國內(nèi)民用無人機(jī)適航管理思考

金 鐳苗延青史校川張澤京

（1.中航工業(yè)綜合技術(shù)研究所，北京 100028；2.北京航空航天大學(xué)，北京 100191）

國內(nèi)民用無人機(jī)適航管理思考

金 鐳1苗延青1史校川1張澤京2

（1.中航工業(yè)綜合技術(shù)研究所，北京 100028；2.北京航空航天大學(xué)，北京 100191）

研究了國外民用無人機(jī)適航管理現(xiàn)狀，分析了國外各個主要民航管理機(jī)構(gòu)的民用無人機(jī)適航管理整體思路和框架。梳理了我國當(dāng)前民用無人機(jī)適航管理相關(guān)政策。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合我國國情，對國內(nèi)民用無人機(jī)的適航管理提出了頂層思路與管理框架建議。

無人機(jī)；無人航空器系統(tǒng)；適航

近年來，民用無人機(jī) 產(chǎn)業(yè)迎來了快速發(fā)展。目前，國內(nèi)民用無人機(jī)已在應(yīng)急救援、環(huán)境檢測、電力巡線、航拍測繪、農(nóng)業(yè)植保等多個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。在民用無人機(jī)迅猛發(fā)展的背景下，無人機(jī)的安全問題也逐漸出現(xiàn)，國內(nèi)曾經(jīng)發(fā)生過幾起無人機(jī)違規(guī)飛行對民航機(jī)場運(yùn)行產(chǎn)生影響的事件，而國外也曾經(jīng)發(fā)生過民用無人機(jī)與民航客機(jī)險些相撞的事件，這些都引起了公眾的強(qiáng)烈關(guān)注。在此背景下，世界各國民航局方都將無人機(jī)監(jiān)管作為當(dāng)前航空安全工作的重點(diǎn)之一。

本文研究了當(dāng)前世界各國及各主要民航管理機(jī)構(gòu)對無人機(jī)適航管理和技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，梳理了我國當(dāng)前民用無人機(jī)適航管理相關(guān)政策。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合我國國情，對我國民用無人機(jī)適航管理工作提出建議。

1 國外無人機(jī)適航管理發(fā)展

1.1 國際民航組織（ICAO）民用無人機(jī)適航管理現(xiàn)狀

2007年，ICAO設(shè)立無人機(jī)研究組（UASSG），負(fù)責(zé)ICAO所有無人機(jī)相關(guān)的事務(wù)，其成員包括：澳大利亞、奧地利、巴西、加拿大、中國、捷克、法國、德國、意大利、荷蘭、新西蘭、挪威、俄羅斯、新加坡、南非、瑞典、英國、美國、歐洲航空安全局（EASA）、歐洲航空設(shè)備組織（EUROCAE）、歐控（EUROCONTROL）、國際航空公司飛行員協(xié)會聯(lián)合會（IFALPA）、國際空中交通管理協(xié)會聯(lián)合會（IFATCA）、美國航空無線電技術(shù)委員會（RTCA）等等。2015年初ICAO頒布了DOC 10019《遠(yuǎn)程控制航空器系統(tǒng)（RPAS）手冊》（該手冊所定義的RPAS，是無人機(jī)的一個子集）。該手冊是ICAO在無人機(jī)監(jiān)管領(lǐng)域研究的成果總結(jié)，具有很高的研究價值。

該手冊提出的無人機(jī)監(jiān)管思路是使RPAS的運(yùn)行對人、財產(chǎn)或者其他航空器的危害最小化。該文件對ICAO定義的RPAS的監(jiān)管給出了頂層的框架，建議了審定的基本原則、設(shè)計批準(zhǔn)、生產(chǎn)批準(zhǔn)的基本思路，對指揮控制鏈路、遙控站等無人機(jī)特有的系統(tǒng)給出了審定的思路。

ICAO的監(jiān)管體系很大程度上參考了有人駕駛飛機(jī)的監(jiān)管體系，從ICAO建議的監(jiān)管體系來看，有人駕駛飛機(jī)的監(jiān)管體系很多方面都適用于需要審定的無人機(jī)，如設(shè)計保證系統(tǒng)、適航指令等等，但也有很多方面需要進(jìn)行一定的修改。ICAO的思路對后續(xù)構(gòu)建無人機(jī)的審定體系有一定的參考意義。1.2 歐洲航空安全局（EASA）民用無人機(jī)適航管理現(xiàn)狀

在ICAO提出的框架之下，EASA的民用無人機(jī)監(jiān)管發(fā)展最快。EASA在2015年頒布了《無人機(jī)監(jiān)管思路》。該文件中提出了民用無人機(jī)的頂層思路

和監(jiān)管框架，EASA的無人機(jī)監(jiān)管頂層思路是，無人機(jī)應(yīng)該以一種與其特殊運(yùn)行風(fēng)險相適應(yīng)的方式進(jìn)行監(jiān)管。因此，EASA的無人機(jī)監(jiān)管體系綜合考慮無人機(jī)的運(yùn)行和設(shè)計背后的風(fēng)險，并建立相適應(yīng)的監(jiān)管體系。EASA提出開放、特許運(yùn)行、審定3級分類監(jiān)管體系。對于開放類，EASA提出的監(jiān)管相對寬松，利用了市場監(jiān)管及一些監(jiān)管技術(shù)，對于產(chǎn)品設(shè)計及駕駛員的門檻也比較低。對于特許運(yùn)行類，EASA綜合考慮各類運(yùn)行活動的風(fēng)險，對無人機(jī)設(shè)計和運(yùn)行活動的安全進(jìn)行監(jiān)管，提出“操作授權(quán)”的概念，以及對設(shè)備和運(yùn)行人的認(rèn)證要求，并提出了標(biāo)準(zhǔn)化的風(fēng)險評估思路。對于審定類，EASA的思路實(shí)際上吸收了ICAO的RPAS監(jiān)管體系的內(nèi)容，構(gòu)建了類似有人駕駛航空器的適航管理體系。EASA提出的民用無人機(jī)監(jiān)管框架綜合考慮了無人機(jī)運(yùn)行和設(shè)計上的風(fēng)險，體現(xiàn)了監(jiān)管與風(fēng)險相匹配的思路，具有很高的靈活性，綜合考慮了各類運(yùn)行活動所需要的不同程度的監(jiān)管。

此外，在新政策頒布之前，EASA還制定了無人機(jī)的臨時審定政策。臨時審定政策是基于有人駕駛航空器適航審定體系構(gòu)建的。提出了一些原創(chuàng)性的內(nèi)容，如通過沖擊能量確定審定基礎(chǔ)等等。

1.3 美國聯(lián)邦航空管理局（FAA）民用無人機(jī)適航管理現(xiàn)狀

《2012年FAA現(xiàn)代化和改革法案》（FAA Modernization and Reform Act）是FAA制定的無人機(jī)監(jiān)管的頂層法律基礎(chǔ)。該法案很重要的一個目的是要求FAA構(gòu)建無人機(jī)融入美國國家空域系統(tǒng)的頂層框架。該法案的B分部專門針對無人機(jī)，提出了美國無人機(jī)監(jiān)管的總體框架。其中，《2012年FAA現(xiàn)代化和改革法案》B分部333條對特定無人機(jī)提出了審定豁免。對于無人機(jī)來說，申請豁免，需要確定無人機(jī)的重量、速度、運(yùn)行能力、運(yùn)行地點(diǎn)離機(jī)場距離以及運(yùn)行地點(diǎn)離人口稠密地區(qū)距離，視距內(nèi)運(yùn)行不會造成人員或國家空域的風(fēng)險，也不會造成國家安全的風(fēng)險；對于運(yùn)行人來說，需要確定運(yùn)行人是否需要取得豁免或授權(quán)；除此之外，還需要對無人機(jī)在國家空域系統(tǒng)的安全運(yùn)行給出限制條件。從某種角度來說，F(xiàn)AA的審定豁免這也是一種分級分類管理。

FAA無人機(jī)監(jiān)管的特點(diǎn)是堅持無危害原則，旨在保障無人機(jī)不會降低當(dāng)前民用航空活動的安全水平。目前，F(xiàn)AA制定的適航審定思路相對來說比較頂層，無人機(jī)的分級分類管理思路已經(jīng)提出，但是具體的分級分類邊界劃分以及相應(yīng)的監(jiān)管框架還不清晰。就輕型、開放類的民用無人機(jī)來說，F(xiàn)AA已經(jīng)出臺了部分政策，有一定的參考價值。FAA曾經(jīng)對有人駕駛航空器系統(tǒng)的適航規(guī)章對無人機(jī)的適用性進(jìn)行了分析，這為參考有人駕駛航空器的適航規(guī)章制定無人機(jī)的適航規(guī)章有一定的參考價值。此外，F(xiàn)AA當(dāng)前也提出了無人機(jī)的臨時審定政策，目前的臨時審定政策多是以試驗(yàn)類適航證的形式監(jiān)管的。

2 國外民用無人機(jī)適航技術(shù)的發(fā)展

目前，對于民用無人機(jī)，包括歐洲、美國在內(nèi)的主要民航監(jiān)管機(jī)構(gòu)都沒有頒布適航審定標(biāo)準(zhǔn)。但是以美國試驗(yàn)和材料協(xié)會（ASTM）、美國航空無線電技術(shù)委員會（RTCA）、歐洲民用航空設(shè)備組織（EUROCAE）以及無人機(jī)聯(lián)合規(guī)章制定機(jī)構(gòu)（JARUS）等為代表的標(biāo)準(zhǔn)化組織都開展了無人機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)，并取得了一定的成果。目前，以無人機(jī)聯(lián)合規(guī)章制定機(jī)構(gòu)（JARUS）的成果最為顯著。

JARUS組織成立的目的是討論和協(xié)調(diào)輕型無人機(jī)適航審定和運(yùn)行的要求及限制條件，研究一套適航、運(yùn)行和空域要求草案，使絕大多數(shù)歐洲國家航空管理局（NAA）（也包括 EASA）接受；這些要求將作為歐洲民用航空設(shè)備組織（EUROCAE）WG-73工作組和美國航空無線電技術(shù)委員會（RTCA）SC203分委員會開展相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定的技術(shù)輸入。此外，JARUS還致力于協(xié)調(diào)多數(shù)非歐洲國家NAA的相關(guān)要求，例如FAA、加拿大運(yùn)輸部和澳大利亞民用航空安全局等。

2012年JARUS發(fā)布了CS-LURS《輕型無人旋翼航空器系統(tǒng)合格審定規(guī)范》（草案），并在2013年頒布了正式版，該合格審定規(guī)范適用于起飛重量不超過750kg，常規(guī)構(gòu)型的輕型無人直升機(jī)，限于執(zhí)行白天目視飛行規(guī)則/目視飛行任務(wù)，不適用于已知結(jié)冰環(huán)境的飛行和特技飛行等。這些適航性要求編制思路是基于EASA的有人駕駛航空器的合格審定規(guī)范CS-VLS《甚輕型旋翼航空器系統(tǒng)合格審定規(guī)范》，修改部分條款，補(bǔ)充部分無人機(jī)專門條款制定而成的。該適航性標(biāo)準(zhǔn)的制定思路對制定我國

民用無人機(jī)合格審定標(biāo)準(zhǔn)有很高的參考價值。

3 國內(nèi)民用無人機(jī)適航管理現(xiàn)狀

當(dāng)前我國民航局還沒有對無人機(jī)頒布比較清晰的適航監(jiān)管框架。我國目前頒布的無人機(jī)適航管理政策相對零散，梳理見表1。

從總體上來說，我國還沒有系統(tǒng)地對無人機(jī)的監(jiān)管政策進(jìn)行統(tǒng)一的頂層規(guī)劃，不同文件之間甚至有出入，例如《民用無人駕駛航空器系統(tǒng)駕駛員管理暫行規(guī)定》規(guī)定的輕型無人機(jī)為“空機(jī)重量大于7千克，小于等于116千克，全馬力平飛中，校正空速小于100千米/小時，升限小于3000米?！毙⌒蜔o人機(jī)為“空機(jī)重量小于5700千克的無人機(jī)，微型和輕型無人機(jī)除外?！倍遁p小型民用無人機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行暫行規(guī)定》（征求意見稿）規(guī)定的輕小型無人機(jī)為“空機(jī)重量小于116千克，起飛全重小于150千克，動能不大于95千焦，校正空速不超過100千米每小時?！眱烧咧g的差異很大，可見在政策制定上，我國在一些方面尚缺頂層規(guī)劃。因此，結(jié)合國外研究成果及我國實(shí)際國情，首先明確我國無人機(jī)系統(tǒng)適航管理的頂層監(jiān)管思路，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建無人機(jī)的監(jiān)管框架，對我國制定無人機(jī)監(jiān)管政策是非常必要的。

4 對我國無人機(jī)適航管理的思考

從歐美無人機(jī)適航管理政策的發(fā)展來看，歐美已經(jīng)認(rèn)識到無人機(jī)的運(yùn)行環(huán)境和產(chǎn)品設(shè)計都呈現(xiàn)多樣性，背后的潛在風(fēng)險也不同，因此應(yīng)當(dāng)建立與不同風(fēng)險相適應(yīng)的無人機(jī)適航管理模式，對無人機(jī)實(shí)行分級分類管理。而當(dāng)前我國已經(jīng)成為了無人機(jī)研發(fā)制造大國，無人機(jī)研發(fā)制造企業(yè)數(shù)量、產(chǎn)品數(shù)量都很龐大，而且相對于傳統(tǒng)的有人駕駛航空產(chǎn)品，

無人機(jī)的研發(fā)周期又很短，我國有限的局方資源很難為如此大量級的產(chǎn)品提供適航管理服務(wù)。

表1 我國民用無人機(jī)適航管理政策匯總表

因此，結(jié)合我國實(shí)際國情，我國無人機(jī)適航管理的頂層思路應(yīng)基于無人機(jī)分級分類管理，建立與無人機(jī)運(yùn)行風(fēng)險相適應(yīng)的監(jiān)管措施，推動無人機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，在監(jiān)管過程中，充分發(fā)揮行業(yè)/協(xié)會的作用。

在分級分類上，可以參考?xì)W洲的監(jiān)管體系，基于運(yùn)行風(fēng)險建立開放類、特許運(yùn)行類和審定類3個級別。下文將對3個級別的管理作進(jìn)一步的探討。

4.1 開放類的管理

開放類是低風(fēng)險的無人機(jī)運(yùn)行活動，可以定義為在直接目視范圍內(nèi)，最大起飛重量（MTOM）上有一定限制，與地面上的人員保持安全距離并與其他空域使用者相互隔離的小型無人機(jī)的運(yùn)行活動。開放類是低風(fēng)險的無人機(jī)運(yùn)行活動，監(jiān)管不需要民航當(dāng)局的參與，即使是對于商業(yè)運(yùn)行也無需民航當(dāng)局參與管理。

雖然理論上，根據(jù)人口密度，更重一點(diǎn)的無人機(jī)并不會引起顯著的風(fēng)險增加，但還是需要建立一個具體的最大起飛重量限制值。開放類無人機(jī)設(shè)計簡單，研發(fā)周期短，如航拍無人機(jī)，往往研發(fā)周期只有6～8個月。對于該類無人機(jī)的監(jiān)管，應(yīng)主要限制其運(yùn)行條件，對產(chǎn)品設(shè)計方面只要求接入一些監(jiān)管工具即可，如無人機(jī)注冊平臺、事故匯報平臺、地理圍欄等等。開放類無人機(jī)運(yùn)行不需要局方直接監(jiān)管，可直接由警方或第三方進(jìn)行監(jiān)管。

4.2 特許運(yùn)行類的管理

特許運(yùn)行類不能完全滿足開放類的要求，是中等風(fēng)險的運(yùn)行活動。對于特許運(yùn)行類，可以出現(xiàn)無人機(jī)超視距操作、與其它有人駕駛飛機(jī)共享空域的情況。此外，操作大型無人機(jī)，或在人口稠密地區(qū)操作輕型無人機(jī)，也可屬于特許運(yùn)行類的范疇。

特許運(yùn)行類需要通過額外的限制或通過對設(shè)備和人員能力提出更高要求來降低風(fēng)險。所以該類運(yùn)行活動應(yīng)取得授權(quán)，頒發(fā)運(yùn)行許可。對于特許運(yùn)行類來說，運(yùn)行人需要進(jìn)行安全風(fēng)險評估工作。安全風(fēng)險評估應(yīng)確定無人機(jī)運(yùn)營活動的所有危險及其嚴(yán)重程度。具體可以參考有人機(jī)系統(tǒng)安全性評估方法，如功能危險分析（FHA）、故障模式影響分析（FMEA），但需要注意的是，無人機(jī)系統(tǒng)風(fēng)險的對象是空域內(nèi)其他用戶和地面上人員，所以有人機(jī)規(guī)章中定義的失效狀態(tài)嚴(yán)重程度（災(zāi)難性、嚴(yán)重的等）不適用于無人機(jī)，對無人機(jī)功能失效造成的安全性影響需要進(jìn)行重新定義，需要建立合理的系統(tǒng)失效與運(yùn)營風(fēng)險的映射關(guān)系。

對于特許運(yùn)行類來說，可以充分發(fā)揮行業(yè)監(jiān)管的優(yōu)勢，根據(jù)運(yùn)行類型，由行業(yè)協(xié)會或行業(yè)聯(lián)盟作為監(jiān)管主體，委托第三方承擔(dān)具體的安全評估工作，局方在其標(biāo)準(zhǔn)制定、安全監(jiān)管方面可以起到支持作用。

4.3 審定類的管理

如果無人機(jī)運(yùn)行的風(fēng)險上升到類似于正常有人駕駛航空器運(yùn)行的風(fēng)險水平，就需要?dú)w類在審定類。由局方對其進(jìn)行適航管理。例如從事貨物運(yùn)輸業(yè)務(wù)的大型無人機(jī)，都可以歸為審定類。這些運(yùn)行活動中，無人機(jī)從構(gòu)型、性能等方面均能與有人機(jī)達(dá)到相同的水平，管理方式也應(yīng)當(dāng)與有人機(jī)相類似。此外，還應(yīng)指出，特許運(yùn)行類和審定類之間的區(qū)別很難單依靠重量劃分，因?yàn)檫@還關(guān)系到特許運(yùn)行類安全風(fēng)險評估的適用性問題。

對該類運(yùn)營活動的監(jiān)管應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格執(zhí)行適航管理的流程，由民航當(dāng)局對其進(jìn)行完整的管理過程，包括：適航審定、維護(hù)、運(yùn)營、培訓(xùn)、空中交通管理（ATM）/空中航行服務(wù)（ANS）和機(jī)場資質(zhì)等方面的批準(zhǔn)。具體的管理程序和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)建，可以參考國際民航組織在《RPAS手冊》中建議的思路。

5 結(jié)論

目前，無人機(jī)適航管理工作是各國局方關(guān)注的重點(diǎn)。我國雖然頒布了一些無人機(jī)適航管理政策，但與當(dāng)前國際上的監(jiān)管思路以及國內(nèi)行業(yè)的客觀需求相比，都有一定的差距。本文在梳理國外民用無人機(jī)適航管理現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國國情，對我國無人機(jī)適航管理提出了監(jiān)管思路和監(jiān)管措施的建議?？梢栽谖覈贫裼脽o人機(jī)適航管理政策的過程中提供參考。

（編輯：雨晴）

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C

1003-6660（2016）05-0033-04

10.13237/j.cnki.asq.2016.05.009

2016-06-21