无人机应急备降技术指南（试行）

无人机应急备降技术指南（试行）1适用范围与术语定义本指南适用于最大起飞重量0.25kg以上、150kg以下的民用旋翼类、固定翼类、垂直起降固定翼类无人机，在日常农林作业、测绘巡检、公共安全、应急救援等场景下的人工及自动应急备降操作，不适用于军用无人机、最大起飞重量150kg以上的民用运输无人机及核辐射、生化作业等特殊专用无人机的应急处置。本指南涉及术语定义如下：（1）应急备降：无人机出现动力故障、链路中断、航电异常、空域冲突等突发状况时，主动选择安全区域并可控下降降落的处置行为，区别于无人机失控自由坠机。（2）一级备降区：预先规划的满足最高安全标准的优先备降区域。（3）二级备降区：预先规划的满足最低安全标准的次优先备降区域。（4）三级备降区：仅满足最低人员财产防护要求的紧急迫降区域，为最后选择项。（5）剩余续航裕度：无人机当前剩余续航里程与飞往目标备降区所需续航里程的比值。2应急备降触发条件按照突发风险等级分为两级触发标准，满足一级触发条件的必须立即启动备降，满足二级触发条件的须在10秒内完成风险评估后决定是否备降：2.1一级触发（立即备降）满足任意一项即触发：（1）动力系统故障：多旋翼无人机1台及以上电机失效、桨叶断裂脱落，整体动力输出下降超过30%；固定翼无人机单发停车、双发无人机1台发动机失效；垂起固定翼旋翼系统完全失效。（2）通信链路故障：主链路完全中断，视距内飞行中断超过3秒、超视距飞行中断超过10秒，无法恢复连接；主备链路同时完全中断。（3）动力电池故障：动力电池剩余电量（SOC）低于15%，剩余续航裕度不足1.2倍（无法满足以1.2倍所需续航到达原预定降落点）；动力电池单体最低电压≤3.0V；动力电池温度超过60℃，存在起火爆炸风险。（4）航电导航故障：核心传感器失效，飞控惯性测量单元（IMU）数据异常无法校准；GPS信号丢失且无法重捕超过10秒，无备用导航系统；气压计高度误差超过50米，无法稳定定高。（5）空域冲突风险：未报备航空器进入作业空域，与我方无人机水平距离小于1000米，冲突预警时间小于30秒，无法通过机动避让脱离冲突。2.2二级触发（评估备降）满足任意一项须立即评估风险，存在安全隐患的启动备降：（1）动力输出下降10%-30%，可维持基本姿态但无法维持原作业航线。（2）通信链路丢包率超过40%，持续时间超过5秒，时断时续无法稳定控制。（3）SOC处于15%-20%，到达原预定降落点的剩余续航裕度不足1.2倍。（4）环境突变：作业区域能见度降低至作业要求的50%以下；实测风速超过无人机标称抗风等级的80%，持续存在强乱流。（5）避障系统连续发出3次及以上碰撞预警，无法绕开障碍物。3预规划阶段应急备降前置准备应急备降安全的核心是前置规划，起飞前必须完成以下准备：3.1分级标注备降区不同作业场景下备降区密度要求：视距内（VLOS）作业每2平方公里至少设置1个一级备降区；超视距（BVLOS）作业每10平方公里至少设置1个一级备降区；公共安全、应急救援现场作业每0.5平方公里至少设置1个一级备降区。各级备降区标准如下：（1）一级备降区标准：地面坡度≤5度，地面承载力满足无人机降落要求，无积水、凹陷、大型障碍物；净空要求：旋翼无人机以备降点为中心，半径10米范围内障碍物高度≤2米，半径30米范围内障碍物高度≤10米；固定翼无人机备降跑道长度不小于最短着陆滑跑距离的1.5倍，宽度不小于翼展的3倍，跑道两端净空不小于100米；区域内无人员长期活动，远离易燃易爆场所、高压线路、交通干线、居民区。（2）二级备降区标准：地面坡度5-15度，净空满足最低要求，半径50米范围内无人员密集活动，仅作为一级备降区不可用情况下的备选。（3）三级备降区标准：仅满足不会造成第三方人员伤亡、重大财产损失，如开阔无人荒地、浅滩、非通航水域、已经过火的林区，禁止选择居民区、加油站、高压变电站、核心交通枢纽周边作为三级备降区。3.2飞控系统预设要求起飞前必须完成飞控应急参数设置：（1）所有预标注备降区的坐标、高程数据录入飞控，高程误差控制在5米以内，预存自动备降航线。（2）设置分级触发阈值，默认低电量自动备降阈值为SOC15%，最低不得低于10%；失控后优先飞往最近一级备降区，而非默认返回原起飞点，该逻辑为强制要求，不得修改为优先返航起飞点。（3）开启避障系统随动功能，自动备降过程中实时绕开突发障碍物。3.3起飞前应急功能检查起飞前必须完成以下检查，不合格禁止起飞：（1）动力电池检查：单体电压差不超过0.1V，无鼓包、漏液，容量衰减不超过20%。（2）链路检查：起飞点主链路信号强度不低于-70dBm，备份链路信号强度不低于-80dBm。（3）应急功能测试：触发模拟低电量、失控，自动备降功能响应时间不超过1秒，能够正确规划航线，定高定点误差符合要求。4不同作业场景下应急备降操作流程4.1城镇建成区作业一级备降触发后，操作流程为：①立即切断作业载荷供电，避免喷洒药剂、高压检测设备、带电载荷等发生次生风险；②切换至备降模式，优先选择预标注的一级备降区，可选顺序为：公园草坪、城市广场、未通车工地、滨江滩涂，禁止选择交通主干道、居民区阳台楼顶、人员聚集商圈；③高度100米以上时，下降速率控制为正常下降速率的1.5-2倍，快速降低高度，高度低于50米时，下降速率降低至正常下降速率，避免冲地损坏无人机或伤及地面人员；④人工选择临时备降区时，必须确认备降点30米范围内无人员活动后，方可下降。固定翼无人机在城镇作业触发备降，必须优先选择城市外围开阔区域，严禁进入核心城区迫降。4.2山地丘陵作业操作要点：①触发备降后首先调整无人机位置，避开山谷风口、下沉气流区，保持无人机高度高于周围障碍物至少30米后再向备降区移动，禁止在低于障碍物高度的情况下横穿山谷；②优先选择山脊背风面开阔平地，禁止选择山谷底部（易积雨、存在强下沉气流）；③下降过程中每下降10米修正一次位置，侧风风速超过6米/秒时，下降速率不超过2米/秒，避免位置偏移撞山；④备降接地后立即锁桨断电，防止侧滑翻机。4.3水域作业操作要点：①防水无人机优先选择近岸2米水深以内的浅水区备降，便于后续打捞回收；②非防水无人机优先选择近岸滩涂、开阔礁石备降，必须迫降水面时，提前切断飞控以外所有设备供电，调整无人机为水平姿态，以不超过1米/秒的下降速率缓慢入水，减少冲击进水；③禁止在通航航道、水产养殖区、饮用水源保护区备降。4.4超视距远距离作业操作要点：①自动备降触发后，飞手第一时间尝试恢复主链路，10秒内无法恢复的保持待机状态，禁止反复拨动摇杆、切换飞行模式干扰飞控自主备降逻辑；②链路恢复后，首先确认无人机位置、备降区净空情况，检查剩余电量，剩余续航裕度不足1.2倍的直接备降，不得强行飞回原起飞点；③预规划超视距备降区必须保证卫星地图高程误差不超过5米，作业前核实现场情况。4.5应急救援现场作业操作要点：①优先选择救援指挥部预设的安全集结区备降，避开救援通道、伤员转运区、群众疏散区；②森林火灾救援现场触发备降，优先选择已经完全扑灭的过火开阔区域，禁止选择未燃烧林区，防止引发次生火灾；③地震、洪涝救援现场，避开危房、溃坝风险区，选择地势较高的开阔区域备降。5不同故障类型下应急备降操作要点5.1动力系统故障（1）多旋翼无人机：单电机失效，可维持姿态的，保持姿态稳定后，以不超过1.5米/秒的下降速率飞往最近备降区；2台及以上电机失效、桨叶脱落无法维持姿态的，立即切断动力，操控无人机漂移至开阔无人区后自由下落，避免进入人员聚集区。（2）固定翼无人机：单发停车后立即转入滑翔状态，调整航向对准备降区，保持滑翔下降率在3-5米/秒，禁止强行推杆加速，逆风接地，减少滑跑距离；垂起固定翼优先转换为旋翼模式备降，旋翼模式失效的按固定翼滑翔迫降处置。5.2通信链路故障主链路丢失、备份链路可用的，立即切换备份链路，保持无人机平飞，缓慢降低高度，飞往最近备降区；主备链路都丢失的，等待飞控触发自动备降，禁止反复操作干扰；链路恢复后首先核查剩余电量，SOC低于10%的直接降落，不得返航。5.3动力电池故障单体电压快速跌落、SOC骤降的，立即触发备降，不得拖延；低电量备降过程中，旋翼无人机保持半油门，减少大舵面动作，避免额外消耗电量；固定翼保持平飞小迎角，降低动力输出，前往备降区；电池温度超过60℃触发预警的，立即飞往无人区域快速迫降，迫降后远离无人机，使用干粉灭火器处置，防止爆炸。5.4航电导航故障GPS丢失，有视觉导航的切换视觉导航，保持高度，缓慢前往备降区；视觉导航也失效的，切换至姿态模式，人工参照周边障碍物判断高度位置，缓慢下降；IMU数据异常，姿态无法稳定的，立即触发备降，可维持姿态的人工迫降，无法维持的切断动力迫降至无人区。5.5突发空域冲突未报备航空器进入作业区，水平距离小于1000米、预警时间不足30秒的，立即下降高度，前往最近备降区紧急降落；水平距离小于500米的，立即切断动力，垂直迫降，快速脱离冲突空域，避免碰撞。6自动应急备降系统操作要求（1）起飞前必须验证自动备降逻辑，模拟低电量、失控场景，确认飞控可正确选择备降区，航线规划误差不超过50米，降落点误差不超过5米，响应时间不超过2秒，不合格禁止起飞。（2）仅满足以下条件可进行人工干预：飞控选择的备降区突发出现人员活动、自动备降航线偏移超过50米，禁止无理由人工干预自动备降，据民航局行业安全统计，70%以上自动备降事故源于不必要的人工干扰。（3）特殊场景参数调整：城市高楼区作业，自动备降避障灵敏度调整至最高，下降速率不超过1米/秒；山地作业，开启地形跟随功能，避免撞山。7备降后处置要求（1）现场管控：备降完成后第一时间断开电池供电，记录备降点坐标、触发备降原因；备降在公共区域的，立即前往现场回收，设置临时警戒，防止无关人员触碰；电池冒烟起火的，立即疏散周边人员，使用干粉灭火器处置，不得擅自移动无人机。（2）故障溯源：每次应急备降后导出飞控黑匣子数据，分析触发原因，动力故障检查电机、桨叶、电调，电池故障检查电芯一致性、容量衰减，链路故障排查信号干扰源，故障未排除前无人机不得再次起飞。（3）记录上报：所有应急备降事件须记入飞行日志，留存时间不少于1年；造成第三方人员伤亡、财产损失的，立即上报当地民航监管部门、公安机关，保护现场，不得私自处置。8日常训练与管理要求（1）训练要求：持证飞手每年完成不少于8小时的应急备降专项训练，其中实际操作训练不少于4小时，训练内容覆盖单电机失效备降、低电量备降、失控备降、典型场景备降；无人机运营单位每季度组织不少于1次全流程应急备降演练。（2）考核标准：一级备降触发后，3秒内完成备降启动操作，备降点误差不超过10米，未发生碰撞、次生风险即为合格；自动备降考核要求，触发后10秒内完成航线规划，降落点误差不超过5米即为合格。（3）日常管理：作业区域备降区数据库每半年更新一次，及时调整因城市建设、地形变化产生的备降区变更；每次飞行前必须核对备降区信息，确认可用后方可起飞。9应急备降禁忌（1）禁止一级触发条件下拖延备降，抱有侥幸心理强行返回原起飞点，据中国民航局2023年无人机安全事故统计，82%的坠机伤人事故源于飞手侥幸未及时就近备