ama事件 原创翻译：大疆与黑鹰相撞事件的完整报告

译者注： 2017年9月21日夜，美国发生了一起无人机与直升机空中相撞事故，虽未造成严重损失，但事件引发了美国官方的高度关注，国家运输安全委员会随即展开专项调查，并与年底发布了最终调查报告。随着近年来无人机热潮一浪高过一浪，无人机影响航空安全的事件也屡见不鲜。在基本处于空白的监管领域，如何建立起行之有效的制约措施，在确保航空安全的前提下，让人们享受由科技进步带来的飞行乐趣，值得业界思考。该报告提供了对此次相撞事件的完整客观陈述和分析，故翻译此文以期还原当时情景，并为有效避免此类事件再次发生提供借鉴。因译者水平所限，部分专业词句翻译不当，还望批评指正。

国家运输安全委员会航空事故最终报告

分析

美国陆军UH-60M直升机在G类空域目视飞行规则下，于平均海平面约300英尺以上飞行时，与一架个人所有和操控的大疆精灵4小型无人机相撞。直升机受到轻微损伤并安全着陆，sUAS被毁。虽然直升机飞行员在撞击前看到了sUAS并立即进行了飞行操作，但没有足够时间来避免相撞。

sUAS飞行员操作大疆仅作娱乐用途且并未持有联邦航空管理局遥控航空器飞行员证书。根据《美国联邦法规》第14章第101部分的规定，作为爱好和娱乐性质的航空器飞行员，须随时保持与航空器的目视接触，并且不得干扰任何有人驾驶航空器。但其中并没有对模型飞机飞行员的训练或认证要求。

这一事件中，sUAS飞行员仅仅依靠平板电脑上的地图有意识地将航空器飞到2.5英里远，远远超出可视范围；因此，他并不知道这架直升机非常接近sUAS。虽然飞行员表示，他知道sUAS应在低于400英尺的高度飞行操作，但在当晚碰撞发生前，曾有超过547英尺海拔高度以及距离1.8英里的飞行记录，这不太可能在视线范围内。此外，尽管sUAS飞行员表示，他知道在该区域直升机飞行频繁，但仍然决定操作他的sUAS作超视距飞行，表明他缺乏与其他飞机相撞的潜在危险意识。询问中，该sUAS飞行员表示他对超视距飞行并不了解，对相关法规和操作实践也只有一个粗略的认识。

当时飞行区域内存在一项针对所有航空器的临时航空管制；该直升机获准在该空域飞行。直升机当时在水面上空飞行，并没有靠近任何船只；因此，其飞行高度符合FAA的规定和陆军引导。sUAS飞行员不知道在该地区生效的禁止模型飞机和UAS飞行的临时航空管制。此外，sUAS飞行员仅依靠大疆GO4 App程序来感知空域。大疆App程序中的临时航空管制空域感知功能在事件发生时并未激活，而且此功能仅供参考， sUAS飞行员任何时候都应遵守FAA空域限制。单纯依赖非认证App程序仅供参考的功能不足以确保获得正确的空域信息。就算该功能被激活，sUAS飞行员在飞行前仍需将他的平板电脑连接上网，以便接收临时航空管制信息。由于sUAS飞行员的平板电脑没有数据流量功能，所以他不可能在飞行时获得临时航空管制信息。飞行员完全依靠App程序所提供的空域管制信息，而不知道其他方法。

碰撞发生在傍晚完全无光前2分钟。尽管模型飞机类sUAS飞行员在某些情况下可以进行夜间飞行，但当被问及时，事故飞行员只表示他内置了位置灯；因此他可能并不知道任何关于夜间飞行的指南或方法。

没有证据表明sUAS存在与飞行有关的机械或软件故障。飞行员没有报告任何异常情况，并表示记录在飞行日志上的信息准确反映了飞行事故。sUAS一直按照设定飞行。虽然记录数据显示遥测存在9秒误差，但这可能是由于远离遥控器造成的。

可能的原因和结果

国家运输安全委员会认定这起事件的可能原因是：

sUAS飞行员由于故意超视距飞行而没有看到和避开直升机。sUAS飞行员对法规和安全操作惯例不完全了解是造成这一事件的原因之一。

调查结果

客观信息

飞行过程

2017年9月21日，东部夏令时间19:20，陆军CAVM087(“Caveman 87”)部队一架西科斯基UH-60M黑鹰直升机，R20087，与一架个人所有和操控的大疆创新(DJI)精灵 4小型无人机 (sUAS)相撞。这次碰撞发生在距纽约州斯塔顿岛(Staten Island)米德兰海滩以东1英里处，霍夫曼岛附近平均海平面(msl)300英尺上空。直升飞机轻微受损，sUAS被毁。没有人员受伤或地面损失。

事故直升机是双机编队中的长机，正在执行哈德逊河B级禁飞和联合国大会临时飞行管制(TFR)任务。编队当时沿着哈德逊河向南飞行，然后在维拉扎诺-纳尔斯大桥向东转往纽约科尼岛。机组人员随后决定沿西向右转，返回位于新泽西州林登机场(LDJ)的基地。航空交通管制(ATC)雷达从美国联邦航空管理局(FAA)获得的数据显示，编队朝向LDJ机场，高度200-300英尺msl。机组人员报告说，编队刚刚经过霍夫曼岛，长机与一架似乎是sUAS的航空器进行了接触。直升飞机记录的数据显示，碰撞时飞行高度为274英尺msl。

碰撞发生时直升机由副驾驶操作。他报告说，当sUAS突然出现在视野范围并非常接近直升机时他立即迅速减小直升机总距。机长随后接管控制，并建议返回LDJ机场。雷达数据显示，编队飞向LDJ机场，在飞越海岸及人口稠密区时爬升至约800英尺。编队平稳降落，空中飞行任务指挥官随后向纽瓦克自由国际机场的空中交通管制塔台报告了相撞事件。

在美国国家运输安全委员会联系他之前，sUAS飞行员不知道发生了碰撞。飞行员报告说，这次飞行从位于纽约布鲁克林汉密尔顿堡社区，维拉萨诺-纳罗斯桥东南的戴克海滩公园附近的海岸开始，他打算“飞越海洋”。飞行员提供的控制飞行的平板电脑数据记录表明，sUAS于19时11分34秒起飞，起飞后爬升至记录高度89米。 sUAS高度基于起飞点之上的高度；公园海拔约为7英尺msl。

然后，sUAS沿着西南方向直飞，驶向距离起飞地点2.5英里的霍夫曼岛。数据记录显示，该飞机曾短暂悬停在船舶航道上，并完成了一些偏航转弯机动，这与飞行员从摄像头观察到的一致，然后又继续飞向霍夫曼岛。

19时14分30秒，ATC雷达显示，直升机正以南-偏南航向从维拉萨诺-纳罗斯大桥飞往科尼岛，高度为400英尺msl。直升机在距sUAS飞行员1英里处从他的右边驶向左边。当时sUAS距离sUAS飞行员大约1.5英里。不久之后，19时15分30秒，日志数据显示sUAS在霍夫曼岛东北部暂停并盘旋约2分钟，然后恢复往西南方向的小岛飞行。在此期间，直升机沿科尼岛海岸线向东飞行，高度约300英尺msl。

图1：UH-60和sUAS的大致飞行路线

在19时19分15秒，sUAS飞行员按下控制板上的返回起始点按钮，航空器转向，开始向东北方向循迹飞往起始点。直升机已经完成转向LDJ机场，当时位于科尼岛的西面，高度300英尺。19时19分51秒，sUAS发出电池续航警告，表明只剩直接返回到起始点的电量。当时飞行员没有直接目视sUAS或直升机。当sUAS飞向东北方向时，遥测数据丢失了大约9秒，但在碰撞之前恢复了。sUAS的位置接近遥控器的最大遥控范围。在19时20分17.6秒，日志数据结束。日志记录的最后位置和高度与直升机记录的数据以及ATC雷达显示的位置和高度吻合——霍夫曼岛以西约300英尺处。sUAS飞行员报告说，航空器信号丢失，他认为它将按程序返航。等了大约30分钟后，他觉得航空器出现故障，在水中坠毁了。

该区域属于G级飞行空域，位于纽约B级空域框架下。事发时适用FAA飞行数据中心发布的“飞行通告”。由于处于联合国大会会议期间，该NOTAM公告了临时飞行管制。该临时飞行管制涵盖从地表至17,999英尺msl的纽约B类空域水平边界，并且禁止模型飞机和无人机系统飞行。

此外，该地还适用另一个NOTAM，该总统VIP级临时飞行管制涵盖新泽西州贝德明斯特30海里范围内从地表至17,999英尺msl的空域，也包括禁止模型飞机和无人驾驶航空系统飞行。涉事sUAS起飞位置距离该临时飞行管制中心30.35海里；霍夫曼岛距离临时飞行管制中心29.22海里。

飞行器受损情况

UH-60的一个主旋翼叶片的前缘有一个1.5英寸的凹痕，周围有多处划痕和材质损坏。复合材料整流罩和舷窗窗框材料出现了一些裂纹。

精灵4 sUAS被毁，部分部件嵌入直升机。

人员信息

直升机机组包括两名飞行员和两名机组人员。机长拥有1,570小时UH-60飞行经验，副驾驶有184小时。机组人员报告说，他们以前没有遇到过sUAS，也没有应对知识或经验。

sUAS飞行员说他只是娱乐级别操作人员，飞行也只是为了娱乐。他没有持有FAA远程飞行员证书或有人驾驶飞机飞行员证书。他只操作过大疆产品，而没有传统无线电控制飞机的经验。他自称对sUAS有“大量”经验，他提供的日志数据显示，近30天内曾飞过38次。此次事件前，这架涉事sUAS他购买了约一年时间，除此之外，他还拥有一架精灵3和另一架精灵4。碰撞发生五天后，他又购买了一架精灵4 Pro。他曾于要求登记时限内在FAA注册为模型飞机操作员。除了大疆GO4操作应用程序中包含的教程之外，他没有接受过特定的sUAS培训。发生碰撞时，也没有针对爱好者或模型航空器飞行员的培训或认证要求。

飞行员说他熟悉该区域，并曾经在该地多次飞行。他说，前一天晚上也曾飞行过，他的sUAS没有任何额外照明，说“它有四盏灯”。

当被问及关于sUAS飞行的具体规定或指导时，他表示知道要远离机场，并了解附近属于B级空域。他说，依靠“App程序”来判断是否可以飞行。他表示知道应该在400英尺以下飞行。当被问及临时飞行管制时，他说不知道。他飞行所依靠的App在碰撞当晚没有给出任何警告。他说他不了解联合国会议和总统活动相关的临时飞行管制。

问询中他并没有表明他意识到了超视距飞行的严重性，并再次表示他仅依靠App程序的显示操作。他说，没有看到或听到直升机碰撞事故发生，但知道有直升机一直在该地区飞行。

飞行器信息

UH-60M是由西科斯基飞机公司制造的四桨叶双发中型多用途直升机。它被美军广泛用于执行多种任务。

精灵4是一个配置了4旋翼的小型无人驾驶航空器，直径约13英寸。它由四个无刷电机和4节15.2伏锂聚合物电池驱动。最大起飞重量3磅，最大飞行高度约19,685英尺msl。最大续航力28分钟。遥控器标定最大遥控范围3.1英里。该机配备了GPS/GLONASS导航系统和飞行控制器，可实现各种自动功能。该机配备了一个1200万像素的数码摄像头，可以进行静态或动态视频录制以及第一人称视图显示。航空器遥测和视频以2.4 gHz频段传输到遥控器，并使用制造商或各种第三方应用程序开发商提供的App程序显示在飞行员所选择的智能手机或平板电脑上。该飞行员使用了带有Wi-Fi的三星平板电脑，但没有数据流量功能。他没有使用任何第三方App程序来控制飞机。

精灵4包括一个称为地理空间环境在线的功能，旨在帮助飞行员避开特定类型空域。在使用时，飞行员在控制航空器的智能手机或平板电脑上收到关于空域类型和其他信息的消息。据大疆介绍：

“GEO为飞行员提供最新提示，这些提示包括有关法规限制或需引起安全关注的飞行区域。除了机场位置信息外，飞行员还可以实时获取有关临时飞行管制位置的实时信息，例如监狱、核电站和其他敏感地区，在这些地区飞行可能会引起非航空安全问题。GEO系统仅供参考，每个用户都应负责查收官方消息，并确定哪些法律或规定适用于他/她的航空器。”

GEO系统将功能分为四个级别：警告、增强警告、授权和限制区域。临时飞行管制通常编码为授权级别，在大疆GO4地图中显示为黄色。用户会被提示出现警告，并且航空器默认受到限制。具有适当授权的用户可以使用大疆验证账户解锁授权区域。这就是所谓的“自我解锁”，可以在飞行前通过大疆网站，或用户在飞行时通过现场连接上网进行解锁，解锁时间最长为3天。

事故飞行员的平板电脑没有移动数据连接，所以关于临时航空管制的GEO系统信息无法在起飞地点实时下载。为了让系统警告飞行员，他必须在临时航空管制有效期内的某个时候连接到互联网。但事件发生时，大疆GEO内部的临时航空管制系统通过大疆GO4向客户显示并未激活。在2017年8月期间，GEO功能出现了一个问题，这个问题无意中间歇性地使某些用户的临时航空管制无法自行解锁。收到大量有关该问题的投诉后，大疆决定在调查清楚并确认其正常工作前，暂时禁用GEO中的临时航空管制功能。因此，在事件发生时，GEO没有提供临时航空管制信息。由于GEO旨在仅限于为飞行员提供参考，大疆认为在问题解决前最好禁用这一功能，使授权用户能够支持全国范围内恢复正常使用和其他授权任务，包括空中消防响应和航展演示飞行。用户没有收到禁用该功能的通知。GEO的临时航空管制功能于2017年10月恢复。

气象信息

19时15分LDJ机场地面观测报告天气晴朗，能见度10英里，微风，风向东北。日落时间为18点55分，19点22分完全无光。

飞行数据

飞行数据由陆军备战中心从事故直升机的健康和使用管理系统中提取，以供调查。本报告的“飞行过程”部分引用了高度和其他飞行数据。

精灵4的飞行参数全部记录在非易失性存储器上。由于航空器飞行控制器电路板没有找到，可能落入水中并且被毁了，所以调查中无法调取该数据。大疆GO4 App程序将选定的遥测参数传输到飞行员的平板电脑上。sUAS飞行员提供了他的日志数据供调查分析。本报告的“飞行过程”部分引用了部分数据。日志还包括事发当晚早些时候sUAS的一次飞行，显示飞往科尼岛西部的希捷地区，距离起飞点约1.8英里，飞行高度为起飞点以上547英尺。

损坏和影响信息

直升机上找了sUAS的一台马达和的一条机械臂。陆军维修人员在发动机油冷却器的风扇中发现了碎片。美国陆军将这些部件移交给新泽西州泰特波罗联邦航空管理局的代表——飞行标准区域办公室，然后转交给国家运输安全委员会。制造商根据电机铭牌上的生产序列号信息找到了销售记录，以协助识别飞行员。sUAS的其余部分没有找到。

附加信息

调查回顾了关于直升机和sUAS操作的相关规定和指导。

直升机飞行高度

《美国联邦法规》第14章，第91.119部分规定：

除必要的起飞或着陆之外，任何人不得在下列高度以下驾驶飞行器：

非人口稠密区。地面高度500英尺以上，除开阔水域或人烟稀少地区。在这种情况下，航空器不得在距离任何人员、船只、车辆或建筑500英尺范围以内飞行……直升机……在没有危害地表人员或财产的情况下飞行-直升机可在或段所述的最低限度以下飞行。

适用于sUAS的法规、条例和指南

《美国公共法》112-95号，第336条将“模型航空器”定义为无人航空器，即：

能够在大气中持续飞行；

在操作者视距内飞行；并且

飞行以爱好和娱乐为目的。

《美国联邦法规》第14章，1.1部分规定：

模型航空器指无人航空器，即：

在操作者视距内飞行；并且

飞行以爱好和娱乐为目的。

《美国联邦法规》第14章，101.41部分规定：

适用性。

本部分规定了符合以下所有条件的航空器飞行的管理规则。

航空器严格以爱好和娱乐为目的；

航空器须按照社区安全准则飞行；……

航空器的飞行方式不应干扰任何有人驾驶飞机并须避让……

航空模型学院出版的安全指南。AMA安全法规部分规定：

9.遥控模型航空器的飞行员应：

在整个飞行过程中保持控制，除飞行员专用的矫正镜片以外不能借助其他手段保持视觉接触。

临时飞行管制

据联邦航空管理局称，临时飞行管制被联邦航空管理局用来限制指定地区的航空器飞行活动。近年来，出于国家安全考虑，临时飞行管制和防空识别区以及飞行管制区已被广泛用于限制飞越某个空域的行为。如上面“飞行过程”部分所述，两项临时飞行管制在事件发生的地点和时间都有效。