无人机 5、6、7 级抗风等级详解

5 级抗风,是指无人机在厂商的测试中顶住了最高约 10.7 m/s(38.5 km/h,24 mph)的持续风。6 级指最高约 13.8 m/s(49 km/h,31 mph),7 级指最高约 17.1 m/s(61 km/h,38 mph)。 这是飞行器所能达到的上限,而不是安全的飞行限值。

每份无人机规格表都会列出“最大抗风速度”,常常写成蒲福风级:DJI Mini 系列是 5 级,DJI Air 3 这类较大的机型是 6 级。很容易把这个数字理解成“到这个风速都安全”。其实它并不是安全限值,而是飞行器在厂商测试中所能达到的上限。下面讲这个数字的含义,以及如何把它变成可以用来规划的限值。

用实际单位看蒲福风级

蒲福风级用一个个区间来描述风速。厂商标注的是区间的上限:

蒲福风级 名称 m/s km/h mph
4 和风 5.5–7.9 20–28 13–18
5 清劲风 8.0–10.7 29–38 19–24
6 强风 10.8–13.8 39–49 25–31
7 疾风 13.9–17.1 50–61 32–38
8 大风 17.2–20.7 62–74 39–46

所以“5 级抗风”是指飞行器在测试中顶住了最高约 **10.7 m/s(38.5 km/h)**的持续风,“6 级”则是最高约 13.8 m/s。现在不少厂商直接给出风速数值:DJI Mini 4 Pro 标称 10.7 m/s,DJI Air 3 为 12 m/s。我们的无人机限制数据库收录了 28 款机型的抗风等级,并以 m/s、km/h、mph 和蒲福风级列出。

5 级、6 级、7 级各意味着什么?

你最常遇到的是这三个等级:

  • 5 级,清劲风(8.0–10.7 m/s)。 有叶的小树开始摇摆。这是 DJI Mini 系列和许多小型无人机的标称等级。小型无人机在接近这个上限飞行,意味着顶风时很吃力,续航也很短。
  • 6 级,强风(10.8–13.8 m/s)。 大树枝摇动,撑伞困难。这是 DJI Air 3、Mavic 3 和 Matrice 350 RTK 等较大型消费级和企业级飞行器的典型等级。
  • 7 级,疾风(13.9–17.1 m/s)。 整棵树都在晃动,迎风走路很费劲。只有少数飞行器标称达到这一级,而在这样的风速下,大多数飞手、大多数无人机都应该留在地面。

有些厂商只公布等级,有些只公布风速。厂商给出等级时,我们的数据库会换算成区间的上限,所以 5 级的飞行器显示为 10.7 m/s;厂商给出风速时,我们就采用这个风速,并据此推算等级。

哪些无人机是哪一级

以下是我们无人机限制数据库中列出的等级,采用的是各厂商公布的数值:

4 级

5 级

6 级

7 级

8 级

  • Yuneec H520E:Yuneec 称在最高 45 mph(20.1 m/s,72.4 km/h)的风中仍能保持稳定

确切数值和出处,请查看你所用机型的无人机页面。

7 级抗风的无人机可以放心飞吗?

7 级抗风并不意味着 7 级风就是适合飞行的好天气。它只是说明飞行器在测试中,能在这个速度的稳定风里保持位置。现实中同样的风是以阵风的形式出现的,飞行高度上的风比地面更强,留给回程的电量也更少。标称 7 级抗风的无人机,仍然需要下文所说的余量;而疾风天气,除非任务需要且飞行器本身就是为此设计的,否则任何无人机都应该留在家里。

这个等级没有涵盖什么

厂商并不公布标准的测试方法,不过等级通常是在稳定的风中、电池状态良好、飞行器悬停或做简单动作的条件下得出的。真实飞行在好几个方面与此不同:

  • 阵风。 真实的风时强时弱。平均 8 m/s 的一天,阵风可能达到 13 m/s。标称等级针对的是持续风;超过它的阵风可能把无人机吹离位置,或在几秒钟内让它不堪重负。参阅持续风速与阵风。
  • 高度上的风。 预报的风通常是离地 10 m 处的。在 100–120 m 高度,风往往更强。参阅为什么 120 m 高度的风可能更强。
  • 电池状态。 随着电池放电,无人机的动力储备在下降,低温下的电池带载时电压下陷更厉害。一次飞行的末段,也就是你飞回来的时候,恰恰是余量最少的时候。
  • 飞行,而不是悬停。 爬升、转弯和顶风飞行,对电机的要求都比定点悬停高。
  • 稀薄的空气。 高海拔和炎热的天气会降低空气密度,螺旋桨产生的升力随之减小。参阅高温天气飞行。
  • 配件。 桨叶保护罩、灯、备用电池或负载,会让无人机的重量和阻力与测试时的配置不同。

一个实例

以标称 10.7 m/s 的 DJI Mini 4 Pro 为例。

  • 7 m/s 的稳定风,满电,悬停拍一张照片: 远在标称值之内,轻松自如。
  • 平均 8 m/s、阵风 13 m/s,电量 30%,顶风飞回: 平均风速低于标称值,但阵风超过了它,而且无人机剩余的动力已经不多。小型无人机被吹走,或者没飞回家就没电了,就是发生在这种时候。

两种情况下标称数字相同,余量却不同。

如何把标称值变成你自己的限值

一个实用的做法是,规划时在标称值之下留出余量:

  • 持续风: 稳稳地保持在标称值以下,从容飞行时大约取标称值的三分之二到四分之三。
  • 阵风: 阵风接近标称值时就要非常谨慎,远高于标称值时就该留在地面。
  • 飞行高度上的风: 要查这个,而不是只看地面的预报。
  • 预报有多可靠: 如果各模型对你所飞的这一小时意见不一,就按较大的值来规划。无人机天气可信度工具会显示分歧的大小。
  • 返程: 如果你要顶风飞回,请用我们的返航(RTH)计算器估算所需的时间和电量。

UAV Meteo 如何使用你无人机的标称等级

在无人机配置设置中,你可以输入自己无人机的厂商标称抗风等级。UAV Meteo 随后会据此设定你的风速和阵风阈值:

条件 良好,最高至 谨慎,最高至 不适宜,高于
持续风 标称值的 70% 标称值的 100% 标称值
阵风 标称值的 85% 标称值的 120% 标称值的 120%

对于 Mini 4 Pro(10.7 m/s ≈ 38.5 km/h),这意味着:风速最高约 27 km/h 为良好,最高约 39 km/h 为谨慎;阵风最高约 33 km/h 为良好,最高约 46 km/h 为谨慎。无人机风速计算器会针对任何地点显示同样的对比。

没有配置时,UAV Meteo 对标准消费级无人机使用一套通用阈值:风速最高 18 km/h 为良好,最高 25 km/h 为谨慎;阵风最高 28 km/h 为良好,最高 35 km/h 为谨慎。这些阈值是有意偏保守的,因为它们也得适用于小型无人机。

FAQ

5 级抗风是什么意思?

它是指无人机在厂商的测试中,能在最高约 10.7 m/s(38.5 km/h,24 mph)的稳定风里保持位置。蒲福风级的 5 级是清劲风,风速 8.0 至 10.7 m/s。这是飞行器在测试条件下所能达到的上限,而不是日常飞行的安全限值。

6 级抗风是什么意思?

6 级是强风,风速 10.8 至 13.8 m/s(39 至 49 km/h,25 至 31 mph)。DJI Air 3 和 Mavic 3 等较大型无人机的标称就是这一级。同样的提醒适用:计划在它以下飞行,而不是正好飞在它上面。

7 级抗风是什么意思?

7 级是疾风,风速 13.9 至 17.1 m/s(50 至 61 km/h,32 至 38 mph)。标称这一级的无人机很少,包括 DJI Inspire 3、Parrot ANAFI Ai 和 Autel EVO Lite+。这并不意味着无人机在这样的风里飞行是安全的。

5 级和 6 级抗风有什么区别?

大约多出 3 m/s(11 km/h)的风。6 级的飞行器标称约 12 m/s,5 级约 10.7 m/s。这个差别有用,但与上文所述的阵风和高度的影响相比很小。

正好在无人机的最大抗风等级上飞行安全吗?

只有在与标称值得出时相近的条件下才行:稳定的风、满电的电池和简单的飞行。一旦加上阵风、长距离飞行,或者顶风返程,你实际的余量就消失了。计划在标称值以下飞行,而不是正好在它上面。

为什么我的无人机在低于标称风速时就报警?

许多无人机的“强风”警告,依据的是电机的负荷程度,而不只是风速。电池过冷、负载较重或空气稀薄,都会让电机在同样的风里更吃力。

不同品牌的标称值可以直接比较吗?

只能粗略比较。业内没有统一的测试方法,所以两款数字相同的无人机,表现未必一样。把这个标称值当作你自己那台飞行器的参考,并在安全的高度摸清它在风中的表现。

250 g 以下的无人机,多大风速是安全的?

小型无人机质量小、动力储备少,所以受阵风影响更大。完整的说明请参阅多大风速适合飞无人机。

参考来源

本文是供规划参考的一般信息。请始终遵守无人机厂商的限制。