圖：FAA選取的6個(gè)無人機(jī)運(yùn)行研究試點(diǎn)。
以上新聞事件反映出民用無人機(jī)的現(xiàn)狀：應(yīng)用市場巨大，安全問題突出。鑒于此，國內(nèi)外民航管理機(jī)構(gòu)高度關(guān)注，有關(guān)無人機(jī)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(jī)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(jī)的現(xiàn)實(shí)問題進(jìn)行了分析，對我國民用無人機(jī)管理提出了自己的看法與建議。
應(yīng)用市場巨大
在過去的20年間，無人機(jī)的應(yīng)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(hù)林、野生動物保護(hù)等領(lǐng)域均出現(xiàn)了無人機(jī)的身影。
目前世界上有30幾個(gè)國家/地區(qū)研制了幾百種型號的無人機(jī)。專業(yè)預(yù)測機(jī)構(gòu)TealGroup預(yù)測，全世界在軍、民用無人機(jī)系統(tǒng)方面的研發(fā)、測試 費(fèi)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(jī)系統(tǒng)上的總投資將達(dá)891億美元。FAA預(yù)測，在民 用/商業(yè)領(lǐng)域，小型無人機(jī)將會是最大的增長點(diǎn)，并預(yù)計(jì)如果能夠在2018年前完成規(guī)章完善，將有7500架小型無人機(jī)投入商業(yè)使用。
在我國，農(nóng)藥噴灑是目前無人機(jī)應(yīng)用最廣泛的業(yè)務(wù)。售價(jià)幾萬至二十萬不等的植保無人機(jī)，能夠給農(nóng)民帶來價(jià)廉、高效、安全等多項(xiàng)實(shí)惠。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，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(jī)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(jī)噴灑 的每畝成本為8-10元，每小時(shí)約能噴灑1200畝；而使用植保無人機(jī)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(jī)噴灑 農(nóng)藥具有其他三種方式無法比擬的價(jià)格優(yōu)勢。雖然噴灑效率無法與有人直升機(jī)相比，但是植保無人機(jī)不需要機(jī)場或起降點(diǎn)，對作業(yè)天氣要求低，比有人直升機(jī)具有更 強(qiáng)的靈活性和更大的作業(yè)窗口。植保無人機(jī)的作業(yè)精細(xì)化程度更高，可以節(jié)省20%以上的農(nóng)藥。由于無人機(jī)駕駛員遠(yuǎn)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(jī)的應(yīng)用前景，據(jù)預(yù)測，我國將在2033年形成一個(gè)460億的無人機(jī)需求市場。
安全問題突出
雖然無人機(jī)的應(yīng)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(jī)配送計(jì)劃后，F(xiàn)AA隨即表示“目前不允許任何商用無人機(jī)飛行”，明確表明了對無人機(jī)限制使用的態(tài)度。我國和其他國家對民用無人機(jī)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(jī)的先進(jìn)性和可靠性都比民用無人機(jī)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(jī)墜毀事 故。據(jù)美國軍方統(tǒng)計(jì)，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(jī)的制造生產(chǎn) 標(biāo)準(zhǔn)，大多數(shù)民用無人機(jī)都由多軸旋翼機(jī)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(jī)存在一定差距，墜機(jī)、傷人等事 件在研制、試驗(yàn)、使用中時(shí)有發(fā)生。無人機(jī)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(yīng)，2011年巴基斯坦就曾發(fā)生過無人機(jī)與 飛鳥相撞后墜毀在煉油廠的嚴(yán)重事故。為此，F(xiàn)AA規(guī)定無人機(jī)飛行時(shí)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(jī)”。
除了無人機(jī)自身的技術(shù)問題外，民用無人機(jī)的監(jiān)管手段和技術(shù)目前也存在問題。民用無人機(jī)大多體積較小，飛行高度低，飛行速度慢，又無須在機(jī)場起降，行蹤難以控制。現(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(biāo)方面還存在一定的技術(shù)障礙。
民用無人機(jī)的另一安全問題是使用人的問題。首都機(jī)場無人機(jī)闖入空域事件，是該問題的典型反映。目前無人機(jī)使用人多為研制單位或企業(yè)的科研人員， 無人機(jī)作業(yè)操作員或航空愛好者。其中大部分人將無人機(jī)等同于傳統(tǒng)的航模，但事實(shí)上現(xiàn)在的無人機(jī)比航模飛得更高、更遠(yuǎn)、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(yùn)行程序，具有安全風(fēng)險(xiǎn)意識，才能保證無人機(jī)的安全操縱。
此外，民用無人機(jī)還存在被惡意使用的可能。2011年，美國的“哨兵”無人機(jī)被伊朗重構(gòu)GPS坐標(biāo)后引導(dǎo)降落在其境內(nèi)，被伊朗方面完整“捕 獲”。類似地，民用無人機(jī)也存在通信鏈路被侵入后臨時(shí)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(shè)備就能完成。
美國的管理經(jīng)驗(yàn)
作為航空大國，美國在無人機(jī)的技術(shù)，應(yīng)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(jī)在國家空域系統(tǒng)（NAS）中運(yùn)行。由于早 期民用無人機(jī)的運(yùn)行頻率非常低，大部分又都在偏遠(yuǎn)地區(qū)或者特殊用途空域進(jìn)行，對NAS沒有構(gòu)成安全威脅。盡管此后FAA對無人機(jī)的使用采取了謹(jǐn)慎開放的態(tài) 度，但是在20多年間美國的無人機(jī)數(shù)量仍然增加迅速，對無人機(jī)進(jìn)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(jì)劃辦公室（UAPO），負(fù)責(zé)研究將無人機(jī)安全有效地融入NAS的路徑和方法，以及針對無人機(jī)系統(tǒng)來調(diào)整完 善FAA的規(guī)章體系，涉及生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)、適航認(rèn)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(gè)方面。2010年10月，UAPO發(fā)布了一份民用/政務(wù) 無人機(jī)系統(tǒng)路線圖，明確了UAS在NAS中的認(rèn)證和運(yùn)行路徑。2013年11月，F(xiàn)AA正式發(fā)布了首份《民用無人機(jī)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(jī)融入NAS提出了融通、整合和演化三個(gè)階段遠(yuǎn)景，分別對無人機(jī)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)章制度、適航認(rèn)證、程序和空域、培訓(xùn)（無人機(jī)的地面控制人員、 機(jī)務(wù)人員和管制人員）、技術(shù)研究與開發(fā)進(jìn)行了規(guī)劃設(shè)計(jì)。
2013年12月30日，經(jīng)過10個(gè)月嚴(yán)格的審查篩選，在考慮地理、氣象、地面設(shè)施、研究需求、空域、安全風(fēng)險(xiǎn)等綜合因素后，F(xiàn)AA從24個(gè)州 的25份申請中選擇了6個(gè)無人機(jī)運(yùn)行研究試點(diǎn)，分別為阿拉斯加大學(xué)、內(nèi)華達(dá)州、紐約州格里菲斯國際機(jī)場、北達(dá)科他商務(wù)部、德州農(nóng)工大學(xué)柯柏斯克里斯提學(xué)院 和弗吉尼亞理工學(xué)院暨州立大學(xué)。這6個(gè)不同類型的試點(diǎn)將在未來幾年內(nèi)完成無人機(jī)系統(tǒng)安全和數(shù)據(jù)收集、航空器認(rèn)證、指令和控制鏈路設(shè)定、控制站布局和認(rèn)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(jī)安全融入NAS所必須的認(rèn)證和運(yùn)行要求，進(jìn)一步推進(jìn)了路線圖的執(zhí)行。
FAA選取的6個(gè)無人機(jī)運(yùn)行研究試點(diǎn)
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(jī)生產(chǎn)單位，初步估計(jì)已生產(chǎn)了15000余架無人機(jī)。民用無人機(jī)的應(yīng)用，特別是在農(nóng)業(yè)作業(yè)方面的擴(kuò)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(jī)產(chǎn)業(yè)的有序發(fā)展，更對載人航空的正常運(yùn)行 構(gòu)成安全威脅。國外的發(fā)展?fàn)顩r告訴我們，雖然對民用無人機(jī)的安全要求應(yīng)該與載人航空器一致，但是對于民用無人機(jī)的管理“宜疏不宜堵”。
完善無人機(jī)規(guī)章及管理體系。在民用無人機(jī)方面，目前僅有空管方面的《民用無人機(jī)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(jī)的管理有關(guān)問題的暫行規(guī)定》（ALD2009022），飛行標(biāo)準(zhǔn)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(jī)的要求基本沿用載人航空器要求，在適航認(rèn)證、運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)、可用空域、空管規(guī)則、責(zé)任和監(jiān)管主體等方面缺少具體的操作 細(xì)則，未形成完整的針對民用無人機(jī)的規(guī)章及管理體系。另一方面，我國的民用無人機(jī)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(jī)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(jī)管理需要提高監(jiān)管力度。FAA有專門的無人機(jī)管理機(jī)構(gòu)UAPO，這種專職管理部門的設(shè)置，能夠更高效地跟蹤無 人機(jī)的研制技術(shù)水平，掌握無人機(jī)的生產(chǎn)狀況，了解無人機(jī)的市場現(xiàn)狀和需求趨勢，對民用無人機(jī)的“人、機(jī)、環(huán)”三個(gè)方面提出要求。我國目前還沒有專門的民用 無人機(jī)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(fù)責(zé)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(jī)監(jiān)管力度加強(qiáng)方面，除 了設(shè)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(xué)技術(shù)對民用無人機(jī)進(jìn)行一定范圍內(nèi)的監(jiān)視，值得我國借鑒。
規(guī)范不同應(yīng)用領(lǐng)域民用無人機(jī)的適航和運(yùn)行要求。我國的民用無人機(jī)目前最主要的應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)檗r(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(jī)具有較明顯的特征差異。農(nóng)藥噴灑的植保無人機(jī)多為旋翼機(jī)，裝備內(nèi)燃機(jī)，載重相對較大，飛行速度慢、高度低；航拍航攝的無人機(jī)多為多軸旋翼 機(jī)，電動驅(qū)動，飛行平穩(wěn)，飛行高度較高；航空測繪的無人機(jī)則多為固定翼無人機(jī)，航程長，飛行速度快、高度高。
植保無人機(jī)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(jī)作為試點(diǎn)， 適當(dāng)開放適航、運(yùn)行和空域等方面的限制。對無人機(jī)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(yùn)營者，提出民航部 門的登記備案要求；對于空域，劃設(shè)專門的隔離空域，實(shí)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(diǎn)的摸索，形成一套民用無人機(jī)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(jī)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(yuǎn)”的無人機(jī)，由于風(fēng)險(xiǎn)較大，應(yīng)提出更為嚴(yán)格的適航和運(yùn)行要求，使用應(yīng)加以限制，以確保安全。
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