浅谈我国民用无人机适航发展趋势

2014-03-06苗延青谈炜荣刘友丹

航空标准化与质量 2014年6期

关键词：规章民航局航空器

苗延青金镭谈炜荣刘友丹

（中航工业综合技术研究所，北京 100028）

浅谈我国民用无人机适航发展趋势

苗延青金镭谈炜荣刘友丹

（中航工业综合技术研究所，北京 100028）

梳理了国内无人机适航管理的现状，提出了无人机适航管理当前所面临的一系列问题。随后从适航管理体系、适航规章、标准体系、空域开放等几个方面对我国无人机适航的发展趋势进行了分析。

无人机系统；适航性技术；适航性管理；型号合格审定

自20世纪30年代以来，无人机的发展和使用已有超过90年的历史。经历了20世纪漫长的萌芽期和酝酿期之后，无人机在21世纪初迎来高速成长期，并逐步从军用领域扩展到了民用领域。如今，民用无人机已在应急救援、环境检测、电力巡线、航拍测绘、农业植保等多个领域得到广泛应用。

在民用航空活动中，民用航空器必须符合法定的适航标准和处于合法的受控状态。民用无人机若开展民用活动，必须通过适航审定，遵守相应的民用航空器飞行规则。近年来，中国民航局已为2型无人机颁发了特许飞行证，标志着民用无人机适航管理已经开始步入正轨。民用无人机的适航管理将对无人机产业产生重大的影响。无人机（UAV）如今一般被称为“无人机系统”（UAS）或远程控制航空器系统”（RPAS），是指无人机机体、控制站、数据链等部分组成。为方便起见，本文统一简化称为“无人机”。

1 国内民用无人机适航管理现状

1.1 国内民用无人机适航管理现状

在2007年前，我国民航局没有对无人机制定明确的适航审定政策和适航要求/规章。针对民用无人机应用领域不断扩展、活动日益频繁的现状，民航局为了保障公众安全、规范无人机运行先后颁布了3份文件。

1.1.1 中国民用航空局空中交通管理局于2009年6月26日颁发《民用无人机空中交通管理办法》

该办法对民用无人机飞行活动进行了管理，规范了空中交通管理的办法，保证民用航空活动的安全，制定了民用无人机空中交通管理的有关规定。该文件作为我国现阶段民用无人机控制交通管理办法，对无人机的空域管理、空中交通管理、无线电频率和设备的使用等方面给出了明确的要求。

1.1.2 2009年6月4日民航局颁发了《关于民用无人机管理有关问题的暂行规定》（ALD2009022）

作为对民用无人机的过渡性管理办法，该规定要求民用无人机申请人办理临时国籍登记证和I类特许飞行证；并要求结合实际机型特点，按照现行有效的规章和程序的适用部分对民用无人机进行评审。制定的现阶段评审基本原则是：

● 进行设计检查，但不进行型号合格审定，不颁发型号合格证；

● 进行制造检查，但不进行生产许可审定，不颁发生产许可证；

● 进行单机检查，但不进行单机适航审查，不颁发标准适航证。

1.1.3 2012年1月13日，民航局适航审定司颁发了适航管理文件《民用无人机适航管理工作会议纪要》（ALD-UAV-01）

此文件明确了单机检查时以AP-21-AA-2008-05程序为基础，制定具体检查单和检测方法；以具体使用环境下能安全飞行为标准，以确定使用限制为重点，颁发I类特许飞行证；已经受理的民用无人机项目，在审查过程中进行试验和验证飞行时，按照AP-21-AA-2008-05程序第8.2.1条款办理相应用途类的特许飞行证。

在上述管理政策下，2011年民航局适航审定司为安华农业保险公司研制的AH-3N型无人机颁发特许飞行证。这是国内首架获得特许飞行证的固定翼无人机。2013年12月，民航局适航司向潍坊天翔航空工业有限公司的V750型无人机颁发了特许飞行证。这是国内首架获得特许飞行证的旋翼类无人机。

1.2 国内民用无人机适航管理面临的问题

为了规范无人机的管理，虽然民航局近几年颁布了一系列的政策，但还存在以下5个方面的问题：

国内没有针对无人机颁布正式的适航规章，无人机审定工作还只能以有人机的适航规章为基础进行。有人机适航规章难以全面反映无人机的构型特点。这些规章对于地面站、数据链等无人机特有部分缺乏统一的规章要求，难以保证无人机的安全性和设计完整性。

国内目前还没有建立完善的无人机标准体系，缺乏统一的民用无人机管理和技术标准，使得无人机的设计难以进行统一的管理和控制，使得无人机产品的技术水平差异较大。

国内对无人机研制企业缺乏统一的管理，缺乏统一的技术研究规划和政策导向，使得国内无人机的研制发展方向混乱，难以保障民用无人机产业良性、健康发展。

目前我国低空空域开放还在试验和探索过程中，相应的基础设施及配套服务也在建设当中。我国民用飞行空域本身就已经非常紧张，而国内无人机不允许占有有人机飞行空域，使得无人机的空域更为紧张。这使得如今个别无人机出现未申请空域就占用空域的违规飞行现象。

此外对于无人机驾驶员的资质审核和管理问题、无人机使用的无线电频率等问题也有待进一步解决。

2 民用无人机适航的发展趋势

虽然国内民用无人机的适航管理工作面临严重问题，但是如今很多条件已逐步完善，国外的很多实践也为国内提供了有益的参考。

2.1 适航已是必然趋势，管理体系正在逐步构建

国际民用航空组织（ICAO）于2007年1月成立无人机研究小组（UASSG）。该小组协助ICAO秘书处编制标准和建议措施（SARP）、空中导航服务程序（PANS）和民用无人机的指南材料，支持无人机安全和高效地集成进入非限制空域。为了分析现有的SARP是否适用于无人机运行，UASSG对《芝加哥公约》各附件进行了相应修订，加入无人机的管理要求。其中，在修订后的附件2《飞行规则》中，明确要求必须对无人机进行适航审定；必须对无人机运营人资质进行审核，无人机运营人必须接受安全核查；对操作员应进行资质审核，颁发相应证书。因此，与有人机相同，无人机的适航管理是必然之路。未来国内也将逐步构建完善的无人机型号合格审定、运营人资质审核、操作员资质审核的管理体系。

2.2 适航规章即将制定，型号审定将步入正轨

适航规章是民用航空管理部门为保障航空器安全而制定的适航要求和适航管理规定。我国适航规章体系是在 20世纪80年代借鉴美国的适航规章体系构建的。当前欧美各国已经对无人机的适航规章制定工作进行了系统的规划，并取得了部分成果。这些成果对我国未来制定无人机适航规章将起到重要的影响。

以欧洲为例，依据欧盟条例216/2008第4.4节的要求，欧洲各国家航空局（NAA）负责编制150kg以下UAS的合格审定和运行的要求，欧洲航空安全局（EASA）负责150kg以上的无人机。欧洲航空安全局（EASA）早在2005年便制定了无人机适航性的管理政策A-NPA No 16-2005《无人机适航性合格审定政策》。该政策计划制定以下3部无人机适航条例。

● CS- LUAV，适用于小于750kg的轻型无人机；

● CS-UAV 23，适用于（750～5700）kg的单发和双发无人机以及（5 700～25 000）kg的多发无人机；

● CS-UAV 25，适用于25 000kg以上的双发无人机。

此外，由各个国家民航局（NAA）和地区的航空安全组织组成的专家代表组成的无人航空器系统规章制定联合局（JARUS），已经在无人机适航规章方面取得了有益的成果。该组织的目的是讨论协调轻型无人机合格审定和运行的要求和使用限制，制定一套被多数主要欧洲NAA以及EASA和欧洲航空安全组织（EUROCONTROL）接受的适航性、运行和空域管理要求草案。2009年6月，JARUS开始着手在EASA合格审定规范CS-VLR（甚轻型旋翼航空器）和CS-VLA （甚轻型航空器）基础上制定轻型无人机在有人区上方飞行的规章。JARUS在2012年11月颁布了CS-LURS（轻型无人旋翼航空器）草案，在2013年颁布了针对无人机的系统安全性可接受的符合性方法（RPAS AMC 1309）。

2.3 标准体系逐步完善，适航要求将得以落实

无人机技术标准对无人机的设计和验证工作提供支持，是无人机适航规章的重要支撑。目前，欧美各国已经建立了专门的机构来制定无人机技术标准，正在逐步完善无人机技术标准体系。各国的实践也为我国制定相关标准提供了有益的参考。

欧洲民用航空设备组织（EUROCAE）负责为欧洲航空管理当局（欧洲航空安全组织（EUROCONTROL）和欧洲航空安全局（EASA））制定标准。2006年4月，EUROCAE设立了WG-73工作组来评估现有的无人机适航规章和标准，主要针对无人机的适航性、维修、运行（包括感知和规避）以及空中交通管理方面的规章和标准。目前，WG-73已经针对重量小于150kg的无人机出版了大量的适航性合格审定、维修要求和在非限制空域运行方面相关的文件。

美国航空无线电协会（RTCA）SC 203则与工业界和许多其他组织一起制定最低航空系统性能标准（MASPS），其目标是为无人航空器工业和政府在不影响国家空域其他使用者的前提下对无人航空器安全运行提供标准支持。美国材料标准协会（ASTM）的F38无人机委员会主要致力于开发UAS适航性和合格审定、飞行运行、人员培训和资格鉴定、控制站、商载和支持设备等6个方面的技术出版物和标准。ASTM无人机标准的特点之一是在已有有人机标准基础上补充完善形成无人机的技术标准。目前共计有110余项。

2.4 空域开放提供机遇，运营监管将逐步完善

最近几年低空空域开放已经取得较大进展。自2008年国家空管委在长春、广州和海口飞行管制分区开展改革试点以来，我国在低空空域开放方面取得了较大进展。2010年国务院、中央军委颁发实施《关于深化我国低空空域管理改革的意见》。2012年改革试点扩大至整个东北地区、中南地区，以及唐山、西安、青岛、杭州、宁波和昆明等地。现在试点地区占全国陆地空域面积的31.6%。低空空域划设规定、低空空域管理使用规定等政策规定也即将出台。

低空空域的开放将对无人机产业的发展形成有力的推动。低空空域开放将推动国家相关基础设施建设，空中交通管制体系将逐步完善，相关的配套设施、服务也将逐步到位。因此，低空开放一方面可以进一步完善航空器的监管设施建设，使得民航局方可以对无人机的安全运营进行有效的监管，有力遏制当前无人机违法运营的情况；另一方面对无人机的市场运行提供了平台，将极大地促进民用无人机的市场化进程。

2.5 对产业发展良性引导，行业监管将逐步推进

从市场的角度看，快速激增的市场需求必然导致规模化的企业经营与生产投资行为。良莠不齐的民用无人机制造企业不仅会降低无人机产品质量、增加产品风险隐患，而且将引发重复建设、产能过剩、环境污染等一系列问题，甚至将影响我国无人机制造业的国际声誉。针对上述问题，需要对企业在无人机领域的准入能力进行系统的评价，严格准入要求，引导行业健康发展。

自2012年以来，工信部已经就无人机企业的准入问题，启动了《民用无人机研制单位基本条件及评价方法》的研究。此研究旨在通过对民用无人机研制单位基本条件进行评价，规范民机制造业市场竞争秩序，侧面引导行业基本资源与能力需求，引导资源配置、技术研究与管理水平的发展方向，促进国内民用无人机产业的健康快速发展。

3 国内工业部门无人机适航面临挑战

从无人机适航发展的历程看，各国的无人机适航工作都得到了本国工业部门的积极推动。以美国为例，美国航空航天局（NASA）于2004年开启了Access5计划。该计划的目的是研究如何将无人机集成进入国家空域系统。该计划涉及无人机的适航、空管等一系列问题。该计划的参与者包含美国联邦航空局（FAA）、美国国防部、美国国土安全部等政府部门，具体由NASA和无人机国家工业组织（UNITE）执行。UNITE组织包含了波音公司、通用航空系统公司、洛克希德·马丁公司和诺斯罗普·格鲁曼公司、航空环境公司和欧若拉公司等。此外，航空无线电委员会（RTCA）、飞机持有人和飞行员协会（AOPA）等协会组织也积极参与该计划。这些工业部门和组织在Access5计划中扮演了重要的角色，在推动无人机适航的同时，也确立了它们在行业中的领先地位。经过多年的实践，我国无人机工业部门现在具有一定的技术积累，建立了无人机适航理念，开展了专题技术攻关等工作。

3.1 建立无人机适航理念

目前，国内很多无人机研制企业虽然建立了无人机适航理念，但是它们还是缺乏型号合格取证经验，对适航的认识有限。对于这一类企业，需要从基础入手，学习基本的民机适航管理体系，了解型号合格审定程序，学习适航相关技术标准，建立无人机适航理念。

3.2 完善研制保证体系

中国民航局颁布的AP-21-03R4第21.13条“型号合格证申请人的资格”要求“已经证明或者正在证明具有设计保证系统的人具备申请型号合格证的资格。”所以，无人机研制企业还需要构建符合局方要求的设计保证系统。设计保证系统是指申请人具有必须的、有计划的和系统性的措施来按照适用的适航要求设计产品；表明并证实对适航要求的符合性；向适航部门演示符合性。企业需要从组织结构、职责、程序和资源等方面落实设计保证要求。现在，由于它们缺乏型号合格取证经验，因此还不能保证其研制保证体系很完善。

3.3 组织专题技术攻关

无人机工业部门需要组织适航性专题技术攻关，逐步积累适航性设计和表明符合性的能力，逐步构建适航取证的技术基础。当前欧美先进国家的无人机适航性工作对国内无人机工业部门提供了良好的参考。国内虽然开展了无人机专题技术攻关工作，但是还很不够。国内无人机工业部门应当密切关注国际上无人机适航审定标准、技术管理标准的动态，对国外的审定标准、技术标准进行专题技术攻关，积极推动国外先进技术标准的吸收和本土化，以提升适航设计和表明符合性的能力。

4 总结

总之，随着我国低空空域的逐步开放，国内无人机适航管理要求和技术标准将逐步健全，国家对无人机的适航管理也将逐步完善，无人机的市场化运营在获得更多空域的同时也会得到更严格的监管，违法占用其他空域运行的情况将得到遏制，不具备适航能力的无人机将被逐出民用市场。国内无人机研制企业应建立无人机适航理念、着力完善研制保证体系，航空工业管理部门应组织专题技术攻关。期望我国民用无人机能时刻跟踪适航技术，无人机的适航水平能处于国际前列。

（编辑：雨晴）