我國民用無人機自2015年后呈爆發(fā)式增長，然而伴隨著技術(shù)和產(chǎn)品的迭代升級，無人機標(biāo)準(zhǔn)、法律法規(guī)和運營環(huán)境等許多相關(guān)內(nèi)容并沒有同步發(fā)展，存在一定的滯后性，民用無人機的發(fā)展已受到不完善運行管理和稀缺空域資源掣肘。在此背景下，如何確保無人機科學(xué)管控、合理運行、規(guī)避安全隱患，使各類民用無人機在低空空域?qū)崿F(xiàn)高效有序飛行成為了行業(yè)關(guān)注的焦點。
早在2017年，中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所黨委書記、中國科學(xué)院無人機應(yīng)用與管控研究中心主任廖小罕，就在四川航展無人機論壇上針對無人機實現(xiàn)安全有序運營，提出了建設(shè)無人機低空公共航路的建議和方案。自此以后，在不同的學(xué)術(shù)交流會議上，廖小罕多次報告中科院在基于地理信息和遙感技術(shù)構(gòu)建無人機低空公共航路方面取得的科研進(jìn)展。
行業(yè)的快速增長和管理政策的滯后已成為當(dāng)前主要矛盾
自輕小微無人機打開了各應(yīng)用領(lǐng)域的廣闊市場后，發(fā)展勢如破竹。根據(jù)民用無人駕駛航空器實名登記系統(tǒng)披露的數(shù)據(jù)顯示，截至2019年5月26日，我國無人機生產(chǎn)企業(yè)1353家，無人機登記數(shù)量330034架、注冊用戶數(shù)量為310218個。
快速發(fā)展的民用無人機市場迫切需要低空空域資源的開放，尤其是輕小微無人機的禁飛限制。眾所周知，無人機申請空域難一直是行業(yè)發(fā)展的巨大阻礙因素，各地方既強調(diào)要支持民用無人機這一新興科技產(chǎn)業(yè)，又宥于國家層面低空空域政策的滯后，使得無人機發(fā)展步履蹣跚，始終無“法”讓無人機真正“飛”起來。
近幾年來國家相關(guān)管理部門一直在積極制定、出臺法規(guī)，《民用無人駕駛航空器系統(tǒng)空中交通管理辦法》(MD-TM-2016-004)、《民用無人機駕駛員管理規(guī)定》（AC-61-FS-2018-20R2）、《輕小無人機運行規(guī)定》（AC-91-FS-2019-31R1）等管理辦法的相繼頒布，在一定程度上規(guī)范了民用無人機的發(fā)展。
2018年11月19日，深圳啟動無人機飛行管理試點，推出了無人機綜合監(jiān)管平臺UTMISS系統(tǒng)。在平臺統(tǒng)一管理下，絕大多數(shù)消費級無人機無須申請即可飛行，而對于輕小型、中型及大型行業(yè)無人機用戶來說，通過UTMISS平臺在線提交空域申請，5個工作日之內(nèi)就能得到空域管理部門的批復(fù)，并在獲得空域使用許可后的飛行前1天15時前，提出飛行計劃申請，軍航飛行管制部門將在擬飛行前1天21時前給予答復(fù)。而緊急任務(wù)的飛行申請更將時限設(shè)為“30分鐘前”。這意味著，無人機合法飛行有了可以落地的解決方案。
雖然無人機運行的相關(guān)法規(guī)正在逐步完善，但有關(guān)無人機的安全隱患事件仍屢見不鮮，涉及國家安全、航空安全、公共財產(chǎn)及人身安全和個人隱私等一系列難題的解決，都亟需國家給出應(yīng)對之策。
無人機占據(jù)了民航空域的“荒山荒坡”
行業(yè)的快速增長和滯后的管理政策之間的矛盾，日漸成為業(yè)內(nèi)人士心頭的“大山”。尤其是空域難的問題，成為了行業(yè)的痛點和頑疾。
根據(jù)《民用無人駕駛航空器系統(tǒng)空中交通管理辦法》(MD-TM-2016-004)規(guī)定民：“民用無人駕駛航空器僅允許在隔離空域內(nèi)飛行。民用無人駕駛航空器在隔離空域內(nèi)飛行，由組織單位和個人負(fù)責(zé)實施，并對其安全負(fù)責(zé)。多個主體同時在同一空域范圍內(nèi)開展民用無人駕駛航空器飛行活動的，應(yīng)當(dāng)明確一個活動組織者，并對隔離空域內(nèi)民用無人駕駛航空器飛行活動安全負(fù)責(zé)。”
此外，根據(jù)民用無人機檢驗中心發(fā)出的報告顯示，2019年上半年，各云系統(tǒng)通過交換平臺無人機實名登記校驗接口進(jìn)行校驗的無人機共34474架，運行高度在120米以下的占88.7%。在飛行時長方面，運行高度在5米（含5米）以下的無人機的飛行小時數(shù)僅占第二季度無人機總飛行小時數(shù)的12.3%，運行高度在15米（含15米）以下的無人機的飛行小時數(shù)占無人機總飛行小時數(shù)的 28.3%，運行高度在30米（含30米）以下的無人機的飛行小時數(shù)占到了本季度無人機總飛行小時數(shù)的 71.1%。
廖小罕認(rèn)為，這120米以下的空域就相當(dāng)于傳統(tǒng)民航運行空域的“荒山荒坡”，除了直升機起降，民航和通航飛行活動基本不在這個空域，而90%的無人機卻在這個空域活動?？梢詫⒋丝沼騽澰O(shè)為無人機的專用空域，通過地理信息技術(shù)、精準(zhǔn)導(dǎo)航定位、遙感技術(shù)等構(gòu)建不同層次、不同級別的低空航路網(wǎng)，使無人機商業(yè)化運營能夠安全有效開展起來。
優(yōu)化空域，建設(shè)無人機低空公共航路
廖小罕用游泳池做了形象比喻，他說，一個有限的游泳池，如果游泳的人多了怎么辦？劃分泳道！同樣的道理，天空中的無人機多了，也要規(guī)劃航路，按照固定的路線飛行。這和泳池、公路都是一樣的模式，只是低空規(guī)劃無人機航路特別是在城鎮(zhèn)化地區(qū)，要做到精準(zhǔn)、安全和高效，非常復(fù)雜，需要多學(xué)科交叉聯(lián)合攻關(guān)。
對于大眾比較關(guān)心的無人機低空多級航路構(gòu)建技術(shù)，廖小罕做了詳細(xì)解讀，其體系主要包括規(guī)則及標(biāo)準(zhǔn)制定、地理格網(wǎng)數(shù)據(jù)支撐、空域精細(xì)結(jié)構(gòu)化、地理約束條件選擇、航路敏感地物遙感信息提取、航路生成與優(yōu)化、風(fēng)險控制、實地調(diào)查、環(huán)境影響調(diào)查等。要想完成如此復(fù)雜的系統(tǒng)工程，還需要通過實際應(yīng)用測試掌握大量相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，比如無人機必須離學(xué)校教學(xué)樓多高多遠(yuǎn)才不會干擾教學(xué)，對障礙物如燈塔、電桿、電線、風(fēng)車等的安全規(guī)避距離等。廖小罕強調(diào)，除了航路構(gòu)建，面向無人機低空公共航路規(guī)范運行的空中交通規(guī)則制定和無人機精準(zhǔn)管控技術(shù)突破也同等重要。
在廖小罕看來，無人機低空公共航路是無人機商業(yè)化應(yīng)用時代的基礎(chǔ)設(shè)施，需要政府規(guī)劃布局，需要地理科學(xué)和航空科技相結(jié)合。隨著科技的不斷完善，我們完全可以把這塊“荒山荒坡”開墾得非常好，能夠充分地讓無人機，特別是輕小型無人機的商業(yè)化運營發(fā)揮巨大的價值。他還呼吁，無人機低空公共航路規(guī)劃、建設(shè)和運行這項大工程并不是一個單位一個企業(yè)就能獨立完成的，它需要國家軍民空域管理部門、民航主管部門、科研院所和企業(yè)一起來做，這樣才能給民用無人機的發(fā)展開拓一條真正的出路。廖小罕說，他很高興地注意到近期中國民航局頒布了《促進(jìn)民用無人駕駛航空發(fā)展的指導(dǎo)意見（征求意見稿)》，明確提出了要開展無人機低空公共航路關(guān)鍵技術(shù)研究和應(yīng)用示范，他相信，有軍民管理部門積極領(lǐng)導(dǎo)，行業(yè)凝聚科技力量，共同開展無人機低空公共航路構(gòu)建研究和早日試點運行，中國一定能夠繼無人機生產(chǎn)制造走在國際前列的同時，在無人機運行管理上面也走出一條領(lǐng)先國際的科技創(chuàng)新之路。
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