4-02-04-07 無人機(jī)群飛行規(guī)劃員
定義:從事無人機(jī)群飛行路線規(guī)劃、飛行計(jì)劃與飛行任務(wù)制訂以及飛行現(xiàn)場(chǎng)管理等工作的人員。
主要工作任務(wù):
1.根據(jù)任務(wù)要求,設(shè)計(jì)并編寫無人機(jī)運(yùn)行程序( 如飛行腳本),制訂飛行計(jì)劃和操作規(guī)范;
2. 評(píng)估風(fēng)險(xiǎn),并制訂備選飛行路徑、 緊急著陸點(diǎn)等應(yīng)對(duì)策略;
3.根據(jù)任務(wù)需求、環(huán)境態(tài)勢(shì)、氣象條件、無人機(jī)特性( 如數(shù)量、載荷)等因素,對(duì)無人機(jī)群進(jìn)行合理的任務(wù)分配,規(guī)劃安全、高效的飛行路徑;
4. 操控地面站系統(tǒng),管理無人機(jī)群,發(fā)送解鎖 、 起飛、懸停、返航等飛行指令;
5. 操控地面站系統(tǒng),實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)群及飛行器的位置、高度、速度、加速度、朝向、 電量等飛行狀態(tài),發(fā)現(xiàn)并上報(bào)、處理異常情況;
6. 收集、分析和整理無人機(jī)群飛行數(shù)據(jù),填寫飛行報(bào)告。本職業(yè)包含但不限于下列工種:無人機(jī)群表演規(guī)劃員
無人機(jī)群飛行規(guī)劃員職業(yè)
一、行業(yè)背景與職業(yè)定位
在全球無人機(jī)產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的浪潮下,無人機(jī)群協(xié)同作業(yè)技術(shù)成為推動(dòng)行業(yè)變革的核心力量。據(jù)統(tǒng)計(jì),2024 年全球無人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模突破 400 億美元,無人機(jī)群應(yīng)用場(chǎng)景從傳統(tǒng)測(cè)繪、巡檢領(lǐng)域,逐步拓展至物流配送、應(yīng)急救援、空中表演等新興領(lǐng)域。無人機(jī)群飛行規(guī)劃員作為技術(shù)落地的關(guān)鍵角色,需融合多學(xué)科知識(shí),通過科學(xué)規(guī)劃與精準(zhǔn)操控,實(shí)現(xiàn)無人機(jī)群安全、高效作業(yè),是無人機(jī)智能化應(yīng)用的核心人才支撐。
二、核心知識(shí)體系
(一)航空理論與氣象知識(shí)
空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ):掌握無人機(jī)飛行原理,熟悉升力、阻力、推力等空氣動(dòng)力學(xué)要素對(duì)飛行性能的影響。例如,根據(jù)無人機(jī)翼型設(shè)計(jì)優(yōu)化飛行姿態(tài),降低能耗。
氣象條件分析:精通氣象學(xué)原理,能夠解讀風(fēng)速、風(fēng)向、氣壓、云層高度等氣象數(shù)據(jù)對(duì)飛行安全的影響。如在強(qiáng)對(duì)流天氣中,提前規(guī)劃避開積雨云的飛行路徑。
(二)無人機(jī)技術(shù)與系統(tǒng)知識(shí)
無人機(jī)特性認(rèn)知:深入了解不同類型無人機(jī)(多旋翼、固定翼、復(fù)合翼)的飛行特性、載荷能力及續(xù)航能力。例如,針對(duì)物流配送任務(wù),選擇載荷大、航程遠(yuǎn)的固定翼無人機(jī)。
地面站系統(tǒng)操作:熟練掌握 Mission Planner、QGroundControl 等地面站軟件,精通航線規(guī)劃、參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)監(jiān)控等功能模塊,實(shí)現(xiàn)對(duì)無人機(jī)群的集中管理與控制。
(三)編程與算法知識(shí)
飛行程序編寫:掌握 Python、C++ 等編程語言,編寫無人機(jī)飛行腳本,實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航、編隊(duì)飛行等功能。例如,通過 Python 編寫無人機(jī)群協(xié)同避障算法。
路徑規(guī)劃算法:熟悉 A*、Dijkstra 等經(jīng)典路徑規(guī)劃算法,以及 RRT*、蟻群算法等優(yōu)化算法,結(jié)合實(shí)際場(chǎng)景需求,生成安全高效的飛行路徑。
三、關(guān)鍵技能要求
(一)任務(wù)規(guī)劃與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估能力
復(fù)雜任務(wù)拆解:將大型作業(yè)任務(wù)分解為多個(gè)子任務(wù),根據(jù)無人機(jī)特性與環(huán)境條件,制定分階段執(zhí)行方案。例如,在電力巡檢任務(wù)中,劃分不同區(qū)域由不同無人機(jī)組完成。
動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估:利用 GIS(地理信息系統(tǒng))與實(shí)時(shí)氣象數(shù)據(jù),構(gòu)建三維風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型,預(yù)判飛行過程中的潛在風(fēng)險(xiǎn),如地形障礙物、電磁干擾等,并制定應(yīng)急預(yù)案。
(二)現(xiàn)場(chǎng)操控與應(yīng)急處置能力
精準(zhǔn)操控技術(shù):通過地面站系統(tǒng)對(duì)無人機(jī)群進(jìn)行實(shí)時(shí)操控,確保飛行指令準(zhǔn)確傳達(dá),實(shí)現(xiàn)編隊(duì)飛行、定點(diǎn)懸停等高難度動(dòng)作。
應(yīng)急事件處理:在無人機(jī)出現(xiàn)信號(hào)丟失、動(dòng)力故障等突發(fā)狀況時(shí),迅速啟動(dòng)備用方案,引導(dǎo)無人機(jī)安全返航或迫降,保障飛行安全。
(三)數(shù)據(jù)分析與優(yōu)化能力
飛行數(shù)據(jù)挖掘:運(yùn)用 MATLAB、Excel 等工具對(duì)飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析,提取飛行效率、能耗、故障頻率等關(guān)鍵指標(biāo),評(píng)估任務(wù)執(zhí)行效果。
方案迭代優(yōu)化:根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果,優(yōu)化飛行程序與任務(wù)規(guī)劃方案,持續(xù)提升無人機(jī)群作業(yè)效率與安全性。
四、職業(yè)發(fā)展路徑
(一)專業(yè)技術(shù)路線
高級(jí)飛行規(guī)劃專家:專注復(fù)雜場(chǎng)景下的無人機(jī)群規(guī)劃技術(shù)研究,如跨海物流、災(zāi)害救援等,成為行業(yè)技術(shù)權(quán)威,參與制定國家標(biāo)準(zhǔn)。
無人機(jī)算法工程師:深入研究無人機(jī)導(dǎo)航、避障、協(xié)同控制算法,推動(dòng)無人機(jī)智能化水平提升。
(二)管理與應(yīng)用拓展路線
無人機(jī)項(xiàng)目主管:負(fù)責(zé)大型無人機(jī)群作業(yè)項(xiàng)目的整體規(guī)劃、資源調(diào)配與團(tuán)隊(duì)管理,確保項(xiàng)目順利交付。
行業(yè)解決方案顧問:針對(duì)不同行業(yè)需求(如農(nóng)業(yè)、安防、影視),提供無人機(jī)群應(yīng)用解決方案,助力行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
五、行業(yè)前沿趨勢(shì)
AI 與無人機(jī)融合:深度學(xué)習(xí)算法應(yīng)用于無人機(jī)群自主決策,實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)環(huán)境下的智能路徑規(guī)劃與協(xié)同作業(yè),如基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的無人機(jī)群協(xié)同搜索。
5G 與無人機(jī)通信:5G 技術(shù)的低時(shí)延、高帶寬特性,支撐無人機(jī)群遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)控制與高清數(shù)據(jù)傳輸,拓展無人機(jī)應(yīng)用邊界。
綠色無人機(jī)技術(shù):電動(dòng)垂直起降(eVTOL)無人機(jī)發(fā)展迅速,降低噪音與碳排放,推動(dòng)無人機(jī)群在城市空中交通領(lǐng)域的應(yīng)用。