約翰·克勞福特 托尼·奧斯本
2014年7月24日,中國(guó)臺(tái)灣航空安全委員會(huì)(ASC)的航空安全調(diào)查員來(lái)到霍科島上,調(diào)查復(fù)興航空公司ATR 72-500航班墜毀澎湖馬公機(jī)場(chǎng)事故。此次調(diào)查,他們采用了一種新型工具,即一架攜帶數(shù)字化照相機(jī)和慣性、高度傳感器的四旋翼無(wú)人機(jī)。
在過(guò)去兩年中,英國(guó)航空事故調(diào)查處(AAIB)的調(diào)查人員也部署了無(wú)人機(jī),建立了一個(gè)飛行部門(mén),包括三架深圳大疆創(chuàng)新科技有限公司的四旋翼無(wú)人機(jī)和經(jīng)過(guò)實(shí)際檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)操作程序。其他國(guó)家正在建立相應(yīng)的響應(yīng)機(jī)構(gòu)或至少在考慮類(lèi)似用途。
在所有組織中的共同點(diǎn)就是新發(fā)現(xiàn)的無(wú)人機(jī)的新用途,這種結(jié)構(gòu)緊湊、輕便的四旋翼無(wú)人機(jī)不僅留下事故現(xiàn)場(chǎng)影像資料,而且在隨后的數(shù)據(jù)分析中扮演重要角色。
在澎湖馬公機(jī)場(chǎng),調(diào)查人員使用“賽博四旋翼馬克西”(cyberQuad MaXi)勘察現(xiàn)場(chǎng),繪制飛機(jī)在偏離航線并開(kāi)始近進(jìn)的最后飛行時(shí)間的路徑。這些數(shù)據(jù)后來(lái)被用來(lái)計(jì)算飛機(jī)擊中的地形和障礙物的高度測(cè)量值,并融合測(cè)高計(jì)測(cè)量結(jié)果和飛行數(shù)據(jù)記錄儀中的聲音測(cè)量值。
在中國(guó)臺(tái)灣航空安全委員會(huì)最近發(fā)布的關(guān)于復(fù)興航空公司的222航班的最后報(bào)告中,用到了四旋翼無(wú)人機(jī)的測(cè)量數(shù)據(jù)。飛機(jī)下降到最低降落高度以下,在飛行員在大雨中看不清跑道的情況下進(jìn)行非精確著陸,發(fā)生墜毀,造成58人死亡,其中包括4名機(jī)組成員,另有48名乘客受傷。
中國(guó)臺(tái)灣航空安全委員會(huì)的調(diào)查員布瑞恩·郭認(rèn)為,預(yù)編程序的飛機(jī)勘察了墜機(jī)現(xiàn)場(chǎng),耗時(shí)大約90min,比傳統(tǒng)的解決方案即雇用和裝備的直升機(jī)效率更高、成本更低。
中國(guó)臺(tái)灣航空安全委員會(huì)的工程師馬丁·陳,在獲得中國(guó)臺(tái)灣民用航空局(CAA)的批準(zhǔn)后,采用科學(xué)航空航天公司(ScientificAerospace)的“賽博四旋翼馬克西”無(wú)人機(jī)開(kāi)展調(diào)查,整個(gè)過(guò)程耗時(shí)5天。通常,中國(guó)臺(tái)灣民用航空局需要14天來(lái)處理在該地區(qū)無(wú)人機(jī)的飛行請(qǐng)求。在這種發(fā)生飛行事故情況下,中國(guó)臺(tái)灣民用航空局加速授權(quán)。在澎湖馬公機(jī)場(chǎng),他在上午5:30開(kāi)始任務(wù)調(diào)查,在早上7點(diǎn)結(jié)束,按預(yù)定服務(wù)計(jì)劃開(kāi)始執(zhí)行。他說(shuō),“我們有時(shí)間壓力”。
幾年前,中國(guó)臺(tái)灣航空安全委員會(huì)一直在研究使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行調(diào)查,最初計(jì)劃使用“賽博四旋翼馬克西”無(wú)人機(jī)對(duì)難以進(jìn)入的偏遠(yuǎn)山區(qū)進(jìn)行實(shí)地調(diào)查,執(zhí)行一項(xiàng)經(jīng)常與新加坡、日本和其他東亞國(guó)家多國(guó)聯(lián)合演習(xí)任務(wù)。這些地區(qū)和國(guó)家也在積極推進(jìn)使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行飛行事故調(diào)查的計(jì)劃。
瑞恩·郭說(shuō),雖然澎湖馬公機(jī)場(chǎng)既不是山區(qū)也不偏僻,中國(guó)臺(tái)灣航空安全委員會(huì)調(diào)查小組在墜機(jī)后一天被派往霍科,選擇了四旋翼無(wú)人機(jī)看看能否在人口稠密地區(qū)完成現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)任務(wù)。他說(shuō),在90min內(nèi)完成調(diào)查飛行,這是前所未有的速度,以往使用“傳統(tǒng)”的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查工具,例如利用GPS定位所有各種殘骸,大約需要一天才能完成。
馬丁·陳操縱“馬克西”(Maxi)在海拔100m(328ft.)的高空飛行,勘察現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域并收集到5cm( 2in.)分辨率的GPS位置、高度和其他變量的數(shù)字圖像。之后使用商業(yè)軟件工具進(jìn)行處理,他創(chuàng)建了一個(gè)基于立體圖像匹配的數(shù)字表面模型,表面高度包括植被冠層、建筑物和障礙物。借助于數(shù)字地形圖,去除植被、建筑物和障礙物的地表高度,陳能夠計(jì)算出地面上障礙物的高度。
調(diào)查人員還將回收組件的地理位置定位在無(wú)人機(jī)拍攝的俯視圖像中,使得顯示墜機(jī)后環(huán)境的實(shí)際情況成為現(xiàn)實(shí),而不是一段時(shí)間之前拍攝的空中地圖。
立體的、地理坐標(biāo)參考成像也成為英國(guó)航空事故調(diào)查處調(diào)查者的寶貴資產(chǎn)。他們利用照片,精確地測(cè)量殘骸碎片之間的距離,并創(chuàng)建墜毀現(xiàn)場(chǎng)的三維圖像。
英國(guó)航空事故調(diào)查處航空事故高級(jí)調(diào)查員斯圖爾特·霍金斯最近說(shuō),目前無(wú)人機(jī)已經(jīng)在英國(guó)周?chē)?6次墜機(jī)事故調(diào)查中得到了應(yīng)用。他指出,在過(guò)去,圖像是由應(yīng)急服務(wù)直升機(jī)或雇傭商用直升機(jī)和無(wú)人機(jī)提供的,但現(xiàn)場(chǎng)勘查結(jié)果圖像總是耗費(fèi)很多時(shí)間,而且英國(guó)航空事故調(diào)查處不一定得到所需的角度或鏡頭,或者控制數(shù)據(jù)的權(quán)利。
在事故現(xiàn)場(chǎng),英國(guó)航空事故調(diào)查處使用兩個(gè)無(wú)人機(jī)操作員,一個(gè)負(fù)責(zé)視頻回傳,另一個(gè)負(fù)責(zé)控制四旋翼無(wú)人機(jī)。斯圖爾特·霍金斯表示,“我們決定我們應(yīng)該有第二個(gè)人一直操作相機(jī),因?yàn)殡m然操作人員可以操作無(wú)人機(jī)飛行并操作照相機(jī),但是操作人員有時(shí)需要低頭才能得到好的圖像并且同時(shí)要抬頭才能安全地操控?zé)o人機(jī)飛行?!?/p>
在一次涉及微光飛機(jī)的飛行事故中,英國(guó)航空事故調(diào)查處使用了一架四旋翼無(wú)人機(jī)在樹(shù)林附近飛行,檢查墜毀的機(jī)體殘骸,這是有人直升機(jī)無(wú)法做到的。2014年9月,一架貝爾噴氣式“突擊隊(duì)”(Ranger)飛機(jī)墜毀在約克郡東海岸的懸崖上,英國(guó)航空事故調(diào)查處使用了一架四旋翼無(wú)人機(jī)來(lái)勘測(cè)現(xiàn)場(chǎng)。這樣的現(xiàn)場(chǎng)對(duì)于勘查人員來(lái)說(shuō)太危險(xiǎn)了。
在北美洲,無(wú)人機(jī)也是美國(guó)國(guó)家運(yùn)輸安全委員會(huì)(U.S.NationalTransportation Safety Board)調(diào)查員的一項(xiàng)高優(yōu)先級(jí)的提升計(jì)劃,但是美國(guó)政府規(guī)章目前沒(méi)有通過(guò)該項(xiàng)計(jì)劃。企業(yè)或個(gè)人可向美國(guó)聯(lián)邦航空管理局申請(qǐng)“免責(zé)條款”第333條豁免,政府機(jī)構(gòu)必須從該機(jī)構(gòu)獲得授權(quán)證書(shū)(CoA)。為了獲得授權(quán)證書(shū),美國(guó)國(guó)家運(yùn)輸安全委員會(huì)航空安全辦公室主任約翰·德利西表示,該機(jī)構(gòu)將不得不維持一個(gè)傳統(tǒng)的飛行部門(mén),包括首席飛行員、維修總監(jiān)和其他角色。他說(shuō),“我們不經(jīng)營(yíng)任何飛機(jī)?!?/p>
雖然規(guī)則有時(shí)會(huì)改變,但過(guò)渡時(shí)期的美國(guó)國(guó)家運(yùn)輸安全委員會(huì)可以通過(guò)獲批第333部分程序的商業(yè)公司得到調(diào)查服務(wù)。約翰·德利西表示,“如果我們有一個(gè)案例,只要事故現(xiàn)場(chǎng)有需要,我們是可以做到這一點(diǎn)?!比欢a(bǔ)充說(shuō),最佳和最低成本的方案是美國(guó)國(guó)家運(yùn)輸安全委員會(huì)擁有自己的無(wú)人機(jī)和經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)訓(xùn)練的操作員。
相關(guān)的準(zhǔn)備工作在進(jìn)行。約翰·德利西的一位調(diào)查員獲批第333條豁免權(quán),作為一名民事應(yīng)用的無(wú)人機(jī)操作人員,培訓(xùn)了在事故現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查所需的技能。約翰·德利西透露,“他正在為該組織完成無(wú)人機(jī)飛行事故現(xiàn)場(chǎng)勘查任務(wù)?!?/p>