王炫朝
隨著科技進(jìn)步與無(wú)人機(jī)行業(yè)的發(fā)展,無(wú)人機(jī)應(yīng)用越來(lái)越廣泛,消費(fèi)娛樂(lè)應(yīng)用日益普及。關(guān)于消費(fèi)娛樂(lè)用途無(wú)人機(jī)是否需要強(qiáng)制視距內(nèi)運(yùn)行,眾說(shuō)紛紜,莫衷一是。筆者就此發(fā)表“一孔之見(jiàn)”。
“視距”(sight distance)即能見(jiàn)直線距離,通常指不借助輔助觀察設(shè)備器材(矯正視力鏡片除外)情況下,人的目視接觸前方障礙物或移動(dòng)物體的直線距離?!耙暰鄡?nèi)”即視線范圍,通常指不借助輔助觀察設(shè)備器材(矯正視力鏡片除外)情況下,人的目視接觸范圍。
視線范圍大小沒(méi)有準(zhǔn)確數(shù)值,因人視力強(qiáng)弱和氣象條件而變化。比如,天氣晴朗時(shí)地面或空中能見(jiàn)一架大飛機(jī)的平均距離是8km左右,但受到雨、霧、黃昏等不同天候影響,能見(jiàn)距離就會(huì)大為減小,甚至小到幾十米。這對(duì)地面交通工具比如汽車同樣如此。因此,航空體育界為了限定模型航空器運(yùn)動(dòng)范圍,結(jié)合模型航空器僅能在直接目視視距內(nèi)運(yùn)行的特點(diǎn),將模型航空器活動(dòng)范圍明確為“視距內(nèi)運(yùn)行”,并界定為飛行高度不超過(guò)120m、活動(dòng)半徑不超過(guò)500m。
相對(duì)“視距”“視距內(nèi)”概念,出現(xiàn)了“超視距”概念,即是指肉眼看不見(jiàn)的范圍。
美國(guó)《小型無(wú)人航空器系統(tǒng)運(yùn)行和審定》(Part 107)運(yùn)行限制第(2)條規(guī)定:小型無(wú)人機(jī)(25kg以下)必須在視覺(jué)范圍內(nèi)(VLOS)操作;必須保持在飛行指揮員、飛行器操控者以及視覺(jué)監(jiān)督者的視線范圍內(nèi)。第(3)條規(guī)定:無(wú)人機(jī)在任何時(shí)候都要保持離飛行指揮員、飛行器操控者和視覺(jué)觀察員足夠近,以保持在他們視線范圍內(nèi)。第(7)條規(guī)定:推薦使用視覺(jué)觀察者,但不強(qiáng)制。
在FAA之前頒布的《正常類、實(shí)用類、特積類和通勤類飛機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)修訂》(FAR23 NPRM)中指出,操作者或觀察員在小型無(wú)人機(jī)飛行全過(guò)程的目視觀察,要達(dá)到(1)知道無(wú)人機(jī)的位置;(2)辨別無(wú)人機(jī)的姿態(tài)、高度和方向;(3)觀察空域內(nèi)是否有其他航空器或危險(xiǎn)情況;(4)確保無(wú)人機(jī)不會(huì)造成對(duì)他人生命或財(cái)產(chǎn)的威脅。征求意見(jiàn)中的主要意見(jiàn)則包括:(1)關(guān)心視距內(nèi)飛行的要求能否有效減緩風(fēng)險(xiǎn),具體問(wèn)題包括:肉眼觀察不足以感知和避讓其他航空器,并且小型無(wú)人機(jī)太小,不易被有人機(jī)飛行員察覺(jué)。(2)強(qiáng)調(diào)遠(yuǎn)程操作者可能無(wú)法準(zhǔn)確判斷小型無(wú)人機(jī)可能發(fā)生的空中碰撞情況。進(jìn)一步,建議FAA對(duì)影響觀察者評(píng)估姿態(tài)和空速能力的因素開(kāi)展系統(tǒng)科學(xué)的研究。(3)反對(duì)不借助任何設(shè)備的視距內(nèi)飛行限制,建議允許使用第一人稱視角(First-Person-View,F(xiàn)PV)技術(shù),可通過(guò)適當(dāng)?shù)募夹g(shù)滿足或超越視距內(nèi)飛行的要求。強(qiáng)調(diào)FPV技術(shù)已經(jīng)在業(yè)余愛(ài)好組織使用了多年,技術(shù)日趨成熟,能夠提供比肉眼更廣闊的視野。(4)建議在操作者可以在確保關(guān)閉區(qū)域入口的私有土地上空運(yùn)行超視距運(yùn)行,例如公共管道巡線。另外,認(rèn)為視距內(nèi)運(yùn)行的要求不適用于某些特定用途,如公共安全/應(yīng)急、電力巡線、新聞?wù){(diào)查、農(nóng)業(yè)等。
美媒2018年2月消息稱,無(wú)人機(jī)行業(yè)領(lǐng)先的宣傳組織即商業(yè)無(wú)人機(jī)聯(lián)盟,已發(fā)布2018年立法重點(diǎn)清單,立法優(yōu)先事項(xiàng)上稱,美國(guó)國(guó)會(huì)應(yīng)指導(dǎo)FAA及時(shí)進(jìn)行超視距運(yùn)行安全操作。
加拿大規(guī)定一般情況下,無(wú)人機(jī)被要求在視距內(nèi)運(yùn)行,而獲取前述的“特殊飛行操作資格證”后,可以超視距運(yùn)行。
英國(guó)在2016年修訂完善的《空中航行法規(guī)》中,對(duì)于自重小于20kg的無(wú)人機(jī),要求操作人員必須保持對(duì)無(wú)人機(jī)直接的、無(wú)需借助工具的視距內(nèi)觀察,充分考慮無(wú)人機(jī)與其他空中飛行器、人員、車輛及建筑的相對(duì)位置關(guān)系,認(rèn)真規(guī)劃飛行路線,避免發(fā)生碰撞事故。
法國(guó)《民用無(wú)人航空器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、使用條件和操作能力規(guī)定》和《民用無(wú)人航空器空域使用規(guī)定》指出,對(duì)重量在2~150kg的無(wú)人駕駛航空器,法令要求通常在視距內(nèi),且飛行高度不超過(guò)50m。對(duì)于重量不超過(guò)2kg的無(wú)人駕駛航空器,允許超視距飛行,但高度不得超過(guò)150m。
德國(guó)規(guī)定無(wú)人機(jī)重量不得超過(guò)25kg,飛行時(shí)必須保持在操作員視線范圍內(nèi)。操作員需要使用視覺(jué)輔助裝備觀察無(wú)人機(jī)或無(wú)法透過(guò)遮蔽物直視無(wú)人機(jī)時(shí),無(wú)人機(jī)不算做在操作員視線范圍內(nèi)。
意大利則首先肯定了視距內(nèi)飛行的一般原則,但是使用電子視距內(nèi)飛行是允許的,同時(shí)也允許超視距飛行。在視距內(nèi)飛行一般不超過(guò)150m高度,水平距離一般不超過(guò)500m。
瑞士要求無(wú)人機(jī)在視距內(nèi)飛行。
日本在其《航空法》修正案中指出,無(wú)人機(jī)操作員必須隨時(shí)用肉眼監(jiān)控?zé)o人機(jī)及周邊情況,無(wú)人機(jī)飛行時(shí)必須與他人和物體保持30m以上距離,無(wú)人機(jī)不得飛越人員聚集區(qū)域。
澳大利亞民航安全局在該局頒發(fā)的《民航安全法規(guī)》第101章及其修正案中寫(xiě)出,無(wú)人機(jī)只能在白天飛行,并確保無(wú)人機(jī)隨時(shí)在駕駛員視線范圍內(nèi);飛行高度不得超過(guò)120m;保持無(wú)人機(jī)距離人或其他物體30m以外。
在我國(guó),民航局于2016年9月印發(fā)的《民用無(wú)人駕駛航空器系統(tǒng)空中交通管理辦法》第三章第十三條第一款明確了“駕駛員應(yīng)當(dāng)持續(xù)監(jiān)視民用無(wú)人駕駛航空器飛行”,雖沒(méi)有強(qiáng)調(diào)“視距內(nèi)運(yùn)行”,但在尚未開(kāi)發(fā)應(yīng)用監(jiān)管共用平臺(tái)的情況下,實(shí)質(zhì)仍要求“視距內(nèi)運(yùn)行”。
總的看,各國(guó)對(duì)輕小型無(wú)人機(jī)普遍要求在視距內(nèi)運(yùn)行,個(gè)別國(guó)家允許超視距運(yùn)行但要求被監(jiān)視。
消費(fèi)娛樂(lè)用途的無(wú)人機(jī)是否需要強(qiáng)制視距內(nèi)運(yùn)行,應(yīng)當(dāng)綜合考慮各國(guó)對(duì)該類無(wú)人機(jī)這一管理制度的設(shè)置背景、安全風(fēng)險(xiǎn)機(jī)理和安全風(fēng)險(xiǎn)大小等各方面進(jìn)行綜合衡量,不能“一棍子”打死。
從設(shè)置背景看,消費(fèi)娛樂(lè)用途無(wú)人機(jī)視距內(nèi)運(yùn)行要求主要源自模型航空器操作要求。由于模型航空器機(jī)體本身不存在下傳鏈路,必須靠操作員目視判斷機(jī)體運(yùn)行姿態(tài),繼而通過(guò)遙控方式控制和改變姿態(tài)。這對(duì)航模來(lái)講是必須的,但對(duì)無(wú)人機(jī)而言,其具備智能飛控,穩(wěn)定性極強(qiáng),圖傳技術(shù)可以向操作員實(shí)時(shí)傳輸周邊畫(huà)面與環(huán)境。在非目視觀察的環(huán)境下,操作員依然具備操縱無(wú)人機(jī)飛行的能力。而視距內(nèi)運(yùn)行的要求,無(wú)疑忽視了無(wú)人機(jī)與模型航空器在性能層面的根本性不同。從這一點(diǎn)看,強(qiáng)調(diào)無(wú)人機(jī)視距內(nèi)運(yùn)行可看作是一種變相的性能限制。
從安全風(fēng)險(xiǎn)機(jī)理看,超視距飛行在一定程度上會(huì)增大飛行危險(xiǎn)性,在操作員難以目視無(wú)人機(jī)的情況下,無(wú)法精準(zhǔn)掌握無(wú)人機(jī)的狀態(tài)、進(jìn)行姿態(tài)控制等多項(xiàng)操作,甚至當(dāng)無(wú)人機(jī)距離操作員過(guò)遠(yuǎn),無(wú)線電信號(hào)已經(jīng)無(wú)法有效傳送時(shí),無(wú)人機(jī)極有可能失控,造成人身或財(cái)產(chǎn)的損失。所以,國(guó)際上也都認(rèn)為小型無(wú)人機(jī)應(yīng)當(dāng)在視距內(nèi)被監(jiān)視的狀態(tài)下運(yùn)行。但是,隨著科技的進(jìn)步,無(wú)人機(jī)技術(shù)正不斷突破,產(chǎn)品愈加智能化。這種粗方式的的管理模式未免過(guò)于嚴(yán)苛,沒(méi)有充分考量客觀技術(shù)的發(fā)展,有可能阻礙行業(yè)進(jìn)步?;诖?,本文提出一些新的建議和意見(jiàn),在保證安全的前提下對(duì)無(wú)人機(jī)視距內(nèi)(VLOS)運(yùn)行展開(kāi)討論。
從安全風(fēng)險(xiǎn)大小看,無(wú)人機(jī)在視距內(nèi)和視距外運(yùn)行的安全問(wèn)題主要危及空中安全與地面安全??罩邪踩珕?wèn)題包括與其他航空器的空對(duì)空碰撞和與空中障礙物碰撞;地面安全包括對(duì)地面上的人或物的撞擊等造成的安全問(wèn)題。關(guān)于空中安全問(wèn)題。只要強(qiáng)調(diào)超視距運(yùn)行的無(wú)人機(jī)必須具有可靠的位置和高度保持能力并能夠提供可靠監(jiān)視條件,即可保證其不會(huì)與有人機(jī)相撞,基于此,完全有理由降低對(duì)其運(yùn)行要求,不再?gòu)?qiáng)調(diào)視距內(nèi)運(yùn)行。關(guān)于地面安全問(wèn)題,消費(fèi)娛樂(lè)無(wú)人機(jī)自身重量輕、速度小、載荷小,對(duì)地面障礙物的破壞力已很有限,還有不少無(wú)人機(jī)具有視覺(jué)感知、避障等功能,因此也沒(méi)有必要強(qiáng)調(diào)視距內(nèi)運(yùn)行。當(dāng)然,我們可以強(qiáng)制該產(chǎn)品通過(guò)空域保持能力、可監(jiān)視能力和重量、飛行速度認(rèn)證,并要求超視距飛行無(wú)人機(jī)必須強(qiáng)制安裝航行燈,通過(guò)燈光閃爍顯示其正在飛行。此外,消費(fèi)娛樂(lè)無(wú)人機(jī)由于重量輕,其電池容量通常具有一定有限性,無(wú)線電發(fā)射功率也受到一定限制。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)消費(fèi)娛樂(lè)用途無(wú)人機(jī)的無(wú)線電設(shè)備發(fā)射功率通常不超過(guò)100mW,經(jīng)測(cè)算,該功率可支持的遙控距離在城市復(fù)雜環(huán)境下不足300m,在城市一般環(huán)境約500m左右,空曠地帶傳輸距離遠(yuǎn)一結(jié),但因環(huán)境簡(jiǎn)單且屬公開(kāi)的適飛空域,對(duì)安全問(wèn)題影響并不大。
今年1月,國(guó)家空管委辦公室針對(duì)無(wú)人機(jī)的飛行管理問(wèn)題向社會(huì)發(fā)布征求意見(jiàn)稿,對(duì)微型無(wú)人機(jī)外的其他類別無(wú)人機(jī)飛行未作視距內(nèi)運(yùn)行限制,符合技術(shù)與社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì),個(gè)人覺(jué)得非常接地氣,是一大亮點(diǎn)和創(chuàng)舉。
綜上,筆者認(rèn)為,對(duì)于輕小型無(wú)人機(jī)是否強(qiáng)制視距內(nèi)運(yùn)行應(yīng)當(dāng)在堅(jiān)持以安全為本的前提下,充分考慮科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和人民群眾的實(shí)際需求,以發(fā)展的眼光去管理,促進(jìn)行業(yè)蓬勃發(fā)展?!?/p>