無人機(jī)監(jiān)管及建議研究

吳宏建 中國信息通信研究院安全研究所高級(jí)工程師

1 引言

2015年，無人機(jī)被評(píng)為“2015年度十大新興科技”之一，無人機(jī)市場(chǎng)開始了井噴式的成倍增長，在越來越多的國家和領(lǐng)域得到了廣泛的研究、發(fā)展和應(yīng)用。目前，無人機(jī)不僅應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，也廣泛應(yīng)用于防汛抗旱監(jiān)測(cè)、土地資源調(diào)查、氣象、農(nóng)林、海洋等民用領(lǐng)域。民用無人機(jī)分為專業(yè)級(jí)和消費(fèi)級(jí)兩類。其中，消費(fèi)級(jí)無人機(jī)具有典型的“低、慢、小”（通常飛行高度低于1000m，飛行速度小于200km/h，雷達(dá)反射面積小于2m2）特點(diǎn)，操作簡(jiǎn)單，機(jī)動(dòng)性好，深受消費(fèi)者喜歡，被廣泛用于航拍、娛樂等場(chǎng)景。然而，在無人機(jī)快速發(fā)展的同時(shí)，也帶來了大量不可忽視的安全風(fēng)險(xiǎn)。

一方面無人機(jī)擾航事件頻發(fā)，嚴(yán)重威脅航空安全和公共安全。據(jù)中國民航報(bào)道無人機(jī)擾航事件從2015年4起、2016年23起到2017年上半年40余起，呈逐年上升趨勢(shì)。另一方面，由于普通雷達(dá)對(duì)“低、慢、小”無人機(jī)難以有效探測(cè)，敵對(duì)國家情報(bào)機(jī)構(gòu)可利用無人機(jī)對(duì)我重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行航拍，實(shí)施情報(bào)偵察，甚至開展襲擊等，嚴(yán)重威脅我國國家安全。此外，無人機(jī)還可通過搭載傳單、偽基站等方式傳播違法有害信息，嚴(yán)重?cái)_亂社會(huì)秩序。為了應(yīng)對(duì)無人機(jī)一系列安全風(fēng)險(xiǎn)，更好地促進(jìn)無人機(jī)健康有序發(fā)展，各國紛紛出臺(tái)各自的無人機(jī)監(jiān)管政策。

2 無人機(jī)監(jiān)管政策

2.1 國外無人機(jī)監(jiān)管政策

美國、德國、澳大利亞等國家都出臺(tái)了各自的無人機(jī)監(jiān)管政策。其中，美國在無人機(jī)監(jiān)管方面起步較早，監(jiān)管政策較為全面，是無人機(jī)監(jiān)管的典型代表。

（1）美國

●飛行限制

2015年，美國聯(lián)邦航空管理局（FederalAviation Adm inistration，F(xiàn)AA）針對(duì)重量小于25kg的小型無人機(jī)提出監(jiān)管草案，該草案于2016年6月正式發(fā)布，8月起開始實(shí)施。該監(jiān)管政策對(duì)無人機(jī)的飛行時(shí)間（日間飛行）、范圍（操縱者視線范圍內(nèi)、飛行高度（相對(duì)）不超過400英尺（約120m）、不能在人群上方飛行、機(jī)場(chǎng)一定距離范圍外等）、速度（不超過100英里/小時(shí)（約160km/h））以及使用者（擁有無人機(jī)駕駛證書或在已擁有證書人員的監(jiān)護(hù)下，以娛樂和教育為目的除外）等方面提出了相應(yīng)要求；2017年4月，F(xiàn)AA頒布新的空域限飛規(guī)定，劃定133個(gè)軍事基地為無人機(jī)禁飛區(qū)，用戶違反禁飛規(guī)定將會(huì)受到民事處罰和刑事訴訟。

●實(shí)名登記要求

2015年12月，F(xiàn)AA要求重量超過250克的小型無人機(jī)必須登記注冊(cè)，以確保無人機(jī)可溯源，保障航空安全。未注冊(cè)用戶將會(huì)面臨FAA最高2.75萬美元的民事罰款，嚴(yán)重情形可面臨高達(dá)25萬美元刑事罰款以及最高為期3年的監(jiān)禁。

●駕駛員資質(zhì)管理

美國聯(lián)邦航空管理局發(fā)布的最新無人機(jī)駕駛員資質(zhì)要求取消了無人機(jī)完整的駕駛執(zhí)照，年滿16歲、通過美國運(yùn)輸安全局相關(guān)審查，就可獲得有效期為兩年的無人機(jī)駕駛證書。

（2）德國

●飛行限制

2017年1月，德國政府出臺(tái)無人機(jī)法律草案，規(guī)定無人機(jī)禁止在人群密集區(qū)、工業(yè)區(qū)、軍事基地、監(jiān)獄、車站、機(jī)場(chǎng)等地區(qū)飛行，未經(jīng)許可飛行高度不得超過100m。此外，禁止無人機(jī)用于廣播、錄像或錄音，超過250g的無人機(jī)禁止在居民區(qū)上空飛行。

●實(shí)名登記要求

2017年年初，德國空管局（DFS）擬定了一份新的關(guān)于飛行器的法律草案，要求重量超過250g的飛行器須明確標(biāo)明責(zé)任人的姓名以及住址。

●駕駛員資質(zhì)管理

法律草案要求駕駛超過2kg的無人機(jī)操作者必須持有有效無人機(jī)駕照。

（3）澳大利亞

●飛行限制

澳大利亞法律規(guī)定娛樂用途無人機(jī)在管制機(jī)場(chǎng)、人口稠密地區(qū)5.5km的范圍內(nèi)禁止飛行，不得將無人機(jī)駛近其他人30m內(nèi)，飛行高度120m以下，而且操縱者必須在視距內(nèi)監(jiān)督飛行。

●實(shí)名登記要求

澳大利亞法律規(guī)定無人機(jī)總重超過150kg的大型無人機(jī)才需要注冊(cè)。

●駕駛員資質(zhì)管理

澳大利亞法律規(guī)定娛樂為目的的無人機(jī)駕駛不需要駕駛證書。但在限制飛行區(qū)域飛行或駕駛商用無人機(jī)時(shí)必須持有無人機(jī)駕駛證書。

圖1 無人駕駛航空器管理部際聯(lián)席工作機(jī)制成員單位

2.2 國內(nèi)無人機(jī)監(jiān)管政策

為了加強(qiáng)無人機(jī)管理，我國成立了無人駕駛航空器管理部際聯(lián)席工作機(jī)制，國家空管委、空軍、海軍、民航局、公安部、工信部等都是聯(lián)席工作機(jī)制成員單位（見圖1），該聯(lián)席工作機(jī)制是目前國內(nèi)無人機(jī)管理決策的最高執(zhí)行機(jī)構(gòu)。部際聯(lián)席工作機(jī)制的成立，明確了各監(jiān)管機(jī)構(gòu)所應(yīng)承擔(dān)的職責(zé)，協(xié)調(diào)解決管理中出現(xiàn)的重大問題，有助于改變我國無人機(jī)管控的被動(dòng)局面。

（1）飛行限制

2009年起中國民用航空局就先后頒布《民用無人機(jī)空中交通管理辦法》（已廢止）、《輕小無人機(jī)運(yùn)行規(guī)定（試行）》《民用無人駕駛航空器系統(tǒng)空中交通管理辦法》等一系列行政法規(guī)，將無人機(jī)按重量分為七類，以便分類管理。此外，對(duì)飛行時(shí)間（晝間）、范圍（視距）、速度（不超過120km/h）、使用者（符合相關(guān)資質(zhì)要求）以及無人機(jī)重量（最大起飛重量小于或等于7kg）等方面提出了相應(yīng)要求。

2017年1月，公安部起草了《中華人民共和國治安管理處罰法（修訂公開征求意見稿）》，其中提出了無人機(jī)違法飛行處罰細(xì)則，處于公開征求意見階段。此外，2017年5月10日公安部就無人機(jī)整治工作召開了視頻部署會(huì)，為無人機(jī)創(chuàng)造健康有序飛行環(huán)境奠定良好基礎(chǔ)。

2017年6月，由工業(yè)和信息化部聯(lián)合國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)等部門發(fā)布了《無人駕駛航空器系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南（2017—2018年版）》，推進(jìn)對(duì)無人機(jī)研發(fā)、制造、銷售、使用等各環(huán)節(jié)的監(jiān)管工作。

（2）實(shí)名登記要求

2017年5月中國民用航空局出臺(tái)《民用無人駕駛航空器實(shí)名登記管理規(guī)定》，要求最大起飛質(zhì)量超過250g的民用無人機(jī)都需要進(jìn)行實(shí)名登記，且要求在無人機(jī)機(jī)身上粘貼無人機(jī)身份標(biāo)識(shí)的二維碼。

此外，國家空管委正致力于制定無人駕駛航空器飛行的具體管理規(guī)定，為未實(shí)名注冊(cè)登記無人機(jī)所有者的處罰提供依據(jù)。

（3）駕駛員資質(zhì)管理

中國民用航空局2016年7月發(fā)布《民用無人機(jī)駕駛員管理規(guī)定》，與此同時(shí)，2013年11月發(fā)布的《民用無人駕駛航空器系統(tǒng)駕駛員管理暫行規(guī)定》被廢止。新規(guī)定細(xì)化了無人機(jī)分類，新增管理機(jī)構(gòu)管理備案制度，保留中國航空器擁有者及駕駛員協(xié)會(huì)（AOPA）對(duì)部分無人機(jī)駕駛員的資質(zhì)管理。對(duì)于室內(nèi)飛行、起飛重量小于7kg、在人煙稀少空曠的非人口稠密區(qū)試驗(yàn)的無人機(jī)由駕駛員自行負(fù)責(zé)，無需駕照管理，其他情況無人機(jī)駕駛員則由行業(yè)協(xié)會(huì)或局方飛行標(biāo)準(zhǔn)部門實(shí)施管理。

3 無人機(jī)監(jiān)管技術(shù)手段

（1）美國無人機(jī)監(jiān)管平臺(tái)

2016年1月美國聯(lián)邦航空管理局正式推出自行設(shè)計(jì)的無人機(jī)監(jiān)管智能手機(jī)軟件B4UFLY，用于提醒用戶避免違規(guī)飛行。該軟件向用戶提示無人機(jī)飛行法律法規(guī)以及用戶當(dāng)前位置是否有管制或其他飛行要求，以提高用戶安全飛行的意識(shí)和能力。

目前，美國倍受看好的無人機(jī)飛行管理信息平臺(tái)是2014年成立的AirMap，該平臺(tái)已與美國850座機(jī)場(chǎng)達(dá)成了合作，世界知名無人機(jī)品牌大疆、3DR、Yuneec等也內(nèi)置了AirMap的服務(wù)。該平臺(tái)直接與FAA合作，這使它不僅能獲得權(quán)威的禁飛區(qū)信息，還能實(shí)時(shí)獲取臨時(shí)禁飛區(qū)的信息，讓用戶能查詢所在地的禁飛情況，同時(shí)實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的有效監(jiān)管。目前，全球已有80%的民用無人機(jī)用戶接入了AirMap平臺(tái)。

（2）國內(nèi)無人機(jī)監(jiān)管平臺(tái)

“無人機(jī)云系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱無人機(jī)云），是指輕小型民用無人機(jī)運(yùn)行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，用于向無人機(jī)用戶提供航行服務(wù)、氣象服務(wù)等，對(duì)無人機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)（包括運(yùn)行信息、位置、高度和速度等）進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。接入系統(tǒng)的無人機(jī)應(yīng)即時(shí)上傳飛行數(shù)據(jù)，無人機(jī)云系統(tǒng)對(duì)侵入電子圍欄的無人機(jī)具有報(bào)警功能”。無人機(jī)云系統(tǒng)作為無人機(jī)監(jiān)管技術(shù)手段之一，能夠?qū)崿F(xiàn)無人機(jī)的行政管理、飛行監(jiān)視等，為重要空域及敏感區(qū)域提供安全保障。

目前，我國主要的無人機(jī)云有兩大類，一類是已被民航局批準(zhǔn)試運(yùn)行的無人機(jī)云系統(tǒng)，分別是AOPA的優(yōu)云（U-Cloud）、青島云世紀(jì)的U-Care和四川福來鷹的飛云系統(tǒng)，其中，前兩家運(yùn)營范圍為全國，飛云系統(tǒng)為四川省內(nèi)；另一類是大疆公司自己研發(fā)的無人機(jī)管理云系統(tǒng)GEO，但沒有獲得批準(zhǔn)。大疆公司在我國消費(fèi)級(jí)民用無人機(jī)市場(chǎng)占用率達(dá)到90%以上，所以在獲批的3家云系統(tǒng)中注冊(cè)的消費(fèi)級(jí)民用無人機(jī)用戶并不多。

在無人機(jī)飛行數(shù)據(jù)上傳到云系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)原理上，獲批的3家云系統(tǒng)與大疆的GEO有所不同。前者采用無人機(jī)數(shù)據(jù)直接上傳方式，即在民用無人機(jī)上加裝手機(jī)通信模塊，利用蜂窩網(wǎng)絡(luò)向云系統(tǒng)傳遞無人機(jī)飛行數(shù)據(jù)；而后者采用的是間接上傳方式（國外無人機(jī)監(jiān)管平臺(tái)多采用此方式），飛行數(shù)據(jù)通過下行鏈路向地面控制站傳送，再通過移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)上傳到云系統(tǒng)。二者實(shí)現(xiàn)原理如圖2所示，不同實(shí)現(xiàn)方式對(duì)比見表1。

通過上述對(duì)比分析可以看出，飛行數(shù)據(jù)直接上傳方式通過在無人機(jī)上內(nèi)嵌或外置通信模塊，可利用蜂窩移動(dòng)通信中SIM卡身份鑒別技術(shù)、定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)無人機(jī)的實(shí)時(shí)身份識(shí)別、定位及監(jiān)控，有效解決目前無人機(jī)存在的GPS位置信息篡改等諸多問題，但采用移動(dòng)蜂窩技術(shù)會(huì)增加通信模塊，實(shí)時(shí)上報(bào)飛行數(shù)據(jù)會(huì)產(chǎn)生通信費(fèi)用，且要求空中蜂窩網(wǎng)全覆蓋，需要改造基站天線，帶來額外成本；飛行數(shù)據(jù)間接上傳方式則不需要增加額外費(fèi)用，但無人機(jī)身份識(shí)別、實(shí)時(shí)定位完全取決于用戶在飛行過程中是否打開與云系統(tǒng)的實(shí)時(shí)傳輸接口，同時(shí)還面臨著GPS欺騙等問題，大大削弱了云系統(tǒng)對(duì)無人機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)管能力。

圖2 無人機(jī)云系統(tǒng)數(shù)據(jù)上傳方式

表1 不同飛行數(shù)據(jù)上傳方式優(yōu)缺點(diǎn)比較

4 無人機(jī)監(jiān)管建議

為了建立無人機(jī)長期有效監(jiān)管機(jī)制，本文從無人機(jī)的實(shí)名登記管理、管控技術(shù)手段建設(shè)、自身的安全防護(hù)和配套監(jiān)管政策標(biāo)準(zhǔn)等方面提出了無人機(jī)監(jiān)管相關(guān)建議。

（1）逐步實(shí)現(xiàn)民用無人機(jī)實(shí)名管理的全程化和系統(tǒng)化

民用無人機(jī)實(shí)名管理是無人機(jī)管控的重要基礎(chǔ)，在民用無人機(jī)生產(chǎn)、銷售和使用等各個(gè)環(huán)節(jié)，可統(tǒng)籌考慮和建設(shè)相應(yīng)的技術(shù)手段或管理措施。在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，要求民用無人機(jī)廠商增加無人機(jī)身份識(shí)別技術(shù)和實(shí)名驗(yàn)證激活技術(shù)，如能夠廣播自身信息的無線信標(biāo)技術(shù)或移動(dòng)終端身份識(shí)別和激活技術(shù)等。在銷售環(huán)節(jié)，要求銷售企業(yè)落實(shí)身份核驗(yàn)和實(shí)名登記，實(shí)現(xiàn)“人—機(jī)”身份的捆綁。在使用環(huán)節(jié)，民用無人機(jī)廠商應(yīng)在分別核對(duì)人、機(jī)的身份信息之后才能激活無人機(jī)，同時(shí)在使用過程，確保無人機(jī)接入監(jiān)管平臺(tái)。

（2）逐步完善和部署無人機(jī)管控技術(shù)

無人機(jī)監(jiān)管技術(shù)手段的建設(shè)是無人機(jī)有效管控的重要保障。

一是逐步提高民用無人機(jī)接入無人機(jī)云系統(tǒng)的比例，依托云系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)民用無人機(jī)飛行態(tài)勢(shì)的感知和實(shí)時(shí)監(jiān)管。

二是在機(jī)場(chǎng)等重點(diǎn)區(qū)域，建設(shè)無線信標(biāo)接收站等設(shè)施，用于無人機(jī)的身份識(shí)別及預(yù)警。

三是加強(qiáng)無人機(jī)探測(cè)和處置系統(tǒng)的研發(fā)和部署，提高重點(diǎn)區(qū)域的對(duì)“黑飛”的應(yīng)對(duì)能力。

從長遠(yuǎn)來看，可以結(jié)合5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)發(fā)展情況，逐步推動(dòng)移動(dòng)蜂窩技術(shù)在民用無人機(jī)監(jiān)管領(lǐng)域的應(yīng)用。同時(shí)，建議同步細(xì)化民用無人機(jī)分類標(biāo)準(zhǔn)，明確適用于蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)的無人機(jī)類型，并探索研究因蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)所產(chǎn)生的成本的分擔(dān)方式。

（3）強(qiáng)化無人機(jī)內(nèi)在安全機(jī)制設(shè)計(jì)

提升民用無人機(jī)自身安全防護(hù)能力是構(gòu)建無人機(jī)安全監(jiān)管體系的重要一環(huán)。市面上存在各種無人機(jī)改裝公司，可以破解民用無人機(jī)廠商設(shè)置的指定空域飛行等安全限制。因此，民用無人機(jī)廠商還應(yīng)加強(qiáng)無人機(jī)系統(tǒng)、軟硬件和通信協(xié)議等內(nèi)在安全機(jī)制設(shè)計(jì)，研究體系化的無人機(jī)系統(tǒng)和通信安全防護(hù)方案。例如，在滿足無人機(jī)處理性能的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)控制信號(hào)認(rèn)證機(jī)制，引入移動(dòng)蜂窩定位技術(shù)應(yīng)對(duì)GPS位置欺騙等。

（4）推動(dòng)民用無人機(jī)監(jiān)管法律和標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)

●提升民用無人機(jī)監(jiān)管法律的層級(jí)，明確各監(jiān)管部門的職責(zé)以及對(duì)違法違規(guī)行為的罰則。

●盡快出臺(tái)民用無人機(jī)監(jiān)管相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，將民用無人機(jī)的實(shí)名溯源、實(shí)時(shí)監(jiān)管和處置配合等監(jiān)管要求也納入到民用無人機(jī)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范管理。

●促進(jìn)和規(guī)范無人機(jī)探測(cè)和處置系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展，加大系統(tǒng)的研發(fā)投入，并出臺(tái)相關(guān)管理辦法，嚴(yán)格規(guī)范無人機(jī)頻率干擾設(shè)施的使用。

●盡快出臺(tái)無人機(jī)個(gè)人信息和數(shù)據(jù)保護(hù)方面的指導(dǎo)意見，約束和明確民用無人機(jī)廠商、云系統(tǒng)以及監(jiān)管部門使用用戶數(shù)據(jù)的場(chǎng)景，并明確其保護(hù)用戶數(shù)據(jù)安全的責(zé)任和義務(wù)。

5 結(jié)束語

本文介紹了以美國為代表的不同國家的無人機(jī)監(jiān)管政策及技術(shù)手段，分析了國內(nèi)目前主要存在的兩類無人機(jī)監(jiān)管云平臺(tái)，對(duì)比分析了不同監(jiān)管平臺(tái)的優(yōu)缺點(diǎn)，并給出無人機(jī)監(jiān)管相關(guān)意見建議。無人機(jī)監(jiān)管是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要政府多部門從多個(gè)環(huán)節(jié)著手進(jìn)行監(jiān)管，共同推動(dòng)我國無人機(jī)的健康、有序、持續(xù)發(fā)展。