过何处巡检记录、事件调查、向居民说明
Airffic 的观点

我们并不把空域操作系统看作对监管的替代,而是把监管转化为日常运营的工具。通过对接 UTM、Remote ID 等国家系统,以及检查航线计划和检查数据,飞行与检查将成为同一个流程。这是编辑部的观点;随着法规和标准的演进,它的形态可能会改变。

把飞行申请、港口预订和运营放在同一个屏幕上的一种尝试是无人机飞行申请、港口预订与运营的统一入口(Airffic Flight Market,需登录)。

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尚未跨越的障碍

  • 非协作式有人驾驶航空器:可靠探测不发射信号的小型有人驾驶航空器或低空直升机,仍然成本高或不完整。
  • 链路丢失:山区、山谷和结构物阴影处蜂窝信号弱。必须在设计中纳入安全的失联行为。
  • 每人多少架:一名监管者能处理多少架飞行器,以及多个异常同时发生时会怎样,仍在验证之中。
  • 国家差异:飞行器认证、执照和 UTM 因国家而异——对跨境巡检服务商是沉重负担。
  • 社会接受度:居民对无人机每天在城镇上空飞行的感受。噪音、隐私和沟通都很重要。

查看来源

规则、数字和案例均基于下列来源。未来情景与设计建议是编辑部的观点。

来源已核对: 2026-10-22