我国民用无(wú)人机自2015年(nián)后呈爆发式(shì)增长,然而伴(bàn)随着技术和产品的(de)迭代升级,无(wú)人机标准、法(fǎ)律(lǜ)法规和运营环境(jìng)等(děng)许多相关内容(róng)并没(méi)有同步发(fā)展,存(cún)在一定(dìng)的(de)滞(zhì)后性(xìng),民用无人机的发展(zhǎn)已受到(dào)不完善运行管理(lǐ)和稀缺空域资源掣肘。在此背(bèi)景(jǐng)下,如何确(què)保(bǎo)无人机科学管控、合理运行、规避安全隐患,使各类民用(yòng)无人机在低空空域实现高效有序(xù)飞行成为了行业关(guān)注的焦点。
早在2017年,中国科学院地理科学(xué)与资源研究所党委书记、中国科学院(yuàn)无人机(jī)应用与管控研究中心主任廖小罕,就在四川航展无人机论坛上针对(duì)无(wú)人机实现(xiàn)安全有序运营,提出(chū)了建(jiàn)设无人机低(dī)空公(gōng)共(gòng)航路的建议和方案。自此以后,在不同的学术交流会议上,廖小罕多次(cì)报告中科(kē)院(yuàn)在基于地理信息(xī)和遥(yáo)感技术(shù)构建(jiàn)无人机低空公共航路方面取得的科(kē)研进(jìn)展。
行(háng)业的快速增(zēng)长(zhǎng)和管理(lǐ)政策的滞后(hòu)已成(chéng)为当前主要矛盾
自轻(qīng)小(xiǎo)微无人机打开(kāi)了各应用(yòng)领域的广阔市场(chǎng)后,发展(zhǎn)势如破竹。根据民(mín)用无(wú)人驾驶航空器实名登记系统披露(lù)的数据显示,截至2019年(nián)5月26日,我(wǒ)国无人(rén)机生产(chǎn)企(qǐ)业1353家,无(wú)人机登记数量330034架、注册用(yòng)户数量(liàng)为310218个。
快速发展的民用无人(rén)机市场迫切需要低空空(kōng)域资源的开放,尤其是轻小微无人(rén)机(jī)的禁飞限制。众所周知,无(wú)人机申(shēn)请空域难一直是行(háng)业发(fā)展的巨大阻碍(ài)因素,各(gè)地(dì)方既(jì)强调要支持民用无人机这一新(xīn)兴科技产业,又宥于国家层面低(dī)空(kōng)空域政策(cè)的滞后(hòu),使得无人机发展(zhǎn)步履蹒跚,始终无“法(fǎ)”让无人机真正“飞”起来(lái)。
近几年(nián)来国(guó)家相关管理部门一直(zhí)在(zài)积(jī)极制定、出台法规,《民(mín)用无人驾驶航空器系(xì)统空(kōng)中交通管理办(bàn)法》(MD-TM-2016-004)、《民用无人机驾驶员管(guǎn)理规定》(AC-61-FS-2018-20R2)、《轻小无人(rén)机运行规定》(AC-91-FS-2019-31R1)等管理办法的相继(jì)颁布,在一(yī)定程度上规范了民用无人机的(de)发展。
2018年11月19日,深(shēn)圳启(qǐ)动无人(rén)机飞行管(guǎn)理试点,推出了无人(rén)机综合监管(guǎn)平台UTMISS系(xì)统。在平台统(tǒng)一管理下,绝(jué)大多数消(xiāo)费级无人机(jī)无须申(shēn)请即(jí)可飞(fēi)行,而对于轻小型、中型及大型行业无人机用户(hù)来说,通过UTMISS平台在线(xiàn)提(tí)交空(kōng)域申请,5个工作(zuò)日之(zhī)内就能得(dé)到空域管理部门的批(pī)复,并(bìng)在(zài)获得空域使用许可后(hòu)的(de)飞行前1天15时前,提出飞(fēi)行计划申请,军航飞(fēi)行管制部门将在拟飞行前1天(tiān)21时前给予答复。而紧(jǐn)急任务(wù)的(de)飞行申(shēn)请更将时限设为“30分钟前”。这意味着,无人机(jī)合法飞行有了可以落(luò)地的解(jiě)决方案。
虽然无人机运行(háng)的相(xiàng)关法规(guī)正在逐步完(wán)善,但有关无(wú)人机的(de)安全隐患事件仍屡见(jiàn)不鲜,涉及国(guó)家安全、航空(kōng)安全(quán)、公共财产(chǎn)及(jí)人(rén)身安全(quán)和个人隐(yǐn)私等一系列难题的解决,都亟需国家(jiā)给出应对之策。
无人机占(zhàn)据了民(mín)航空域的“荒(huāng)山(shān)荒坡”
行业的快速增长和滞后(hòu)的管(guǎn)理(lǐ)政策之间的矛盾,日(rì)渐成为业内人士心(xīn)头的“大山”。尤其是(shì)空域难(nán)的问题,成为了行(háng)业的痛点和顽疾。 根据《民用(yòng)无(wú)人驾驶航空器系统空中交通管理办法》(MD-TM-2016-004)规(guī)定民:“民用无人驾驶航(háng)空器仅允许在隔离空(kōng)域内飞行(háng)。民用无人(rén)驾驶航空器在隔离空域内飞行,由(yóu)组(zǔ)织单位和个人负责实(shí)施(shī),并(bìng)对其安全负责。多个主(zhǔ)体同时在同一空域范围内开展民用无人(rén)驾驶航空器飞行活(huó)动的,应(yīng)当(dāng)明确一个(gè)活动组织(zhī)者,并对(duì)隔离空域内民用无人驾驶航空器飞行活动(dòng)安全负责。”
此外,根据民用无人机检验中(zhōng)心(xīn)发出的报告显示,2019年(nián)上半年,各云系统(tǒng)通过交换(huàn)平(píng)台无人机实名登记校验接口进行校验(yàn)的无人机共34474架,运行高(gāo)度在120米以下的占88.7%。在飞(fēi)行时长(zhǎng)方(fāng)面,运行(háng)高度在5米(含(hán)5米(mǐ))以(yǐ)下的无人机的飞行小时数(shù)仅占第(dì)二季度无人机总飞行(háng)小时(shí)数(shù)的12.3%,运行高(gāo)度在15米(含15米)以下的无人机的飞行小时数(shù)占无人机总飞行小时数的 28.3%,运行(háng)高度(dù)在30米(mǐ)(含(hán)30米)以下的无人机的飞行小时数占到了(le)本季度无(wú)人机总(zǒng)飞行小时数(shù)的 71.1%。
廖小罕认为,这120米以下的空域就相当于传统(tǒng)民航运(yùn)行空域的“荒山荒坡”,除了直升(shēng)机起降,民航和通航(háng)飞行活动基本不在这个空域,而90%的无(wú)人(rén)机却在这个空(kōng)域活动。可以将(jiāng)此空域划设为无人(rén)机的专(zhuān)用空域,通过地(dì)理信息(xī)技术(shù)、精准导航(háng)定位、遥感技术(shù)等构建不同层次(cì)、不同级别的低空(kōng)航路网,使无人机(jī)商业化运营能够安全有效开展起来。
优化空域,建(jiàn)设无人(rén)机低空公共航路
廖小罕用游(yóu)泳(yǒng)池做了形象比喻,他说,一个有限的游泳(yǒng)池(chí),如果游泳(yǒng)的(de)人多了怎么办?划分泳(yǒng)道(dào)!同样的道理,天空中的无人机多了,也要规(guī)划航路,按照固定(dìng)的路线飞行。这和(hé)泳池、公路(lù)都是一样的模式,只是低空规划无人机航路特别是在城镇化(huà)地区,要做到精准(zhǔn)、安全和高(gāo)效,非常(cháng)复(fù)杂(zá),需要多学(xué)科交(jiāo)叉联合攻关。
对(duì)于(yú)大众比较(jiào)关心的无人机低空多级(jí)航路构建技(jì)术,廖(liào)小(xiǎo)罕做了详(xiáng)细解读,其体(tǐ)系主(zhǔ)要(yào)包括规则及标准制定(dìng)、地理格(gé)网数据支撑、空(kōng)域精细结(jié)构化、地理约(yuē)束条件(jiàn)选(xuǎn)择、航路敏感地物遥感信(xìn)息提取(qǔ)、航路生成与优化、风(fēng)险(xiǎn)控制、实(shí)地调查、环境影(yǐng)响调查等。要想完成如此(cǐ)复(fù)杂的系(xì)统(tǒng)工(gōng)程,还需要通过(guò)实际应用(yòng)测试掌握大量相关标准参(cān)数,比如(rú)无人(rén)机必须离学校(xiào)教学楼多高多(duō)远才(cái)不会干扰教学,对(duì)障碍物如灯塔(tǎ)、电杆、电线、风(fēng)车等的安全规(guī)避距离等。廖小(xiǎo)罕强(qiáng)调,除了航路构建,面向(xiàng)无(wú)人机低空公共(gòng)航路规范运行(háng)的空中交通规则制定和(hé)无人机(jī)精准管控技术突破(pò)也同等重要。
在廖小罕看来,无(wú)人机低空公共航路是无人机(jī)商业化应用(yòng)时代的基础设施,需(xū)要(yào)政府规划布局,需要地理科学和航空科技(jì)相结合(hé)。随(suí)着科技的不断完(wán)善(shàn),我们完全可以把这块“荒山荒坡”开垦得非常(cháng)好,能够充分地让无人(rén)机,特别是轻(qīng)小型无人机的商业化运营发挥巨大的价值。他还呼吁,无(wú)人机低空公共航路规划(huá)、建设和运行这项大工程并不是一个(gè)单位一个企业就能独立完成的,它需(xū)要国家(jiā)军民空域管理部(bù)门、民(mín)航主管部门、科研院所(suǒ)和企业一(yī)起来做,这样才能给民用无(wú)人机的发展开拓一条真正的出路。
廖小罕说,他很高兴地注意到(dào)近期(qī)中(zhōng)国民航局颁布了《促进民用无(wú)人驾驶航空发展的(de)指导意(yì)见(征求意见稿(gǎo))》,明确提出了要(yào)开展无人机(jī)低空公(gōng)共航路关键技术(shù)研究和(hé)应用示(shì)范,他相信,有(yǒu)军民管理部门积极领导,行业凝聚科技力量,共(gòng)同开展无(wú)人机低空公共航路构建研(yán)究和早(zǎo)日试(shì)点运行,中国一定能够继(jì)无人机生产制造走(zǒu)在国际前(qián)列的(de)同时,在无人机运行管理上面也走出一(yī)条领先国际的科技创新之路(lù)。