中國民航局無人駕駛航空器空管信息服務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用與發(fā)展

胡鵬 張建平 鄒翔

中國民用航空局第二研究所研發(fā)的中國民航局無人駕駛航空器空管信息服務(wù)系統(tǒng)（UTMISS）得到國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項(xiàng)目（項(xiàng)目編號：SQ2022YFB4300021）支持。作為中國當(dāng)前唯一覆蓋全國范圍的民用無人機(jī)實(shí)時飛行動態(tài)數(shù)據(jù)采集與管理平臺，截至目前，UTMISS已接入全國25家廠商、162種機(jī)型、無人機(jī)累計超過300萬架，為日均100萬架次無人機(jī)飛行提供定位和信息服務(wù)；日均處理數(shù)據(jù)量約100GB，為全國約95%的民用無人機(jī)運(yùn)營提供實(shí)時監(jiān)視和自動預(yù)警服務(wù)。

研發(fā)背景

2021年和2022年中國民用航空器（包括有人機(jī)和無人機(jī)）飛行數(shù)據(jù)統(tǒng)計（詳見表1）顯示，無人機(jī)飛行架次和飛行時間增長迅速，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過有人機(jī)。究其原因，一方面目前我國從事民用無人機(jī)及其分系統(tǒng)研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)數(shù)量快速增長，民用無人機(jī)已形成規(guī)模化生產(chǎn)；另一方面，民用無人機(jī)在農(nóng)林植保、航拍、測繪、巡檢、貨物運(yùn)送、安防、消防滅火、應(yīng)急救援、通信中繼、消費(fèi)娛樂等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，并開始探索客運(yùn)等潛在應(yīng)用，催生了經(jīng)濟(jì)新業(yè)態(tài)。

近年，無人機(jī)“黑飛”、非法航拍、干擾航班等事件頻發(fā)，嚴(yán)重影響了國家安全、公共安全、航空安全。這與無人機(jī)尺寸小、飛行高度低、數(shù)量多、操控簡單等特點(diǎn)緊密相關(guān)。以人為中心的航空器監(jiān)管方法存在瓶頸，無人機(jī)研制與應(yīng)用發(fā)展受到制約，安全可靠的監(jiān)管體系亟須建立。UTMISS高度契合安全監(jiān)管需求、制造端與應(yīng)用端需要，為民用機(jī)場管理、空中交通管理提供了有力手段，為空域用戶及廣大民眾提供了安全、便捷的無人機(jī)飛行申報平臺。

UTMISS應(yīng)用

在試點(diǎn)工作中的應(yīng)用

2018年11月19日，我國首個無人機(jī)多方協(xié)同管理試點(diǎn)在深圳市啟動。作為深圳試點(diǎn)的統(tǒng)一社會門戶和信息樞紐，中國民航局無人駕駛航空器空管信息服務(wù)系統(tǒng)正式上線運(yùn)行，成為受理各類無人機(jī)飛行申報的“一站式”服務(wù)信息化窗口，極大提高了無人機(jī)飛行申報效率?；谶m飛空域劃設(shè)、無人機(jī)飛行動態(tài)大數(shù)據(jù)云端監(jiān)視，UTMISS實(shí)現(xiàn)了適飛空域信息和風(fēng)險短信及時發(fā)送，起到了良好的試點(diǎn)效應(yīng)，為國家法規(guī)《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例》施行提供了有力支撐。

2020年5月1日，作為海南省無人機(jī)綜合管理試驗(yàn)平臺的內(nèi)核，UTMISS在海南省同步上線運(yùn)行。在深圳試點(diǎn)重點(diǎn)關(guān)注的無人機(jī)在真高120m以下超低空隔離運(yùn)行的基礎(chǔ)上，海南試點(diǎn)增加了低空無人機(jī)與通航有人機(jī)在融合空域運(yùn)行的場景，并進(jìn)一步驗(yàn)證無人機(jī)多方協(xié)同管理模式。在海南試點(diǎn)工作中，UTMISS為海南省無人機(jī)作業(yè)提供了智能、高效的在線飛行申報與受理服務(wù)，在規(guī)范安全的前提下，極大提高了城市治理、海洋巡查、物流、氣象監(jiān)測等通航作業(yè)效率，積極推動了海南省社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

作為全國無人機(jī)大數(shù)據(jù)采集與管理平臺，UTMISS參與我國多個無人機(jī)綜合管理試點(diǎn)，開創(chuàng)了多方協(xié)同管理的新模式，截至目前，成功保障30多次國家重大活動，協(xié)助52起無人機(jī)特情查證，做到1h內(nèi)快速響應(yīng)和零失誤，是保障國家安全、公共安全、航空安全不可或缺的重要平臺。同時，該系統(tǒng)積極帶動了無人機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展并促進(jìn)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，為建設(shè)國家綜合立體交通網(wǎng)、深化低空空域管理改革、實(shí)現(xiàn)交通強(qiáng)國戰(zhàn)略目標(biāo)提供了重要技術(shù)支持，為國家法規(guī)《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例》出臺和施行提供了有力支撐，為民航規(guī)章《民用無人駕駛航空器運(yùn)行安全管理規(guī)定》（CCAR-92）制定提供了應(yīng)用驗(yàn)證。

在規(guī)范性文件實(shí)施中的應(yīng)用

基于深圳市、海南省的試點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)，中國民用航空局空管行業(yè)管理辦公室發(fā)布了《輕小型民用無人機(jī)飛行動態(tài)數(shù)據(jù)管理規(guī)定》（民航規(guī)〔2019〕 64號，AC-93-TM-2019-01）。該規(guī)范性文件于2020年5月1日正式生效，要求全國范圍內(nèi)的輕小型民用無人機(jī)向UTMISS實(shí)時報送飛行動態(tài)數(shù)據(jù)。

在國際標(biāo)準(zhǔn)制定中的應(yīng)用

2021年11月，中國民用航空局第二研究所基于中國民航局無人駕駛航空器空管信息服務(wù)系統(tǒng)和國內(nèi)現(xiàn)有規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，與國際標(biāo)準(zhǔn)化組織合作（ISO），牽頭編制了國際標(biāo)準(zhǔn)《ISO 23629-9：無人駕駛航空器交通管理服務(wù)提供方和用戶之間的數(shù)據(jù)接口規(guī)范》（ISO 23629-9：Interface between UTM Service Providers and Users），該國際標(biāo)準(zhǔn)制定已正式立項(xiàng)，這是UTMISS在多年試點(diǎn)工作中積累的經(jīng)驗(yàn)和取得的成果，同時標(biāo)志著我國民用無人機(jī)空管服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)走上了世界無人機(jī)空管服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域的舞臺?！禝SO 23629-9：無人駕駛航空器交通管理服務(wù)提供方和用戶之間的數(shù)據(jù)接口規(guī)范》是我國制定的首個無人機(jī)空管服務(wù)領(lǐng)域的國際標(biāo)準(zhǔn)，主要規(guī)定了無人機(jī)系統(tǒng)交通管理（UTM）服務(wù)提供方（USP）與不同用戶之間進(jìn)行信息交換的要素和要求（不包括具體通信協(xié)議要求），以支持相關(guān)UTM服務(wù)，目前已進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)草案最終制定階段，預(yù)計2024年初正式發(fā)布。

在民航行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施中的應(yīng)用

依托UTIMISS研發(fā)技術(shù)，由中國民用航空局第二研究所無人機(jī)智能交通技術(shù)中心牽頭起草的民航行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《民用無人駕駛航空器空中交通管理信息服務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口規(guī)范》（MH/T 4053-2022）于2022年7月4日正式發(fā)布，并于2022年8月1日正式實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步規(guī)范了民用無人駕駛航空器空中交通管理信息服務(wù)系統(tǒng)與無人機(jī)運(yùn)營方、服務(wù)方、監(jiān)管方等各類外部系統(tǒng)之間的接口要求，涵蓋數(shù)據(jù)傳輸、通信協(xié)議、數(shù)據(jù)接口、數(shù)據(jù)管理、性能、測試等多方面要求，為UTMISS遠(yuǎn)期發(fā)展、全國試點(diǎn)推廣提供了重要保障。

RQ-4D“鳳凰”無人偵察機(jī)首次在芬蘭上空飛行

2023年9月，在北約空軍繼續(xù)加強(qiáng)北約東部邊境偵察之際，北約聯(lián)合地面監(jiān)視部隊(duì)（NAGSF）RQ-4D“鳳凰”無人偵察機(jī)首次在芬蘭上空完成飛行任務(wù)，無人機(jī)操控員熟悉了新地形。作為世界上較先進(jìn)的無人偵察機(jī)之一，RQ-4D在北約空域和國際空域飛行并收集數(shù)據(jù)，然后北約聯(lián)合地面監(jiān)視部隊(duì)的專家分析監(jiān)視偵察數(shù)據(jù)，為北約盟國作戰(zhàn)決策提供支持，實(shí)現(xiàn)威懾和防御。自2022年以來，北約聯(lián)合地面監(jiān)視部隊(duì)的無人機(jī)機(jī)隊(duì)在黑海等區(qū)域執(zhí)行了多次任務(wù)。