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如何实施和证明无人机计划的合理性

无人机可用于搜索,侦察,拍摄犯罪现场和进行有限的监视。照片:迈克尔·哈曼(Michael Hamann)

无人机可用于搜索,侦察,拍摄犯罪现场和进行有限的监视。 照片:迈克尔·哈曼(Michael Hamann)

一位母亲紧紧抓住她的电话,在当地的911呼叫中心绝望地讲话。她的背转了一下,但足够长的时间让孩子们消失在公园深处。军官到达并准备其DJI Mavic Pro无人机系统(UAS)进行部署。片刻之后,无人机就会空降。

它由两名警官充当无人机和摄像头操作员,仅需几分钟即可覆盖一英亩土地。他们的任务是发现两个孩子的任何迹象。在浓密的刷子中短暂地发现了一件红色外套。该人员将相机改为红外传感器后,发现了蹲在灌木丛中的两个孩子的热信号。在移动地图上突出显示无人机的确切位置后,救援人员前往两个失散的孩子,并在他们做出回应后不到20分钟的时间使家人团聚。

随着技术的进步,执法部门所采用的策略也必须如此。很多时候,这涉及购买新设备,进行更多培训以及修订部门政策。无一例外,添加无人机程序需要整个组织内部进行调整。用最简单的术语来说,必须通过适当的征用流程购买无人机,必须对官员进行全面的宪法,联邦,州和地方法律法规培训,并且必须起草可接受的无人机使用政策以保持透明与社区一起减轻对隐私保护的担忧。

无人机任务

在决定购买无人机还是固定翼飞机还是直升机之前,重要的是要意识到这些机器的用途完全不同。

照片:迈克尔·哈曼(Michael Hamann)

照片:迈克尔·哈曼(Michael Hamann)

无人机理想地用作搜索工具(尤其是对人类存在危险的地方),收集侦察数据,拍摄犯罪现场以及进行有限范围的短期监视的工具。

直升机和固定翼飞机更适合于进行中的犯罪监控(例如追捕和抢劫),长期监视和例行巡逻。此外,直升飞机的飞行机组人员能够从远处快速响应事件并提供备用或急救,而必须在现场附近部署无人驾驶飞机。可以考虑在部门中增加一架无人驾驶飞机,以作为补充力量乘数,而不是替代空中资产。

获得许可

一旦确定您机构的任务可以从无人机计划中受益,您就必须获得联邦政府的许可才能运营无人机系统。

联邦航空管理局(FAA)有两个授权流程可供执法机构将无人机作为公共飞机运营(由49 USC定义)§40102(a)(41)).

14 CFR下的远程飞行员认证要求§107

  • 必须年满16岁
  • 必须阅读,书写和说英语
  • 必须在认可的FAA测试中心通过航空知识考试
  • 必须接受TSA背景检查

虽然有两个进程可用,但不能将它们混合在一起。申请授权的机构必须选择其中之一,并且必须在适用于所有公有飞机的限制下进行操作。

对公共飞机的首次授权需要代表执行执法机构进行更多的初始工作,但可以更好地进入空域,并减少了后续的协调工作量。授权证书(COA)流程详细概述了代理机构的运营计划。

COA要求申请机构彻底记录其无人机,飞行员和预期的运营地点并对其进行自我认证。由于执法申请人对自己的无人机进行认证,因此无人机的尺寸和重量由机构自行决定,不受法定限制。根据代理商打算运营的空域的类型,将发布全面批准或针对特定地点的协议。

美国联邦航空局根据14 CFR颁布了新规定§107(更名为“第107部”),使民用无人驾驶飞机能够在自己的限制条件下在受控空域内运行。最初,与COA流程相比,第107部分的豁免要求的工作量更少。根据第107部分操作的无人机重量必须小于55磅,并必须注册为飞机。无人驾驶飞机的操作员必须被认证为具有较低UAS等级的远程驾驶员。此过程完成后,将允许该机构按照第107部分的规定操作其无人机,包括通过未来的低空授权和通知功能(LAANC)计划获得即时的空域豁免。

成本效益

在执法行动中使用无人机的主要好处是按小时计算的费用与有人驾驶的空中资产相比。虽然无人机无意替代载人空中资产,但它们可以以较低的成本补充某些操作,同时又可以减轻载人空中资产的任务,从而使其能够执行其他任务。

一名军官正在使用DJI Cendence控制器和DJI CrystalSky显示器来操作其代理机构'无人机或无人机。照片:迈克尔·哈曼(Michael Hamann)

一名军官正在使用DJI Cendence控制器和DJI CrystalSky显示器来操作其代理机构's UAS, or drone. 照片:迈克尔·哈曼(Michael Hamann)

无人机与直升机之间的简单成本比较表明,如果部门使用无人机代替直升机执行某些任务,则可以为部门节省大量资金。塔尔萨警察局于2013年购买了新的Eurocopter AS350B2,估计价格为250万美元,包括售后执法升级。假设通过一所独立的飞行学校进行了飞行员培训,培训一名飞行员成为直升机机长的成本至少为43,000美元。

这只是部署有人驾驶的空中资产的入门费用;直升机的年度成本继续对部门预算产生重大影响。长滩(CA)警察局也经营欧洲直升机公司AS350B2,估计每小时费用为600美元,不包括飞行员工资。长滩警察局估计,虽然不包括飞行员工资,培训,燃料和与不定期维护有关的其他费用,但他们每年驾驶直升机约650小时,每年花费近414,000美元。

梅萨县(CO)警长办公室是执法中使用无人机的早期先驱者之一,并运营着德拉甘的Draganflyer X6无人机。最初直接从制造商那里购买的Draganflyer X6的零售价为25,000美元。每小时,梅萨县警长办公室估计,操作无人机的成本约为25美元,这不包括飞行员工资。 Mesa County SO表示,这笔费用的大部分用于购买长期物品,例如更换螺旋桨和电池。如果每年飞行近400个小时,这些操作的成本约为10,000美元。

关于飞行员培训,操作无人机的限制较小,所需的强制性飞行指导也较少。因此,制造商通常将飞行员培训计入无人机的购买价格中。根据无人机的类型和所需的培训程度,该培训的费用从1,000美元到3,000美元不等。另外,在赚取补偿的同时担任直升机的机长需要昂贵的商业飞行员执照。在赚取补偿的同时作为无人机的机长驾驶仅需要远程飞行员证书。直升机的商业飞行员执照可能要花费数万美元,而远程飞行员证书的考试则要花费150美元。

无人机vs.无人机

照片:迈克尔·哈曼(Michael Hamann)

照片:迈克尔·哈曼(Michael Hamann)

无人机系统为执法行动提供了许多好处。不幸的是,无人机也可以用于执法。

坏人可以使用无人机来监视毒品的增长,监视警察,并越境将违禁品以及手机和毒品运入监狱和监狱。国土安全部甚至警告说,无人机可以用于恐怖袭击。

这些担忧导致了针对执法和惩戒机构的反无人机技术手段的发展。

redUAS(www.reduas.us)是与执法部门合作使用无人机和反无人机策略的公司。总部位于马里兰州的redUAS帮助机构制定策略和政策,以利用无人机来实现其任务以及威慑和击败恶意无人机。该公司表示,它培训团队以最佳利用无人机和反无人机系统来提高脆弱基础设施以及大型公共场所等高价值和软目标的安全性。

redUAS的执行合伙人Chris Sacco表示:“我们的团队有效地弥合了技术与就业之间的鸿沟,这是提高安全性和应急人员组织效率的关键因素。”

该公司表示,对反无人机操作的需求正在增长。该公司表示,全球最大的游艇展于11月在佛罗里达州劳德代尔堡举行,在整个活动过程中,redUAS运营商拦截了20多架未经授权的无人机。 RedUAS运营商对FAA有关无人机的法规和军方使用的防御性飞行战术都有深入了解。

“游艇展证明了这种概念可能会成为大型公共活动不可或缺的一部分。期望很快公共活动以及诸如监狱和重要基础设施之类的敏感地理区域将面临来自UAS的更多恶意威胁,这并不是一个飞跃。上个月,一架无人驾驶飞机飞过NFL游戏,放下传单。如果操作员失去对拥挤的看台的控制权,或者放下了更危险的东西,将会造成人员伤亡。”— David Griffith

机载技术

执法部门目前使用的许多无人机所附带的机载技术的功能体现了其在许多应用中的效用。盐河(AZ)警察局使用一对DJI Inspire 1无人机,可以使用机载DJI Zenmuse X5摄像机执行各种任务。摄像头上的三轴万向节允许无人机的摄像头操作员以高达4K的清晰度向任意方向移动视频。

摄像机爱好者会喜欢Zenmuse X5的100-25600 ISO范围的灵活性,可以在明亮和弱光的操作下获得清晰的视频。通过安装Zenmuse XT集成式热像仪,相机操作员可以在大范围内搜索热信号,其清晰度和清晰度与大多数巡逻直升机上安装的FLIR相机相似。

除了无人机的机载系统外,一套软件还以指数方式增加了无人机的实用性。利用来自无人机高清摄像机的照片数据,犯罪现场软件(例如Maxsur的PIX4D多维空中制图软件)能够渲染犯罪现场的完整三维图像。 Maxsur的软件通过GPS对无人机的位置进行交叉引用,从而将无人机引导到自动网格搜索模式。渲染和编辑高清照片后,Maxsur拥有其软件的功能,可以测量低至5mm的任何角度。

考虑到直升机每小时的高昂成本,为拍摄犯罪现场而操作直升机的成本可能很高。当时间至关重要时,例如紧急响应者试图在交通事故后迅速打开道路时,部署无人机可以在拍摄场景时节省大量时间和金钱。

从逻辑上讲,向部门中添加无人机完全基于证明随着时间的推移需要发展部门技术的合理性。无人机计划越来越适合大型都市机构和小型乡镇警察部门使用。如前所述,无人机无意替代有人驾驶的航空资产。但是,根据具体情况,部门可以通过建立适合其需求的无人机计划来节省时间。

迈克尔·哈曼(Michael Hamann)是美国联邦航空管理局(Federal Aviation Administration)的全职员工。他拥有Embry-Riddle航空大学的航空航天学理学学士学位和亚利桑那州立大学的应急管理和国土安全硕士学位。

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