圖：FAA選取的6個無人機運行研究試點。
以上新聞事件反映出民用無人機的現(xiàn)狀：應用市場巨大，安全問題突出。鑒于此，國內(nèi)外民航管理機構(gòu)高度關(guān)注，有關(guān)無人機的管理政策已陸續(xù)出臺。2013年11月，美國聯(lián)邦航空局（FAA）發(fā)布了《民用無人機融入美國國家空域系統(tǒng)的路線圖》。同月，我國民航局也發(fā)布了咨詢通告《民用無人駕駛航空器系統(tǒng)駕駛員管理暫行規(guī)定》。本文就民用無人機的現(xiàn)實問題進行了分析，對我國民用無人機管理提出了自己的看法與建議。
應用市場巨大
在過去的20年間，無人機的應用逐漸從軍事領(lǐng)域向民用領(lǐng)域延伸，在氣象監(jiān)視、人工降雨、航空探礦、航空遙感、電力巡線、交通監(jiān)控、新聞/賽事直播、追蹤犯罪、邊境巡邏、海洋監(jiān)測、航空護林、野生動物保護等領(lǐng)域均出現(xiàn)了無人機的身影。
目前世界上有30幾個國家/地區(qū)研制了幾百種型號的無人機。專業(yè)預測機構(gòu)TealGroup預測，全世界在軍、民用無人機系統(tǒng)方面的研發(fā)、測試 費用將從2013年的66億美元增長到2022年的114億美元。未來10年，全世界在軍、民用無人機系統(tǒng)上的總投資將達891億美元。FAA預測，在民 用/商業(yè)領(lǐng)域，小型無人機將會是最大的增長點，并預計如果能夠在2018年前完成規(guī)章完善，將有7500架小型無人機投入商業(yè)使用。
在我國，農(nóng)藥噴灑是目前無人機應用最廣泛的業(yè)務。售價幾萬至二十萬不等的植保無人機，能夠給農(nóng)民帶來價廉、高效、安全等多項實惠。根據(jù)統(tǒng)計，使 用人工噴灑農(nóng)藥的每畝成本為15-20元，每天僅能噴灑40畝左右；使用拖拉機噴灑的每畝成本為10元左右，每天能夠噴灑400畝；使用R44直升機噴灑 的每畝成本為8-10元，每小時約能噴灑1200畝；而使用植保無人機噴灑農(nóng)藥，每畝成本僅為2-5元，每天能夠噴灑600-800畝。顯然，無人機噴灑 農(nóng)藥具有其他三種方式無法比擬的價格優(yōu)勢。雖然噴灑效率無法與有人直升機相比，但是植保無人機不需要機場或起降點，對作業(yè)天氣要求低，比有人直升機具有更 強的靈活性和更大的作業(yè)窗口。植保無人機的作業(yè)精細化程度更高，可以節(jié)省20%以上的農(nóng)藥。由于無人機駕駛員遠離作業(yè)區(qū)操作，還可以降低人員中毒可能，作 業(yè)安全性大大提高。目前國內(nèi)的科研院所和生產(chǎn)企業(yè)紛紛看好無人機的應用前景，據(jù)預測，我國將在2033年形成一個460億的無人機需求市場。
安全問題突出
雖然無人機的應用市場巨大，但安全問題是目前最大的發(fā)展障礙。在亞馬遜透露其無人機配送計劃后，F(xiàn)AA隨即表示“目前不允許任何商用無人機飛行”，明確表明了對無人機限制使用的態(tài)度。我國和其他國家對民用無人機的使用也沒有完全放開。
從目前的軟硬件技術(shù)來說，軍用無人機的先進性和可靠性都比民用無人機高，但是美國、德國、俄羅斯、以色列等國都曾發(fā)生過數(shù)起軍用無人機墜毀事 故。據(jù)美國軍方統(tǒng)計，1997—2012年，美國空軍有85架“捕食者”損毀，墜毀率是F-16的2倍多。由于目前各國都還沒有出臺民用無人機的制造生產(chǎn) 標準，大多數(shù)民用無人機都由多軸旋翼機或大型航模改造而成，在氣動外形、動力裝置、控制方法、通信技術(shù)等方面都與軍用無人機存在一定差距，墜機、傷人等事 件在研制、試驗、使用中時有發(fā)生。無人機在感知和避讓方面的技術(shù)也尚未成熟，對于諸如鳥擊的突發(fā)狀況無法快速反應，2011年巴基斯坦就曾發(fā)生過無人機與 飛鳥相撞后墜毀在煉油廠的嚴重事故。為此，F(xiàn)AA規(guī)定無人機飛行時在其視距范圍內(nèi)必須有地面觀察者或者伴飛的“影子飛機”。
除了無人機自身的技術(shù)問題外，民用無人機的監(jiān)管手段和技術(shù)目前也存在問題。民用無人機大多體積較小，飛行高度低，飛行速度慢，又無須在機場起降，行蹤難以控制?，F(xiàn)有的低空監(jiān)視手段在發(fā)現(xiàn)和跟蹤此類“低、慢、小”的飛行目標方面還存在一定的技術(shù)障礙。
民用無人機的另一安全問題是使用人的問題。首都機場無人機闖入空域事件，是該問題的典型反映。目前無人機使用人多為研制單位或企業(yè)的科研人員， 無人機作業(yè)操作員或航空愛好者。其中大部分人將無人機等同于傳統(tǒng)的航模，但事實上現(xiàn)在的無人機比航模飛得更高、更遠、更久，使用人必須具備一定的民航專業(yè) 知識，懂得民航法律法規(guī)，了解民航運行程序，具有安全風險意識，才能保證無人機的安全操縱。
此外，民用無人機還存在被惡意使用的可能。2011年，美國的“哨兵”無人機被伊朗重構(gòu)GPS坐標后引導降落在其境內(nèi)，被伊朗方面完整“捕 獲”。類似地，民用無人機也存在通信鏈路被侵入后臨時修改飛行路徑和目的地的可能，恐怖襲擊和惡意破壞可能僅需要一臺電腦和無線電設備就能完成。
美國的管理經(jīng)驗
作為航空大國，美國在無人機的技術(shù)，應用和管理都領(lǐng)先于世界其他國家。FAA在1990年就允許無人機在國家空域系統(tǒng)（NAS）中運行。由于早 期民用無人機的運行頻率非常低，大部分又都在偏遠地區(qū)或者特殊用途空域進行，對NAS沒有構(gòu)成安全威脅。盡管此后FAA對無人機的使用采取了謹慎開放的態(tài) 度，但是在20多年間美國的無人機數(shù)量仍然增加迅速，對無人機進行安全有效的管理成為一種迫切的需求。
2009年，F(xiàn)AA成立了無人航空器計劃辦公室（UAPO），負責研究將無人機安全有效地融入NAS的路徑和方法，以及針對無人機系統(tǒng)來調(diào)整完 善FAA的規(guī)章體系，涉及生產(chǎn)標準、適航認證、感知和避讓系統(tǒng)程序、指令控制協(xié)議和通信協(xié)議等各個方面。2010年10月，UAPO發(fā)布了一份民用/政務 無人機系統(tǒng)路線圖，明確了UAS在NAS中的認證和運行路徑。2013年11月，F(xiàn)AA正式發(fā)布了首份《民用無人機系統(tǒng)融入美國國家空域系統(tǒng)的路線圖》。 該路線圖就民用無人機融入NAS提出了融通、整合和演化三個階段遠景，分別對無人機標準、規(guī)章制度、適航認證、程序和空域、培訓（無人機的地面控制人員、 機務人員和管制人員）、技術(shù)研究與開發(fā)進行了規(guī)劃設計。
2013年12月30日，經(jīng)過10個月嚴格的審查篩選，在考慮地理、氣象、地面設施、研究需求、空域、安全風險等綜合因素后，F(xiàn)AA從24個州 的25份申請中選擇了6個無人機運行研究試點，分別為阿拉斯加大學、內(nèi)華達州、紐約州格里菲斯國際機場、北達科他商務部、德州農(nóng)工大學柯柏斯克里斯提學院 和弗吉尼亞理工學院暨州立大學。這6個不同類型的試點將在未來幾年內(nèi)完成無人機系統(tǒng)安全和數(shù)據(jù)收集、航空器認證、指令和控制鏈路設定、控制站布局和認證、 地面和空中感知避讓、環(huán)境影響等研究內(nèi)容，以幫助FAA厘清無人機安全融入NAS所必須的認證和運行要求，進一步推進了路線圖的執(zhí)行。
FAA選取的6個無人機運行研究試點
我國現(xiàn)狀的思考與建議
據(jù)調(diào)查，目前我國約有150多家民用無人機生產(chǎn)單位，初步估計已生產(chǎn)了15000余架無人機。民用無人機的應用，特別是在農(nóng)業(yè)作業(yè)方面的擴散也 非常迅速。但是，對于這種“新生”航空器的管理，我國目前基本處于空白狀態(tài)。這種管理與發(fā)展的脫節(jié)既不利于無人機產(chǎn)業(yè)的有序發(fā)展，更對載人航空的正常運行 構(gòu)成安全威脅。國外的發(fā)展狀況告訴我們，雖然對民用無人機的安全要求應該與載人航空器一致，但是對于民用無人機的管理“宜疏不宜堵”。
完善無人機規(guī)章及管理體系。在民用無人機方面，目前僅有空管方面的《民用無人機空中交通管理辦法》（MD-TM-2009-002），適航方面 的《關(guān)于民用無人機的管理有關(guān)問題的暫行規(guī)定》（ALD2009022），飛行標準方面的《民用無人駕駛航空器系統(tǒng)駕駛員管理暫行規(guī)定》（AC-61- FS-2013-20），對于民用無人機的要求基本沿用載人航空器要求，在適航認證、運行標準、可用空域、空管規(guī)則、責任和監(jiān)管主體等方面缺少具體的操作 細則，未形成完整的針對民用無人機的規(guī)章及管理體系。另一方面，我國的民用無人機在農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域已經(jīng)形成一定使用規(guī)模，亟待無人機本身及其使用人提出規(guī)范要 求，解決可能存在的航空安全隱患。民用無人機管理需要提高監(jiān)管力度。FAA有專門的無人機管理機構(gòu)UAPO，這種專職管理部門的設置，能夠更高效地跟蹤無 人機的研制技術(shù)水平，掌握無人機的生產(chǎn)狀況，了解無人機的市場現(xiàn)狀和需求趨勢，對民用無人機的“人、機、環(huán)”三個方面提出要求。我國目前還沒有專門的民用 無人機監(jiān)管部門，而是由傳統(tǒng)的行業(yè)和技術(shù)監(jiān)管部門來負責監(jiān)管，缺少針對性法規(guī)規(guī)章作為依據(jù)，也缺乏有效的監(jiān)管手段。因此在民用無人機監(jiān)管力度加強方面，除 了設置專門監(jiān)管部門外，還需要提高監(jiān)管技術(shù)。例如，在美國，有專門的地面流動監(jiān)視車，采用光學技術(shù)對民用無人機進行一定范圍內(nèi)的監(jiān)視，值得我國借鑒。
規(guī)范不同應用領(lǐng)域民用無人機的適航和運行要求。我國的民用無人機目前最主要的應用領(lǐng)域為農(nóng)藥噴灑，航拍航攝和航空測繪三大領(lǐng)域。由于作業(yè)要求不 同，這三類無人機具有較明顯的特征差異。農(nóng)藥噴灑的植保無人機多為旋翼機，裝備內(nèi)燃機，載重相對較大，飛行速度慢、高度低；航拍航攝的無人機多為多軸旋翼 機，電動驅(qū)動，飛行平穩(wěn)，飛行高度較高；航空測繪的無人機則多為固定翼無人機，航程長，飛行速度快、高度高。
植保無人機一般都在非人口密集的郊區(qū)農(nóng)田作業(yè)，采用視距內(nèi)遙控飛行，飛得低且慢，對于正常載人航空的影響較小，因此可以將此類無人機作為試點， 適當開放適航、運行和空域等方面的限制。對無人機本身，可以提出類似超輕型航空器的適航要求，對其重量、動力提出具體限制；對駕駛員和運營者，提出民航部 門的登記備案要求；對于空域，劃設專門的隔離空域，實行備案制，既給予飛行的自由又 提出范圍限制。通過這種試點的摸索，形成一套民用無人機在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的管理體系，為其他作業(yè)領(lǐng)域的無人機管理提供借鑒。對于航拍航攝、航空測繪這類需要在人 口密集區(qū)上空飛行，或者飛得“高、快、遠”的無人機，由于風險較大，應提出更為嚴格的適航和運行要求，使用應加以限制，以確保安全。
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