摘要：本文讨论了我国民用客货运无人机在视距范围内进行指挥和控制时，面临的无可用无线电频率的问题。建议建立跨部门协调机制，加大协调力度；加强联合技术研究，提出共用解决方案；在5030-5091MHz频段为无人机应用进行AM(R)S业务划分频谱，为无人机系统安全运行提供频率保障，实现多个部门间共用、共赢。 

　　无线电频谱是一种容量有限的稀缺自然资源。随着经济和社会的不断发展，频谱使用者（用户）、各种无线电业务、系统和设备对于频谱的需求都在与日俱增。因此，未来对频谱的竞争可能会变得越来越激烈。在日益激烈的竞争形势下，即使过去给一个业务划分了频谱，给一个用户指配了频率，那也不意味着未来就自动或永远拥有。因为未来各国在国际电信联盟（ITU）召开的世界无线电通信大会上修改世界《无线电规则》，可能会进行新的划分，要求共用频谱以便更高效的使用频谱资源，也可能要求淘汰落后技术，满足其它或者更高（安全）级别无线电业务的合理需求。实际上，为了在无线电频谱竞争中占据有利地位，各行业自身也在不断采用新技术、新设备和新系统，逐渐淘汰落后系统和设备。 

　　航空业务应用是国际上一致公认的无线电频谱的主要使用者，根据国际民航组织的统计，航空业所使用的频谱占全球可用频谱资源的14％左右，仅次于广播和军事的应用。航空应用主要包括三大功能：通信、导航和监视（CNS）。一般来说，航空频率都是在全球范围内进行专用划分。《无线电规则》中将航空业务划分为航空固定业务、航空移动（R或OR）业务、卫星航空移动（R或OR）业务、航空无线电导航业务和卫星航空无线电导航业务。 

　　航空的航路（R）业务均为涉及飞行正常和安全的生命安全业务，拥有较高的优先级，一般不会成为他业务（如公共移动通信）争夺频谱资源的对象。另外，在国际上，各国民航界拥有自己的全球性论坛——国际民用航空组织（ICAO），国际民航组织在协调和推动全球航空无线电频谱使用和管理方面有独特的技术和组织优势，可以有效保护航空频谱资源免遭其他业务侵扰。 

　　未雨绸缪，为未来业务发展规划好稀有的航空无线电频谱资源是行业主管部门义不容辞的责任。目前，用于客货运输的民用无人机（非消费级无人机）的视距（约450千米范围）指挥与控制系统面临着无线电频谱资源与业务实际需求不匹配、甚至没有频谱资源可用的困境，亟需妥善解决。 

　　一、国际背景 

　　在2007年的世界无线电通信大会（WRC-07）上，美国和欧洲等国认为不久的将来，无人机在全球的应用将会显著增加，用于科学研究、搜寻救援、气象监测、通信中继、测绘、环境监测和农业操作等。随着无人机数量的增加，它将会从现有相对独立的区域（隔离空域）飞行转变为与有人驾驶飞机在共同空域（非隔离空域）内飞行，还会从上述领域转向客货运输，因此有必要向无人机提供全球统一频谱以满足其与运行安全相关的用频需求。无人机的安全飞行需要可靠的通信链路及相关频谱，用于遥控指令、飞行控制、空中交通管制通信的中继以及探测并跟踪自己周围的其他航空器、地形和障碍物。 

　　这次会议通过了第421号决议（WRC-07），要求国际电联牵头并联合国际民航组织及各国研究用于无人机的频谱问题。后续的研究主要围绕两个问题展开，一是研究无人机的频谱需求，即定量研究需要多大的频谱资源，二是为无人机寻找工作频段。 

　　研究将无人机分为视距指挥和控制链路和超视距指挥和控制链路（需要卫星中继）两种情况进行研究。视距指挥和控制链路使用航空移动业务（AM(R)S）划分，超视距指挥和控制链路主要使用卫星航空移动业务（AMS(R)S）划分。 

　　图1. 视距示例 — 遥控站和无人机之间直接进行无线电连接 

　　图2. 超视距示例 — 遥控站和无人机之间通过卫星中继连接，进行指挥和控制 

　　经过3年多的研究，国际电联得出2大结论：1、频谱需求：视距指挥和控制链路的频谱总需求为34MHz；超视距指挥和控制链路的频谱总需求为56MHz。2、视距指挥和控制链路：5030-5091MHz频段适合用于无人机；超视距指挥和控制链路的适合频段留由2012-2015年周期继续研究。在在2012年的世界无线电通信大会（WRC-12）上，国际电联修改了《无线电规则》，在5030-5091MHz频段新增AM(R)S划分，专门用于视距无人机应用。 

　　2015年的世界无线电通信大会（WRC-15）经过激烈讨论，允许无人机超视距指挥和控制链路在国际电联的三个区域使用10.95GHz以上的多个卫星固定业务（主要用于传输卫星电视、广播等）频段（在2区，10.95-11.2GHz、11.45-11.7GHz、11.7-12.2GHz；在3区，12.2-12.5 GHz；在1区和3区12.5-12.75GHz；在1、2、3区，19.7-20.2GHz和14-14.47GHz、29.5-30.0GHz）。至此，用于无人机的无线指挥和控制应用在国际上有了频谱规划和划分。 

　　2015年，在召开WRC-15之前，国际民航组织出版了《遥控驾驶航空器系统（RPAS）手册》（Doc 10019号文件），对无人机从法律框架、适航批准、登记、安全管理、空管等方面进行了全面阐述。由于在WRC-15之前出版，对无人机用频部分简要阐述了国际民航组织频谱专家组正在制定5030-5091MHz频段的用频计划，方便与其他业务之间能够实现频率共用。此外，国际民航组织还制定了相关计划，在2025年开始进行大规划无人机货运，在货运的基础上，逐步开展航路载人运输。 

　　无人机业务的发展首先将从视距范围应用起步，随后扩展到超视距的国际运行。超视距部分由于依赖各国传输卫星电视的网络，因各国网络不尽相同，目前仍没有成熟的原型或实验系统。因此本文重点关注视距内频谱问题，对超视距不做讨论。 

　　二、国内情况 

　　目前，5030-5091MHz频段内有航空无线电导航业务（ARNS）和卫星航空移动业务（AMS(R)S）划分，均为主要业务。其中，在用的ARNS系统为微波着陆系统（MLS），尚无在用的AMS(R)S系统。相对于其他业务，包括WRC-07上为无人机视距指挥和控制划分的AM(R)S业务，MLS有优先地位。 

　　微波着陆系统是国际民航组织的标准航空无线电导航系统，1978年由国际民航组织通过为国际标准系统。技术体制先进，其推出的最初目的是替代仪表着陆系统（ILS）。但由于此后卫星导航技术（尤其是GPS）的迅猛发展，欧美国家的民航发展重点转向了卫星导航结合仪表着陆系统的混合技术，在对旧的仪表着陆系统进行很小改造的情况下，实现了精密进近和着陆。我国于上世纪80年代在国际上率先在其他航空部门投入使用。目前在国际上使用微波着陆系统的国家很少，尤其是欧美国家，基本没有应用（仅英国有少量应用），因此欧美国家主推无人机的视距指挥和控制链路都使用5030-5091MHz频段。 

　　中国民航业和国际民航业一样，并没有使用MLS系统。由于MLS系统在我国其他航空部门广泛使用，所以我国曾在WRC-12期间竭力反对在MLS使用的5030-5091MHz频段引入AM(R)S业务，用于视距内无人机指挥和控制应用。但是由于全世界只有我国在大规模使用，反对意见没有获得其他国家支持，最终国际电联修改了《无线电规则》，在5030-5091MHz频段新增了用于无人机的AM(R)S划分。 

　　按照惯例，国际民航组织作为各类航空无线电应用的总协调部门，负责各个航空频段内不同应用之间频率共用的技术研究和解决方案。在几次WRC大会上，对于5030-5091MHz频段内MLS和无人机应用之间如何兼容，共同使用这一频段的问题，各国一致认为应由国际民航组织牵头负责。由于我国对MLS系统应用的特殊性，一直也未向国际民航组织提交任何系统用频技术参数，供其开展研究，国际民航组织一直未能开展MLS和无人机应用共用5030-5091MHz频段的电磁兼容研究。 

　　在将国际规则转化为国内规则的过程中，即在修订《中华人民共和国无线电频率划分规定》的过程中，由于其他航空部门的反对，工信部在2013版、2018版我国频率划分规定中均未在5030-5091MHz频段对无人机应用做出相应划分。如无强力推动，可以预见，在近一两年的新版频率划分规定中仍将不会做出划分。这两个部门认为，目前用于客货运、飞航路的无人机应用还未大规模实际部署，为了保护我国MLS系统，建议无人机使用业余无线电频率。 

　　出现这种情况，反映了相关单位缺乏对未来可能产生后果的深刻认识。一旦我国的无人机视距频率划分规定与世界其他国家所采用5030-5091MHz频段不一致，就意味着未来我国无人机需加装5030-5091MHz频段的收发设备和系统，才能飞入其他国家。相应地，其他国家的无人机要进入我国，也需要加装我国划分频段的收发设备和系统。这将造成我国航空器设备与世界标准不一致，人为地为我国航空运输业和制造业的发展设置障碍。另外，从航空安全角度而言，如果无人机业务采用业余等非安全频率，优先等级将被降低，指挥和控制过程中很容易出现干扰或通信中断，极易造成无人机失去控制。这将对在航路上飞行的其他航空器，以及地面人员和设施构成重大安全隐患和威胁。 

　　民航局安全技术国际化战略方面的会议已明确指出“十四五”期间关注的重点内容包括无人驾驶航空器混合空域运行、亿航载人飞行等。因而，无人机应用的无线电频谱问题亟需加以解决。 

　　三、相关政策建议 

　　1、建立跨部门协调机制，加大协调力度。过去几届WRC大会之后，在我国频率划分规定的修改过程中，每次均由民航局空管办向工信部无管局提出划分建议。但是，显然历次建议没有引起足够重视。因而，建议提高协调层级，加大协调力度，以民航局名义协调其他航空部门和工信部，深入阐述无人机频谱划分的重要性，以及做出与国际统一划分不一致的严重后果。以更积极主动的姿态，在三个部门之间建立工作机制，定期召开会议，推进和协商解决协调工作中遇到的各种问题。 

　　2、加强联合技术研究，提出共用解决方案。要解决视距无人机频谱的问题，需要在技术方面加强合作，民航局应与其他航空部门和工信部成立技术研究和验证团队，联合研究无人机系统与MLS电磁兼容问题。通过技术研究，找到解决方案，实现两者之间的相互共用。 

　　MLS系统是上世纪七八十年代计划用于替代仪表着陆系统的先进着陆系统，其频率使用应比仪表着陆系统更为高效和优化。在民用的108–117.975MHz甚高频频段，有仪表着陆系统，全向信标（VOR），GPS的陆基增强系统（GBAS）及甚高频数据链（VDL-4）共用这10MHz频段。仪表着陆系统航向台发射机在108-111.975MHz子频段内的40个ILS信道中的一个上工作，40个信道共计占用不到4MHz频谱。ILS的下滑台也只占用了328.6-335.4MHz频段共计不到7MHz的频段，指点信标更是只占用75MHz这一单一频率。整个仪表着陆系统共计占用不足11MHz的频率，全球和中国皆是如此。 

　　可以合理推测5030-5091MHz频段内的MLS系统也大致如此，或者使用的频率更少，而视距无人机指挥和控制的频谱需求只有34MHz。即使不采用其他技术措施，只进行频率间隔的情况下，5030-5091MHz频段的59MHz的频谱资源也完全可以同时满足两个航空部门的频谱需求。 

　　3、划分频谱，实现共用、共赢。在兼容性研究的基础，按照研究结果，在5030-5091MHz频段为民用视距无人机指挥和控制进行AM(R)S业务划分。在其他航空部门MLS系统用频得到保护的情况下，可以在国内为无人机系统安全运行提供频率保障，同样也和国际划分保持一致。这样，让我国的无人机能够从事合法飞行、合法作业和合法运输、飞出国门，结束目前的非法运行和私自占有其他业务频率的情况，为无人机开展国际运输创造条件，扫清我国民用无人机的无线电频率方面的障碍。（作者：王堪林 民航局国际合作服务中心 ） 

　　参考文献 

　　[1] 国际电信联盟. 无线电规则. 2007版、2012版、2016版. 

　　[2] 工业和信息化部. 中华人民共和国无线电频率划分规定. 2010版、2013版、2018版. 

　　[3] 国际民航组织. 遥控驾驶航空器系统（RPAS）手册（Doc 10019号文件）. 2015. 

　　[4] 国际电信联盟. ITU-R WP5B工作组研究工作文件. 2008-2015. 

　　[5] 周其焕 魏雄志 崔红跃. 微波着陆系统. 国防工业出版社. 1992.