“黑科技”护航，让无人机飞得更安全

本文转自：大众日报

山东航空学院大学生创新团队发明无人机智能应急自救系统

“黑科技”护航，让无人机飞得更安全□ 本报记者 王 凯 姜斌

本报通讯员 苏玉娜

避障+伞降+反推+北斗+5G……近日，由山东航空学院飞行学院大学生创新团队KFS团队（Keep Flight Safe）发明的多旋翼无人机智能应急自救系统（以下简称“系统”），成功在省内部分通航企业、无人机企业投入运行，无人机事故率整体降低约30%，减少经济损失近百万元。

山东航空学院飞行学院院长马文来介绍，近年来，随着无人机产业的高速发展，无人机安全已成为关注的焦点，根据我国今年6月1日即将实施的《民用无人驾驶航空器系统安全要求》强制性国家标准，无人机需实现应急处置功能，遇到突发状况时，具有降落、开伞等处置能力。目前，国内外从事相关研发的机构并不多，且相对成熟的技术也较少，尤其在无人机应急伞降保护装置领域，相关产品在全球市场上尚处于起步阶段。

KFS团队研发的系统，填补了行业技术空白。系统针对多旋翼无人机安全问题，首先增设姿态增稳融合机载视觉系统，在大大提高无人机本体飞行稳定性的基础上，能够有效规避飞行环境中各类障碍物；研发独立电源伞降控制系统，利用多传感器融合故障检测控制模块，实时监控飞行状态；开发基于“北斗+5G”多元融合的精准定位和实时追踪系统，配合手机App，实现各类复杂环境条件下的实时示踪、可靠回收。

KFS团队指导教师陈健介绍，系统不依赖任何飞控系统及其数据，因此可适用于各种机型，伞降、反推等装置可根据无人机型号、载荷，按需定制，且自重轻、设计维护简单，可自行回收、反复使用、成本低廉，适配性强。针对无人机“炸机”后在风力等因素影响下可能出现的侧翻、滚转、失稳，系统还专门设计了矢量反推装置，以确保无人机能始终稳态降落，弥补了当前无人机自救系统产品可能以各种异常姿态降落的短板。经测定，系统故障判别率达90%，无人机事故率整体降低约30%，开伞响应时间0.7秒、伞布展开时间0.3秒、坠落减速率（降速）3米/秒、反推装置响应时间0.8秒、反推减速效率20%、气囊弹出时间≤3秒、北斗5G定位精度≤1.5米。

山东航空学院作为我省唯一的航空类院校，高度重视大学生创新创业能力的培养。本项目自2020年开始，在多名博士、硕士导师指导下，针对相应关键技术的各个环节，逐项攻关。四年间，团队先后研发出三代多旋翼无人机智能应急自救系统产品，成功解决了无人机故障后的应急自救、安全着陆等难题，确保了无人机及挂载贵重仪器设备的安全。马文来介绍，随着无人机行业的不断发展，这一系统装置有望在未来几年内得到广泛应用，拥有更加广阔的市场前景。

截至目前，KFS团队已就系统申请无人机容错控制、伞降系统设计、反推系统设计、结构设计、视觉避障、风险评估等方面的发明专利、实用新型专利、软件著作权等14项，并发表SCI论文。