沈愷

摘 要：近年來，國內(nèi)外無人機(jī)從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售到最終的應(yīng)用已初步形成了一個較成熟的產(chǎn)業(yè)，也正是隨著這個產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，關(guān)于無人機(jī)飛行安全的問題也日趨嚴(yán)峻，國內(nèi)屢次出現(xiàn)因?yàn)闊o人機(jī)的非法飛行而影響民航航班正常運(yùn)行的情況。本文將針對無人機(jī)的空中交通管理進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：無人機(jī);空中交通管制;無人機(jī)飛行管控平臺

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷演進(jìn)，無人機(jī)的應(yīng)用已逐步從軍用普及到了民用，但也正是伴隨無人機(jī)在民用領(lǐng)域的大量使用，近年來不斷出現(xiàn)因無人機(jī)的非法飛行造成的航班延誤、航空器空中避讓，甚至關(guān)閉跑道的事件。2016年5月28日傍晚，成都雙流機(jī)場發(fā)生了一起無人機(jī)影響航班正常起降的事件，導(dǎo)致雙流機(jī)場東跑道（02R/20L）關(guān)閉約一個半小時，期間直接造成五十多個航班不能正常起降。針對無人機(jī)的空中交通管理已勢在必行。

1.無人機(jī)分類

根據(jù)《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例》，無人機(jī)分為民用無人機(jī)和國家無人機(jī)。而根據(jù)運(yùn)行風(fēng)險的大小，民用無人機(jī)又分為微型、輕型、小型、中型、大型。

2.無人機(jī)空中交通管理難點(diǎn)

近十年來無人機(jī)的技術(shù)不斷迭代更新，不過針對無人機(jī)的空中交通管理規(guī)定卻沒有跟上發(fā)展的步伐，對一些規(guī)章的制定也比較落后，且在實(shí)際管理中存在一定的難點(diǎn)。

第一，無人機(jī)與載人民航客機(jī)在飛行模式和飛機(jī)結(jié)構(gòu)上有本質(zhì)的區(qū)別，且飛行目的有很大不同，所以現(xiàn)如今的民用航空空中交通管理規(guī)定無法直接應(yīng)用到無人機(jī)的管理上。

第二，如今國內(nèi)的空中交通管制主要依賴于雷達(dá)，尤其是二次雷達(dá)。二次雷達(dá)的工作原理是由地面基站發(fā)出詢問信號，再由機(jī)載二次雷達(dá)應(yīng)答機(jī)作出應(yīng)答，而無人機(jī)受制于其重量的限制，安裝二次雷達(dá)應(yīng)答機(jī)并不現(xiàn)實(shí)。一次雷達(dá)的工作原理是電磁波的反射，而無人機(jī)體積通常不大，利用一次雷達(dá)探測無人機(jī)的雷達(dá)回波難度也很大。

第三，目前我國對低空空域的限制仍然比較大，且我國對空域的劃分與管理和國外有一定的差別，針對低空空域開放這個課題仍然處在一個研討和試驗(yàn)的過程中，相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施也正在不斷的完善。相信待低空空域逐步放開后，無人機(jī)侵入民航空域的事件會慢慢減少。

3.禁飛區(qū)與限制區(qū)

與民航的禁飛區(qū)與限制區(qū)一樣，設(shè)置無人機(jī)禁飛區(qū)與限制區(qū)是必要的。根據(jù)中國民航有關(guān)規(guī)定，民用機(jī)場的凈空保護(hù)區(qū)域?yàn)榕艿纼啥?0公里、兩側(cè)10公里之間的范圍。在這個范圍內(nèi)民航客機(jī)飛行的高度通常不高，例如當(dāng)飛機(jī)ILS進(jìn)近距離跑道端10公里時，飛行高度只有大約520米左右，而這個高度無人機(jī)能輕松達(dá)到，如果在此階段民航客機(jī)受到無人機(jī)的干擾對民航的危害是極大的，可能會發(fā)生無人機(jī)與民航客機(jī)相撞、無人機(jī)被吸入民航客機(jī)發(fā)動機(jī)等不良事件。

民航業(yè)內(nèi)有“黑色十分鐘”這個說法，即飛機(jī)起飛離場階段的三分鐘和進(jìn)近著陸階段的七分鐘，從過去全球已發(fā)生的飛行事故數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)來看，絕大多數(shù)的事故都發(fā)生在這個時間段內(nèi)。通過GPS對無人機(jī)進(jìn)行定位，如果檢測到其處于機(jī)場凈空保護(hù)區(qū)域范圍內(nèi)，將禁止無人機(jī)起降，從而降低無人機(jī)對民航客機(jī)正常飛行的影響。其次，空管部門可根據(jù)實(shí)際需要例如重大活動、人流密集區(qū)設(shè)置一些無人機(jī)飛行限制區(qū)，嚴(yán)格限制無人機(jī)飛行高度與范圍。

4.無人機(jī)飛行管控平臺

相關(guān)部門應(yīng)統(tǒng)籌建立一個無人機(jī)飛行管控平臺，這個平臺要能實(shí)時監(jiān)測無人機(jī)的飛行動態(tài)，并將這個平臺的信息通過網(wǎng)絡(luò)與空管部門與公安部門進(jìn)行信息共享。此外，所有無人機(jī)都需要具有唯一的識別碼并配備有GPS系統(tǒng)。生產(chǎn)廠商需要在無人機(jī)出廠之前將該無人機(jī)的基本信息錄入到無人機(jī)飛行管控平臺中，從事無人機(jī)飛行活動的單位或者個人在實(shí)施飛行活動前，應(yīng)當(dāng)向平臺提交飛行計(jì)劃申請，經(jīng)核實(shí)批復(fù)后方可實(shí)施。飛行計(jì)劃內(nèi)容應(yīng)當(dāng)包括：

1）無人機(jī)識別碼;

2）實(shí)施飛行活動的單位或個人;

3）飛行目的

4）無人機(jī)類型及架數(shù);

5）起飛、降落地（地理坐標(biāo)）

6）起飛時間及預(yù)計(jì)飛行時間

7）飛行高度、速度與范圍

8）無人機(jī)機(jī)載設(shè)備

9）應(yīng)急處置程序及聯(lián)絡(luò)方式

當(dāng)無人機(jī)飛行管控平臺收到飛行計(jì)劃后，將根據(jù)預(yù)計(jì)起飛時間當(dāng)時的禁區(qū)、限制區(qū)或其他空域使用情況自動對飛行計(jì)劃進(jìn)行批復(fù)，若平臺無法判斷該飛行計(jì)劃能否正常實(shí)施可轉(zhuǎn)為通過人工來進(jìn)行計(jì)劃的審核與批復(fù)。

5.無人機(jī)避障與監(jiān)視

無人機(jī)擁有自主避障能力將大大減少發(fā)生碰撞的幾率。為了解決這個問題各個無人機(jī)廠商都投入重金進(jìn)行該技術(shù)的研發(fā)，主要是利用紅外傳感系統(tǒng)。即紅外測距儀，基本原理就是傳感器發(fā)射出一定頻率的紅外信號，然后根據(jù)發(fā)射出的信號與接收到的信號時間差計(jì)算出信號的傳輸時間，最后再根據(jù)無人機(jī)的飛行速度等參量換算出與障礙物之間的距離從而避障。

在無人機(jī)監(jiān)視方面，剛上文就一次雷達(dá)與二次雷達(dá)對無人機(jī)的監(jiān)視進(jìn)行了論述，兩者由于工作原理與機(jī)載設(shè)備的原因都不適合于無人機(jī)的監(jiān)視。ADS-B（廣播式自動相關(guān)監(jiān)視）作為近年來開始普及的一種監(jiān)視手段，不但定位精度更高刷新頻率更快，地面站的建設(shè)也更加簡便靈活且不受地形限制，相較于前兩者明顯更適合于無人機(jī)的監(jiān)視。ADS-B應(yīng)用可分為發(fā)送（OUT）和接收（IN），其中ADS-B IN（接收） 通過準(zhǔn)確提供周圍飛行器位置、地速等信息能提高飛行員對空中交通態(tài)勢的感知，促進(jìn)飛行安全。在無人機(jī)上安裝ADS-B OUT，空中飛行時將不間斷向外發(fā)布自己的實(shí)時位置與飛行參數(shù)，這樣其他航空器就能在空中感知到無人機(jī)的存在，提前做好避讓從而提升航空安全。

6.總結(jié)

無人機(jī)系統(tǒng)的迭代更新速度極快，市場對于無人機(jī)的需求也日益增加，多個快遞與電商平臺已在無人機(jī)物流方向進(jìn)行了布局與驗(yàn)證，相信在不久的將來無人機(jī)定會成為航空業(yè)重要的組成部分之一。有了汽車但是沒有交通規(guī)則就會導(dǎo)致交通事故發(fā)生，同樣無人機(jī)產(chǎn)業(yè)正在蓬勃發(fā)展，針對無人機(jī)的空中交通管理也必須跟上時代的步伐。

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