无人机助力飞行事故调查

约翰·克劳福特 托尼·奥斯本

2014年7月24日，中国台湾航空安全委员会（ASC）的航空安全调查员来到霍科岛上，调查复兴航空公司ATR 72-500航班坠毁澎湖马公机场事故。此次调查，他们采用了一种新型工具，即一架携带数字化照相机和惯性、高度传感器的四旋翼无人机。

在过去两年中，英国航空事故调查处（AAIB）的调查人员也部署了无人机，建立了一个飞行部门，包括三架深圳大疆创新科技有限公司的四旋翼无人机和经过实际检验的标准操作程序。其他国家正在建立相应的响应机构或至少在考虑类似用途。

在所有组织中的共同点就是新发现的无人机的新用途，这种结构紧凑、轻便的四旋翼无人机不仅留下事故现场影像资料，而且在随后的数据分析中扮演重要角色。

在澎湖马公机场，调查人员使用“赛博四旋翼马克西”（cyberQuad MaXi）勘察现场，绘制飞机在偏离航线并开始近进的最后飞行时间的路径。这些数据后来被用来计算飞机击中的地形和障碍物的高度测量值，并融合测高计测量结果和飞行数据记录仪中的声音测量值。

在中国台湾航空安全委员会最近发布的关于复兴航空公司的222航班的最后报告中，用到了四旋翼无人机的测量数据。飞机下降到最低降落高度以下，在飞行员在大雨中看不清跑道的情况下进行非精确着陆，发生坠毁，造成58人死亡，其中包括4名机组成员，另有48名乘客受伤。

中国台湾航空安全委员会的调查员布瑞恩·郭认为，预编程序的飞机勘察了坠机现场，耗时大约90min，比传统的解决方案即雇用和装备的直升机效率更高、成本更低。

中国台湾航空安全委员会的工程师马丁·陈，在获得中国台湾民用航空局（CAA）的批准后，采用科学航空航天公司（ScientificAerospace）的“赛博四旋翼马克西”无人机开展调查，整个过程耗时5天。通常，中国台湾民用航空局需要14天来处理在该地区无人机的飞行请求。在这种发生飞行事故情况下，中国台湾民用航空局加速授权。在澎湖马公机场，他在上午5：30开始任务调查，在早上7点结束，按预定服务计划开始执行。他说，“我们有时间压力”。

几年前，中国台湾航空安全委员会一直在研究使用无人机进行调查，最初计划使用“赛博四旋翼马克西”无人机对难以进入的偏远山区进行实地调查，执行一项经常与新加坡、日本和其他东亚国家多国联合演习任务。这些地区和国家也在积极推进使用无人机进行飞行事故调查的计划。

瑞恩·郭说，虽然澎湖马公机场既不是山区也不偏僻，中国台湾航空安全委员会调查小组在坠机后一天被派往霍科，选择了四旋翼无人机看看能否在人口稠密地区完成现场勘测任务。他说，在90min内完成调查飞行，这是前所未有的速度，以往使用“传统”的现场调查工具，例如利用GPS定位所有各种残骸，大约需要一天才能完成。

马丁·陈操纵“马克西”（Maxi）在海拔100m（328ft.）的高空飛行，勘察现场区域并收集到5cm（ 2in.）分辨率的GPS位置、高度和其他变量的数字图像。之后使用商业软件工具进行处理，他创建了一个基于立体图像匹配的数字表面模型，表面高度包括植被冠层、建筑物和障碍物。借助于数字地形图，去除植被、建筑物和障碍物的地表高度，陈能够计算出地面上障碍物的高度。

调查人员还将回收组件的地理位置定位在无人机拍摄的俯视图像中，使得显示坠机后环境的实际情况成为现实，而不是一段时间之前拍摄的空中地图。

立体的、地理坐标参考成像也成为英国航空事故调查处调查者的宝贵资产。他们利用照片，精确地测量残骸碎片之间的距离，并创建坠毁现场的三维图像。

英国航空事故调查处航空事故高级调查员斯图尔特·霍金斯最近说，目前无人机已经在英国周围的16次坠机事故调查中得到了应用。他指出，在过去，图像是由应急服务直升机或雇佣商用直升机和无人机提供的，但现场勘查结果图像总是耗费很多时间，而且英国航空事故调查处不一定得到所需的角度或镜头，或者控制数据的权利。

在事故现场，英国航空事故调查处使用两个无人机操作员，一个负责视频回传，另一个负责控制四旋翼无人机。斯图尔特·霍金斯表示，“我们决定我们应该有第二个人一直操作相机，因为虽然操作人员可以操作无人机飞行并操作照相机，但是操作人员有时需要低头才能得到好的图像并且同时要抬头才能安全地操控无人机飞行。”

在一次涉及微光飞机的飞行事故中，英国航空事故调查处使用了一架四旋翼无人机在树林附近飞行，检查坠毁的机体残骸，这是有人直升机无法做到的。2014年9月，一架贝尔喷气式“突击队”（Ranger）飞机坠毁在约克郡东海岸的悬崖上，英国航空事故调查处使用了一架四旋翼无人机来勘测现场。这样的现场对于勘查人员来说太危险了。

在北美洲，无人机也是美国国家运输安全委员会（U.S.NationalTransportation Safety Board）调查员的一项高优先级的提升计划，但是美国政府规章目前没有通过该项计划。企业或个人可向美国联邦航空管理局申请“免责条款”第333条豁免，政府机构必须从该机构获得授权证书（CoA）。为了获得授权证书，美国国家运输安全委员会航空安全办公室主任约翰·德利西表示，该机构将不得不维持一个传统的飞行部门，包括首席飞行员、维修总监和其他角色。他说，“我们不经营任何飞机。”

虽然规则有时会改变，但过渡时期的美国国家运输安全委员会可以通过获批第333部分程序的商业公司得到调查服务。约翰·德利西表示，“如果我们有一个案例，只要事故现场有需要，我们是可以做到这一点。”然而，他补充说，最佳和最低成本的方案是美国国家运输安全委员会拥有自己的无人机和经过专门训练的操作员。

相关的准备工作在进行。约翰·德利西的一位调查员获批第333条豁免权，作为一名民事应用的无人机操作人员，培训了在事故现场调查所需的技能。约翰·德利西透露，“他正在为该组织完成无人机飞行事故现场勘查任务。”