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  • 无人机运行管理探讨

    孙建祥 编 辑:孙文瑾 2021-10-29 13:33:00

      摘要:近几年,随着无人机产业的迅速壮大,无人机飞行影响民航运行的次数也在不断增加,影响后果也越发严重,甚至发生机场停航的不安全事件。于是,自2015年年底开始,中国民航陆续出台无人机运行管理措施,拉开了国家对无人机飞行实施有效管理的序幕。但是,更多的无人机管理措施还在后续的摸索中。本篇中,笔者通过分析美国关于无人机运行管理的经验,探讨我国的无人机运行管理制度。 

        

      一、我国无人机运行管理现状分析 

      利用无线电设备遥控航模飞行器在空中潇洒地飞一遭,那是多年前航空体育爱好者津津乐道的事。如今,随着通信、摄影和定位技术的升级以及自动化技术的应用,当初的航空模型业已升级为无所不能的无人驾驶航空器,随时随地应用在我们生活的各个角落。但是,自2014年开始,空管系统便频频上报在运行中发现无人机侵入航道的不安全事件,近两年来甚至危及到机场航班的起降。在空管安全信息系统中用“无人机”关键字进行搜索时,笔者发现到2017年3月份时,该系统共记录103起无人机影响民航运行的报告。在比对关于无人机的管理措施时,笔者发现现有措施或存在一定的不足,将可能导致无人机运行管理的被动。 

      (一)现有措施不能对无人机及其机主实施有效管理 

      无论是地上开的汽车,还是空中飞的飞机,都有相关部门对其进行管理,实施登记注册管理。然而,因为遵循着航空模型运动的管理模式,一直以来,无人机的登记管理被遗忘在历史的角落里。在《航空体育运行管理办法》中,航空模型被认定为航空运动器材,而没有提出特殊的管理要求,如今升级成为无人机后,还是没有后续跟进的管理措施。 

      不过,随着无人机对民航飞行影响的深入,民航管理部门也认识到加强无人机管理的重要性,先后对无人机驾驶员资质和飞行活动进行管理,细分无人机类别,推进无人机实名制登记管理。但是,这些措施并没有统一无人机的概念,且不同规章对无人机的分类也存在差异,而且作为无人机主要组成部分的航空模型并没有列入要登记的对象范围内。然而,从无人机发展的历史轨迹看,无论是航空模型还是无人机,一直来都没有明显的界限,即使是航空专业人员也很难辨别清楚哪些属于无人机范畴。 

      (二)现行措施无法提供有效的空中交通管理 

      在民航管理人员眼里,无人机飞行就如同通用航空飞行一样,统一按照《通用航空飞行管制条例》等规定制定,无论是2009年实施的《民用无人机空中交通管理办法》,还是2016年替代版本《民用无人驾驶航空器系统空中交通管理办法》,都要求组织实施无人机飞行活动的单位和个人申请划设和使用空域,接受飞行活动管理和空中交通服务。诚然,一个经验丰富的通用航空企业并不陌生这样的复杂流程。可是,对于一个只凭着兴趣爱好一时兴起去飞上一把的普通个人来讲,这样的要求几乎是一个不可能实现的愿望。更何况,每天要面对成千上万的无人机的飞行申请,空管单位或许就“应接不暇”了。 

      然而,随着深化民航改革工作的进一步推进,国家和地方政府纷纷将通航产业规划为未来经济发展的重要推手,可想而知,在今后的很长时间内,无人机行业将会得以进一步发展,而无人机飞行活动将更为频繁。于是,在潜规则下,无人机的飞行活动成为了当前“黑飞”的主体,而管理部门却难以实施有效的管理。 

      不过,笔者也了解到,近两年来,国内无人机生产厂商、行业协会以及机场部门开始着手推进无人机的运行管理。在操控平台上,个别生产厂商已经开始探索电子围栏的管理思路,将机场及重要区域的限制数据导入无人机导航系统中,根据无人机实际地理位置自动限制飞行高度,甚至限制起飞。在远程监控上,部份行业协会已经开发成功无人机云系统,并利用基于卫星或移动无线网络的专用数据传输设备实时远程监控无人机飞行状态。在机场净空保护上,一些机场已经启用了无线电信号抑制设备,限制机场周边一定范围内无人机的起飞,甚至有些单位还用上了无人机捕捉设备,强制回收在机场周边飞行的“非法”无人机。 

      (三)管理部门缺乏对运营人的专业知识宣传 

      虽然,现行管理措施并没有明确运营人该如何开展无人机飞行活动,不过,《中华人民共和国民用航空法》已有明禁令,机场净空保护区范围内不能随意放飞影响机场运行的物体,自然也包括无人机近期,民航局又在其官网上公布了全国155个机场净空保护区的相关数据。然而,对于这样重要的信息发布,笔者却很少发现有民航专业人士进行宣教,至少笔者所属单位驻地的相关民航单位没有类似的活动。此外,笔者也发现民航的运行相对比较孤立,除了与几所专业院校接触较密外,民航单位与地方机关、行业协会、院校团体等机构的交流几乎为零。由此,对于市民而言,他们几乎不知道民航的相关法规,也想象不出在楼宇之间、阡陌之上飞行在机场周边飞行有什么本质区别。 

      二、美国无人机管理现状简介 

      相对于我国无人机管理的被动局面,在号称拥有世界上最安全和最复杂空域的美国,也同样经历过无人机接近事件的爆发期。笔者从美国联邦航空局官网下载数据中发现,2014年11月中旬2016年年底,美国各地共报告3015起无人机目击事件。不过,2015年年底起,联邦航空局就陆续采取措施,实施无人机注册登记制度发布无人机运行限制,细分无人机飞行空域,并在其官网首页的显眼位置开设无人机专项窗口 

      打开联邦航空局官网的无人机专项网页,人们可以很直观地看到无人机入门介绍(见表2-1),初步了解在美国开展无人机飞行活动的各项要求和限制。 

      2-1 美国无人机入门介绍 

      

    Fly for Fun 

    Fly for Work 

    Pilot Requirements 

    No pilot requirements 

    Must have Remote Pilot Airman Certificate 

      Must be 16 years old 

      Must pass TSA vetting  

    Aircraft Requirements 

    Must be registered if over 0.55 lbs. 

    Must be less than 55 lbs. 

      Must be registered if over 0.55 lbs. (online) 

      Must undergo pre-flight check to ensure UAS is in condition for safe operation  

    Location Requirements 

    5 miles from airports without prior notification to airport and air traffic control 

    Class G airspace* 

    Operating Rules 

    Must ALWAYS yield right of way to manned aircraft 

      Must keep the aircraft in sight (visual line-of-sight) 

      UAS must be under 55 lbs. 

      Must follow community-based safety guidelines 

      Must notify airport and air traffic control tower before flying within 5 miles of an airport  

    Must keep the aircraft in sight (visual line-of-sight)* 

      Must fly under 400 feet* 

      Must fly during the day* 

      Must fly at or below 100 mph* 

      Must yield right of way to manned aircraft* 

      Must NOT fly over people* 

      Must NOT fly from a moving vehicle*  

    Example Applications 

    Educational or recreational flying only 

    Flying for commercial use (e.g. providing aerial surveying or photography services) 

      Flying incidental to a business (e.g. doing roof inspections or real estate photography)  

    Legal or Regulatory Basis 

    Public Law 112-95, Section 336 – Special Rule for Model Aircraft 

      FAA Interpretation of the Special Rule for Model Aircraft  

    Title 14 of the Code of Federal Regulation (14 CFR) Part 107 

    *These rules are subject to waiver. 

      (一)美国无人机登记管理 

      在美国,无论是娱乐飞行还是商务飞行,只要无人机质量超过0.55磅又轻于55磅时,都需要进行在线登记注册,并按要求进行标注。值得注意的是,航空模型也在这个要求之内。 

      此外,联邦航空局还对无人机机主的年龄进行限制,从事娱乐飞行的无人机机主须年满13周岁,而从事商务飞行的无人机主机须年满16周岁,并需熟悉航空相关知识或通过航空知识考核和安全背景审查。 

      (二)美国无人机飞行空域管理 

      美国拥有世界上最安全且最复杂的空域,在其低空空域内,设计了广阔的G类空域(见图2-1),而无人机飞行空域被限制在G类空域底部、距离机场5英里以外400英尺以下的空域内。在整个G类空域内,所有的航空器必须执行目视飞行规则,无需接受空中交通管制服务。 

        

      2-1 美国空域剖面图 

      (三)美国无人机飞行限制空域 

      为安全需要,联邦航空局在军事基地等重要区域上空划设禁飞区(见图2-2),限制无人机抵近飞行。此外,在机场周边的限制区域内,按经纬格距离机场的远近限制不同的飞行高度(见图2-3)。这些禁飞区和机场限制数据还通过互联网和手机应用软件进行发布。 

        

      2-2 美国德州基林地区无人机禁飞区和机场限制区数据图 

        

      2-3 美国坦普尔机场无人机飞行限制数据图 

      (四)美国无人机运行限制 

      在美国,无人机飞行的优先性低于其他有人驾驶的航空器,因此,联邦航空局要求驾驶员只能在白天期间目视范围内操控无人机,且主动为其他有人驾驶的航空器让道。而基于公共安全的需要,无人机驾驶员还需要严格遵守各类安全指引,包括不能在体育场所、体育赛事或应急工作场所周边飞行等,对于商务性质的飞行,还有更多严格的限制,如飞行时速不得超过100英里等。 

      三、我国无人机运行管理措施的探讨 

      笔者研究了我国现行无人机管理的各项措施,发现其中或多或少已经借鉴了美国的无人机管理经验,包括运行限制、公共安全等。但是,笔者也发现这些措施的部分内容存在一定的瑕疵,影响了国家对于无人机管理的效果。因此,笔者结合通用航空管理的相关经验,从空域设置、运行限制、监管措施及分类标准等方面探讨我国的无人机运行管理措施。 

      (一)划设无人机飞行空域 

      笔者在《低空空域空中交通服务探讨》一文中曾经分析过我国现行的空域结构,提出为通用航空发展释放和优化部分低空空域,而这片空域正是笔者所期望的非管制空域,相当于美国的G类空域。而无人机机主由于无法通过正常渠道获取空域资源,因此他们也是希望能够飞行在不受限制的空域内。结合两者的需求,笔者认为有必要低空范围内划设无人机飞行空域,在这个空域内运行的无人机,将得以管理上的豁免。 

      根据《民用航空飞行区技术标准》障碍物高度限制标准,以及《民用航空使用空域办法》划设标准,在跑道两侧6公里,一般限高145;而跑道两端8公里处,一般限高150考虑到地形影响,D类空域内,应当根据飞行程序和障碍物布局等因素在真高120米以下空域内设置无人机飞行限制条件。而D类空域以外,真高120米以下的空域BC类空域没有交集,可以满足空中安全运行的需求 

      (二)统一无人机运行标准 

      综合无人机的定义,只要由地面控制站管理的航空器,都成为无人机,包括远程操控或自主飞行。无论哪类无人机,对周边环境的影响基本相似,笔者因此认为有必要遵循统一的运行标准。 

      1.在登记管理方面,国家应对所有无人机实施登记管理,识别每一个无人机及其驾驶员,并按照《轻小无人机运行规定(施行)》标准分类管理。 

      2.在需求管理方面,国家应根据差异化的需求设定不同的管理程序。对于教学和兴趣需求的无人机飞行活动,国家给予最大的便利,可以在无人机飞行空域内按照相应的运行标准豁免一切约束,以满足绝大部分的用户需求。而其他需求只能被限定在特定的空域内,并接受相应的管理限制。 

      (三)完善无人机安全运行限制 

      无人机的运行,不仅涉及到空中飞行安全,也对地面安全造成影响。因此,笔者认为有必要建立无人机安全运行限制,而这些限制主要体现在国家安全、空中安全、公共安全等方面: 

      1.驾驶员应履行维护国家安全的义务,禁止在无人机禁飞区内飞行; 

      2.驾驶员应履行维护空中飞行安全的义务,须熟悉航空知识,在视距范围内操控无人机,并主动为其他有人驾驶航空器让道; 

      3.驾驶员应履行维护地面公共安全的义务,避免在人口密集区或车辆拥挤地带操控无人机,避免无人机的飞行活动影响到其他组织的社会应急能力,如火警等; 

      4.驾驶员应履行安全驾驶的义务,如避免在酒精或药物等作用下操控无人机。 

      (四)增强无人机管理的社会氛围 

      任何一项措施的出台,都需要所有相关人员熟悉措施的内容,并自觉履行相应的义务。因此,笔者建议应从宣传教育、系统建设、监督落实和预防控制等方面提高管理措施的社会接受程度,增强无人机管理的社会氛围。 

      1.加强与民航院校和行业协会的联系,普及无人机运行的相关知识,同时通过各种媒体宣传无人机运行管理措施 

      2.统一无人机销售流程和电子围栏标准,完善无人机在线登记系统,方便无人机驾驶员实施登记注册和接受运行限制管理 

      3.研究无人机飞行管理数据管理平台,在现有无人机云系统的基础上,统一数据接入标准,提高无人机管理的自动化程度。 

      4.加快无人机管理工具的研究,在机场或禁飞区布设无人机抑制捕捉设备,以保护这些区域的运行安全。 

      四、结语 

      解决大部分用户的需求,推进少数用户的个性化管理,是无人机运行管理的重点。借鉴国外先进的管理经验,笔者认为通过完善空域体系,完全有可能在我国超低空空域内划设一片无人机飞行空域,在这个空域内,除去因国家安全需要而划设的禁飞区以及因经常运行需要的限制区外,无人机驾驶员只要遵循一定的安全运行限制并养成主动让路于其他有人驾驶航空器的习惯,自然而然享受自由飞行的乐趣 

      同时,管理部门通过加强宣传教育,提高技术应用,优化监督手段,以及提高技术防范等,也是可以加强对无人机的有效管理。 

        

      [参考文献] 

      [1]航空体育运行管理办法[S],国家体育总局1991. 

      [2]通用航空飞行管制条例[S]国务院和中央军委2003. 

      [3]轻小无人机运行规定(试行)[S],(AC-91-FS-2015-31),民航局,2015. 

      [4]《民用无人驾驶航空器系统空中交通管理办法[S],(MD-TM-2016-004),民航局,2016. 

      [5]民用无人机驾驶员管理规定[S],(AC-61-FS-2016-20R1),民航局,2016. 

      [6]民用无人驾驶航空器实名制登记管理规定[S],(AP-45-AA-2017-03),民航局,2017. 

      [7]《民用航空飞行区技术标准》[S]MH5001-2013民航局2013.  

      [8]《民用航空使用空域办法》[S]CCAR71民航局2004.  

      (作者:孙建祥 民航温州空管站