浅谈无人机在民航系统中的管理与应用

王锐锋

(民航中南空管局技术保障中心，广东广州510405)

计算机工程应用技术

浅谈无人机在民航系统中的管理与应用

王锐锋

(民航中南空管局技术保障中心，广东广州510405)

在阐述无人机发展历程基础上，论述了无人机在民航领域的应用理论发展，以及如何建立规范的无人机应用机制及防范机制，展望无人机在民航设备排故和应对突发事件等主面的应用。

无人机；民航业；管理制度；应用

无人驾驶飞机简称无人机，是一种有动力、可摇控控制、能携带一种或多种任务设备、执行多任务，并能重复使用的无人驾驶航空器。随着无人机技术的提高，无人机的应用领域必定越来越广。根据美国《航空与太空技术周刊》刊登的分析报告，世界无人机将在2024年达到673亿美元市场规模，而目前中国市场上，太约有400家无人机制造商，占据全球无人机市场的70%份额，未来数年无人机必将呈现爆发式的增长，其中最大的增量必来自于民用无人机领域。

目前国内民用无人机应用，主要有以下五大热门领域：植保、拍摄、环保监测、灾后救援以及电力巡检。随着无人机应用领域的扩大，无人机必然会投入到民航领域。无人机的投入，必将在民航领域产生新的使用秩序。结合民航系统出台的相关管理办法等相关文件，下面谈谈个人对无人机在民航业的管理和应用的一些看法。

1 出台有关规定管无人机

2017年，在全国多个机场发生多起无人机入侵机场净空保护区事件，造成航班停止过出港、备降其他机场等严重影响。据民航局统计，4月份成都、杭州、大连、南京、上海共发生13次无人机影响航班运行事件，特别是成都双流机场受到9次影响，造成34个航班取消、112个航班返航备降、142个航班空中和地面等待。进入5月，无人机干扰航班事件仍有发生。5月12日，重庆江北国际机场又受到无人机影响，造成43个航班备降、2个航班返航、地面等待延误航班67架次、58个航班取消，候机楼滞留旅客6000人。无人机入侵事件，不但延误旅客的行程，给个人、机场、航空公司带来不可估量的经济损失，而且影响机场安全运行，一旦无人机与飞机相撞，将出现机毁人亡的特重大安全事故。

不可否认，无人机的无序、非法飞行，给社会、民航业和个人带来了极大的负面影响及损失，如何科学合理引导无人机、特别是无人机在民航领域内的发展和应用，首要一点，必是建立健全的规范制度。2017年5月16日，中国民航局航空器适航审定司发布了《民用无人驾驶航空器实名制登记管理规定》，从2017年6月1日开始，对民用无人机进行实名登记注册，标志着我国建立健全无人机管理制度，迈出坚实的第一步。

2 建立健全无人机管理制度

2.1 无人机实名认证

无人机实名认证可以为系统化管理提供基础。无人机影响航班起降事件，虽说部分肇事者得到了应有处罚，但是无人机的起飞门槛低、查证处置难等问题依然存在，而实名制的推出，则是为相关管理规范和法律法规的制定提供了基础。同时，实名认证后，发生事故时更容易进行责任划分和责任追究。实行无人机实名登记制度，对于严格遵守规则的用户不会受到影响，一方面保护民航业和普通群众的权益，同时在一定程度上，对于“黑飞”等情况起到一定的遏制作用。

2.2 建立民航业与无人机生产企业联动机制，在技术上主动保障民航空域安全

为保障公共空域安全，无人机生产企业可通过特定的合法途径，获取民航禁飞空域数据。在无人机产品出厂前，设置机场等公共空域禁飞区或限飞区电子围栏。

1)无人机禁飞区域设置。无人机无法在禁飞区内起飞，同时，当无人机从外部接近禁飞区边界时特定距离时，将自动减速直至悬停。如果在无GPS信号状态下误入禁飞区，在重新获得GPS信号后，将自动降落。

2)无人机限飞区域设置。当飞行器从外部接近限飞区域时，应用程序弹出警告提示，提醒无人机操纵者存在飞行风险。若操纵者继续操纵无人机深入限飞区域，无人机设置的保护程序，将强制无人机下降至安全高度。

3 细化各项规章制度，使无人机飞行有据可循

俗话说“没有规矩，不成方圆”。规矩也就是规章制度，是行业内从业人员应该遵守的用来规范行业行为的规则、条文。合理科学建立有据可循无人机规章制度，不仅是无人机运行规范化、制度化管理的基础和重要手段，同时也是责任划分和责任追究的重要依据。

3.1 无人机活动组织单位或个人，首先必须具备合法身份

无人机在隔离空域内运行，组织单位或个人应当符合国家和民航有关规定：

1)明确无人机活动组织单位或个人，若多个主体同时在同一空域范围内开展民用无人机飞行活动时，应当明确一个活动组织者；

2)驾驶员、观测员需取得民航局认可的驾驶执照；

3)民用无人机航空器需取得国籍登记证、适航证件(特殊适航证、标准适航证和特许飞行证等)、无线电台及使用频率情况；

4)民用无人机需具备从事飞行活动时相应的感知与避让能力；

3.2 飞行活动需有详细的活动说明

进行无人机飞行活动前，组织单位或个人，应有详细的飞行活动方案，预设的飞行空域，飞行时间等情况，详细方案应包括以下内容：

1)明确无人机活动的类型或目的；

2)预设无人机活动的飞行空域，详细说明是否会进入机场净空保护区、禁飞或限飞区域。

3)明确无人机活动的飞行日期，具体的起飞地点，降落地点、巡航速度、巡航高度、飞行路线，以及飞行时长和次数。

4)与军方、空管单位等需建立有效可行的协调通报机制，并制定完备应急预案。

3.3 统一申请时间与受理部门，依申请内容分发至相关单位审核

明确无人机飞行活动的提前申请时间，以便于审核部门对申请资料进行充分的审核与评估。因我国空域的划设和使用，由我空军进行管控，建议无人机飞行活动申请，统一交当地军方进行受理。当军方收到无人机飞行活动组织单位或个人的飞行活动申请材料，按申请内容，分发至军航管制部门、民航地区管理局或民航空管单位部门审核，并对材料内容反馈意见，在申请民航空域内飞行，审核内容应包括以下几个方面：

1)确认组织者或个人申请无人机飞行活动，是否符合飞行要求，是否会对地面人员、公共设施、环境安全和社会治安造成危害。

2)核实申请材料中提及的预设飞行空域，是否在允许飞行范围内；原则上，在飞行密集区、人口稠密区、重点地区、繁忙机场周边空域，不划设无人机飞行空域。无人机飞行，需单独为其划设隔离空域，明确水平范围、垂直范围，明确起飞点与降落点。同时，划设隔离空域应综合考虑民用无人机的通信导航监视能力、无人机性能、应急程序等因素。划设无人机的隔离分域，应明确无人机的隔离空域与其他航空器使用的空域边界需保持的水平距离，同时明确上下限距其他航空器应保持的垂直间隔距离，并规定无人机在所分配的隔防空域内飞行，需与水平边界保持的规定距离，目的是预防无人机失控冲出分配的隔离空域。，与其他航空器发生冲突，造成危害。

3)审核申请的无人机飞行时间，是否会与其他重要飞行活动相冲突。

4)空管单位通过自有的气象情报系统，抑或联合当地气象部分，分析评估组织方申请的无人机飞行活动当天气象条件，是否允许进行飞行活动。飞行活动申请者，需与军方、民航地方管理局和空管单位等相关单位保持密切联系，关注气象动态，做好备份的飞行活动预案。

5)审核无人机飞行器是否设置有电子围栏，是否具有相应等级的系统感知和避让能力；

6)在申请飞行的民航空域内，无人机的无线通信频段，是否会干扰或影响到该区域内的民航通信、导航及监视设备。随着民航业务与无人机业务的发展与扩大，根据无人机的用途，考虑划设专门的无人机通信频率，避免与其他业务频率发生冲突。

3.4 建立安全有效的安全性措施

为防止民用无人机和其他航空器活动相互穿越隔离空域边界，提高民用无人机运行的安全性，应采取下列安全措施：

1)空管单位与无人要驾驶员应建立可靠的通信。

2)空管单位与无人机驾驶员应当持续监视民用无人机的飞行动态，确保无人机时刻处于可监控状态下。

3)当空管单位发现无人机在所分配的隔离空域内飞行，与水平边界小于规定的距离时，应及时通知无人机控制人，立刻控制无人机返回允许飞行空域，避免无人要穿越隔离空域，与其他航空器发生冲突。同时通报相邻空域管制单位，做好应急准备。

4)空管单位应建立民用无人机指挥与控制链路失效、无人机避让侵入的航空器等紧争事项的应急处置程序。

3.5 建立无人机飞行活动公安部门备案制

无人机飞行活动在公安部门进行备案，一方面可建立飞行组织主体或个人的飞行安全档案与诚信档案，有利于申请者下次进行申请飞行活动。另一方面，在发生纠纷或事故时，有利于进行责任划分与追究，保护相应部门或个人的利益。

4 民用无人机在民航业可发挥的作用

无人机在民航业可发挥的作用有很多，如可进行信号检查，场型测试，无线电干扰排查等，下面主要谈谈两个方面：

4.1 对民航导航设备仪表着陆系统进行验证和评估

仪表着陆系统是关键重要的民用航空导航系统，该系统由航向信标、下滑信标和测距仪组成，为飞机降落时，提供对准跑道中心线的航向道信号、引导飞机呈3度角下降的下滑道信号以及飞机与着陆点之前的距离信号，可保障飞机在低能见度和恶劣天气条件下安全着陆。

仪表着陆系统的信号的准确信对飞行安全至关重要，需定期安排校验飞机进行信号验证。我国目前正处于民航发展的迅速增长期，新建机场和新建的仪表着陆系统也迅速增加。由于培养合格的校验飞行员和校验员需很长一段周期，再上飞行校验时受天气等不可控因素影响，或多或少会延长校验时间，可能导致校验飞机无法按时到达下一校验地点，在短期内或许出现校飞运力紧张的局面。若仪表着陆系统未按时完成信号校验，根据民航相关规章制度是需要关停使用。

民用多轴无人机具有体积小，飞行速度快，同时可携带一定重量的天线，在军民领域已有较为成熟的应用。若在飞人机上安装飞控模块、GPS差分系统模块、信号采信处理模块及天线等设备，可对仪表着陆系统的频率进行捕捉和分析，经过定位、数据回传与数据分析等技术，可应用于仪表着系统无线电信号准确性的验证。若经过国家和民航相关部门的评估验证，并得到许可推广，该技术必将在民航业内迅速得到使用。例如，飞行校验机组若无法按计划到达进行仪表着陆系统飞行校验，可使用无人机先行对仪表着陆系统进行信号采集分析验证，若信号合格，可暂缓关闭仪表着陆系统，不影响机场航班的运行。待校验机组到达后，可再次进行信号验证，以保障系统可正常使用。无人机的应用，在一定程度上要缓解机场运行压力，同时在经济、人力等各方面，都有不可估量的作用。

4.2 利用无人机进行无线电信号干扰排查

在民航系统运行中，无线电专用频率占据着极其重要的地位。在一定程度上，无线电专用频率直接关系到民航的飞行安全。民航无线电干扰的种类有同频信号干扰、邻频信号干扰等。同频信号干扰产生的主要原因是在某些区域存在违规使用和民间私用信号的发射干扰，其发射的相关信号与民航频率波频相似或相同。邻频信号干扰主要是某些设备的技术指标没有严格按照国家要求进行设置，使信号落入到民航频率。而这些干扰信号的发生地，多数在山区或者干扰排查车不易进入的地方。若利用无人机的机动性，则能更快，更准确地定位到干扰源。无人机排查频率干扰若得到推广，对打击“黑广播”，净化民航无线电通信频率，也有积极的作用。

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，无人机在民航领域的应用也将越来越广，期待无人机能在民航领域发挥越来越多的作用。

[1]金伟,葛宏立,杜华强,等.无人机遥感发展与应用概况[J].遥感信息,2009(1).

[2]民用无人驾驶航空器系统空中交通管理办法.MD-TM-2016-004.

[3]《中华人民共和国飞行基本规则》

[4]《通用航空飞行管制条例》

[5]《民用航空空中交通管理规则》

TP311

A

1009-3044(2017)24-0196-02

2017-07-15

王锐锋(1983—)，男，广东梅州，硕士，研究方向为监视与通信。