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  • 2016年第8期 【特别关注】当航空运输遇上无人机--无人机的影响与监管

    王璇 编 辑:王犇 2019-10-14 10:16:00

     

      近年来,无人驾驶飞机(或称无人机)的技术和性能快速发展,数量也在不断增加,并逐渐进入了航空运输的空域。以往无人机作为特定用途和航模使用,基本不会影响到航空运输的正常运营,而现在无人机开始分享航空运输的空域,所带来的空域管理问题是不容忽视的。

      实际上,在过去一年多的时间里,全世界数以百万计的业余爱好者在零售店里购买了无人驾驶飞机,一般售价在275美元或更低,同时这些业余爱好者也成为了最新的“无人机驾驶员”。如果这些操作者出现在错误的时间或者错误的地点,他们就可能操作着一架无人机与价值上亿美元的商用飞机共享一片天空。与操作喷气机的飞行员不同,这些无人机“驾驶员”可能没有经过培训,而且对标准的空域规则不熟悉。这不仅带来了严重的安全隐患,也给原有的航空领域管理带来了一定的难度。

      无人机带来的威胁

      1.危险接近

      今年2月份,一架法航A320飞机正在1700米的高度向巴黎戴高乐机场跑道进近时,副驾驶发现了一架无人机,当时这架无人机已经到达了距飞机左翼5米处。A320飞行员与空管人员沟通,最终飞机安全着陆。这起严重的事故征候只是众多无人机危险接近事件之一。

      国际航空协会(IATA)理事长RobEagles表示:“我们将不得不从不同角度看待事情,我们的空域已经非常拥挤,任何新加入者都将不得不至少证明他们能遵守已有的标准……航班业务不应受到无人驾驶航空器的负面影响。”

      到目前为止全球已有63个国家制定了一些关于无人机的规定,但是这些规定中大多数只是政府管理无人机的最初尝试。亚太航空公司协会(AAPA)总干事AndrewHerdman说:“就像任何新兴技术,这是令人兴奋的,而且我们正处在实验阶段,所以如果要制定规定,也很难知道应该采用什么形式的规定。所以,我能够理解目前的监管状况。因为没有关于无人驾驶飞机的国际规则,所以各地有不同的规则。现在的情况是,一些无人机开发商选择在哪里做试验,哪里就没有了规则。”

      2.无线电失联

      事实上,如果一个商业无人机飞行员和他的无人机失去了无线电联络,也可能会发生危险。

      去年,在墨尔本举行新西兰和澳大利亚之间的板球世界杯决赛期间,一架已经得到监管机构批准的搭载照相机的无人机,是用作本场比赛电视报道的,它有3个操作者--1个飞行操作者,1个备份飞行操作者,1个照相机操作者--然而3个人都和无人机失去了联系,这架无人机对所有通信功能“反应迟钝”,包括“回家”功能。幸运的是,这架无人机飞离了人员拥挤的墨尔本板球体育场,在附近坠毁了,没有伤及任何人。但是该设备曾不时地从体育场起飞、着陆、在上空盘旋,非常有可能坠入体育场的人群中。

      根据澳大利亚运输安全局(ATSB)报告中的分析,在体育场中有大量射频通信,由于广播设备和手机的使用,可能导致射频干扰,造成无人机失联和坠毁。飞行前风险评估没有考虑到射频因素。ATSB在事故报告中说:“这起事故凸显了在风险评估中要慎重考虑‘这次会有什么不同情况’的问题。”

      美国对无人机的定义

      监管无人机如此困难的原因之一是,有各种各样大不相同的无人机,而且其用途也大相径庭。出于监管的目的,美国联邦航空局(FAA)把无人机划分为三大类,尽管每一大类别中的无人机还是有所差别,特别是在尺寸上。第一类,公共或政府无人机运行,包括使用无人机的执法、消防、搜救、救灾和边防等活动,可获得专门用途限制豁免的临时证书。第二类,非政府商业运行,包括如电影制作、将来的货物配送等活动,需有一定的报批审核。第三类,休闲用途,其限制比较严格,重量限定在0.55至55磅之间,区别于小的飞机模型。

      FAA于2月份还宣布其正在制定一个新的分类:微型无人机,由此可见无人机技术发展是多么迅速。这个新的分类是FAA在收到大量公众意见后,去年开始计划的,这个分类将被FAA定义为:重量低于4.4磅,制造材料可“遇到冲击后破裂、变形、屈曲,从而对任何人或物体产生最小伤害”的飞机。

      乔治·梅森大学技术政策项目主任EliDourado把无人机比喻成20世纪80年代的互联网。3月份,他在一次美国国会听证会上指出,1989年之前,“利用互联网从事商业目的活动是被普遍禁止的,1989年该禁令的取消导致了创新的爆发,其中大部分是意想不到的,而且一直延续至今。正如1989年的互联网,目前无人机的商业用途被高度限制,但是很快将会被普遍接受。也正如1989年的互联网,我们对于无人机将来如何用于日常生活中,也只有模糊的认识。”

      IATA的Eagles说,我们较少关注政府和商业无人机的安全问题,而且其运营商一般也对安全采取积极的态度。另外,如果微型无人机因为其制造材料而被可靠地证实没有威胁,那么航空公司也没有理由高度关注这一类无人机。所以,航空公司最主要的安全忧虑还是与休闲类无人机相关。

      从空域效率角度看,航空公司更关注政府和商业无人机如何在全球被监管。把这两类无人机纳入到空域中是非常复杂的。因为它们不像休闲类无人机那样可以被引导远离航空公司所使用的空域,政府和商业无人机不得不使用主要机场附近的空域,而且在一些情况下还要在比较高的高度飞行。

      对无人机的监管手段

      1.商业许可

      专家建议,必须确保政府和商业无人机的运营者都经过适当的培训和许可。监管机构要确定什么是适当的培训和许可。当然,该培训要和商业航空公司飞行员相当,那是不现实的,目前在美国,商业航空公司飞行员培训要包括累计1500个飞行小时。

      美国航空公司飞行员协会(ALPA)总裁TimCanoll一再强调,航空公司飞行员需要得到确认,政府/商业无人机和航空公司分享空域,就要遵循同样的规则。在3月的会议上,他对国会说:“无人机飞行员如果没有许可证或者是私人飞行员,不应被允许商业运营无人机。”他补充说“在美国,各种形式的交通运输--海运、铁路、公路、航空--都要求有商业运营的商业许可证。商业无人机运营也应该没什么不同。”

      然而即使是训练有素的飞行员也还是不够的,与航空公司在同一空域运营的无人机“必须配备能够确保无人机避免与有人驾驶飞机相撞的主动式技术”。Canoll解释说:“除非无人机出现故障,否则无人机飞行员不可能对无人机所处的情况作出反应。相反,一架飞机上的飞行员可以看到、感觉到、闻到、听到即将发生的问题的许多迹象,并且甚至在先进的传感器和指示器提示之前,就开始制定行动方案。这种能力对于不在飞机上的飞行员来说一定是缺失的,所以,机上飞行员所带来的安全余量必须通过其他手段来代替。”

      2.制定标准

      商业无人机的潜在用户,包括正在积极开拓无人机配送能力的亚马逊和谷歌公司,非常担心一个“鲁莽”的休闲无人机用户所导致的航班飞行事故,会促使监管部门严格限制商业无人机的使用。如果一架客机因为无人机而坠毁,或者任何一种类型的无人机撞向体育场人群而使人受伤,那么无人机的各种类型和分类,在公众头脑中都是毫无意义的。人们会归咎于所有无人机。

      对航空公司来说,来自无人机的最大的安全威胁,是上百种不同类型的、成本相对较低的休闲无人机的快速增加。FAA在2015年底提出了对0.55至55磅的休闲无人机的注册要求,这样既可对无人机运营者保持追踪--每架无人机都必须清楚标明注册号码,该号码是FAA通过在线流程分配的;又可以某种方式提供“飞行前须知”教育材料。

      “飞行前须知”建议无人机用户不要在机场5英里范围内运行,要使无人机保持在400英尺以下的高度,并使无人机保持连线。ALPA和建议FAA重新授权立法的参议员,正在推动FAA开发一个在线知识测试,休闲无人机用户必须通过测试才能飞行。

      作为世界上第一种此类注册,FAA的注册计划揭示了无人机的挑战是多么巨大和复杂。在该计划的开头几个星期,登记了300余种、超过18万架无人机。到3月中旬,大约有40万架休闲无人机在FAA注册。

      专家说,航空公司特别不希望看到因为无人机而改变飞行间隔标准。“无人机需要证明,它们能够遵守现有的标准。”即使政府/商业无人机有足够的监管以确保安全,监管者也应明白,如果太多无人机占用了太多的空域,那么航空公司的效率就可能大打折扣,这一点非常重要。从航空公司的角度来看,希望看到的是,所有类型和分类的民用无人机被安全和高效地整合,希望在监管机构和无人机运营商中看到负责任的行动者。

      此外,还有其他的空域使用问题。比如卫星发射数量在增加,我们必须为它们关闭一些空域。我们现在看到每天有更多的拥堵,这些影响在印度空域尤其明显。因此,空域用户越来越多,其影响正在蔓延……无人机是一个非常活跃的领域,但是我们至今还不知道其影响究竟如何。我们需要以某种形式的监管来更好地管理共享空域。而不管如何监管,我们都应该认识到,需要在某些方面进行修改。因此我们需要有灵活性,需要在这个过程中互相学习。

      3月份提出FAA重新授权法案的美国参议员说,希望无人机技术标准得到发展。他们的法案将引导美国国家标准局(NIST)和FAA“制定基于安全风险的、统一的无人机安全行业标准”。基于统一的标准,FAA将建立一套针对小型无人机系统的适航批准程序,以代替用于其他飞机的较为繁琐的批准程序。在美国销售的无人机系统已建立了安全技术标准,这将最终提高安全性。(供稿:王璇)