无人机监管及建议研究

2018-03-22

信息通信技术与政策 2018年2期

吴宏建中国信息通信研究院安全研究所高级工程师

1 引言

2015年，无人机被评为“2015年度十大新兴科技”之一，无人机市场开始了井喷式的成倍增长，在越来越多的国家和领域得到了广泛的研究、发展和应用。目前，无人机不仅应用于军事领域，也广泛应用于防汛抗旱监测、土地资源调查、气象、农林、海洋等民用领域。民用无人机分为专业级和消费级两类。其中，消费级无人机具有典型的“低、慢、小”（通常飞行高度低于1000m，飞行速度小于200km/h，雷达反射面积小于2m2）特点，操作简单，机动性好，深受消费者喜欢，被广泛用于航拍、娱乐等场景。然而，在无人机快速发展的同时，也带来了大量不可忽视的安全风险。

一方面无人机扰航事件频发，严重威胁航空安全和公共安全。据中国民航报道无人机扰航事件从2015年4起、2016年23起到2017年上半年40余起，呈逐年上升趋势。另一方面，由于普通雷达对“低、慢、小”无人机难以有效探测，敌对国家情报机构可利用无人机对我重点区域进行航拍，实施情报侦察，甚至开展袭击等，严重威胁我国国家安全。此外，无人机还可通过搭载传单、伪基站等方式传播违法有害信息，严重扰乱社会秩序。为了应对无人机一系列安全风险，更好地促进无人机健康有序发展，各国纷纷出台各自的无人机监管政策。

2 无人机监管政策

2.1 国外无人机监管政策

美国、德国、澳大利亚等国家都出台了各自的无人机监管政策。其中，美国在无人机监管方面起步较早，监管政策较为全面，是无人机监管的典型代表。

（1）美国

●飞行限制

2015年，美国联邦航空管理局（FederalAviation Adm inistration，FAA）针对重量小于25kg的小型无人机提出监管草案，该草案于2016年6月正式发布，8月起开始实施。该监管政策对无人机的飞行时间（日间飞行）、范围（操纵者视线范围内、飞行高度（相对）不超过400英尺（约120m）、不能在人群上方飞行、机场一定距离范围外等）、速度（不超过100英里/小时（约160km/h））以及使用者（拥有无人机驾驶证书或在已拥有证书人员的监护下，以娱乐和教育为目的除外）等方面提出了相应要求；2017年4月，FAA颁布新的空域限飞规定，划定133个军事基地为无人机禁飞区，用户违反禁飞规定将会受到民事处罚和刑事诉讼。

●实名登记要求

2015年12月，FAA要求重量超过250克的小型无人机必须登记注册，以确保无人机可溯源，保障航空安全。未注册用户将会面临FAA最高2.75万美元的民事罚款，严重情形可面临高达25万美元刑事罚款以及最高为期3年的监禁。

●驾驶员资质管理

美国联邦航空管理局发布的最新无人机驾驶员资质要求取消了无人机完整的驾驶执照，年满16岁、通过美国运输安全局相关审查，就可获得有效期为两年的无人机驾驶证书。

（2）德国

●飞行限制

2017年1月，德国政府出台无人机法律草案，规定无人机禁止在人群密集区、工业区、军事基地、监狱、车站、机场等地区飞行，未经许可飞行高度不得超过100m。此外，禁止无人机用于广播、录像或录音，超过250g的无人机禁止在居民区上空飞行。

●实名登记要求

2017年年初，德国空管局（DFS）拟定了一份新的关于飞行器的法律草案，要求重量超过250g的飞行器须明确标明责任人的姓名以及住址。

●驾驶员资质管理

法律草案要求驾驶超过2kg的无人机操作者必须持有有效无人机驾照。

（3）澳大利亚

●飞行限制

澳大利亚法律规定娱乐用途无人机在管制机场、人口稠密地区5.5km的范围内禁止飞行，不得将无人机驶近其他人30m内，飞行高度120m以下，而且操纵者必须在视距内监督飞行。

●实名登记要求

澳大利亚法律规定无人机总重超过150kg的大型无人机才需要注册。

●驾驶员资质管理

澳大利亚法律规定娱乐为目的的无人机驾驶不需要驾驶证书。但在限制飞行区域飞行或驾驶商用无人机时必须持有无人机驾驶证书。

图1 无人驾驶航空器管理部际联席工作机制成员单位

2.2 国内无人机监管政策

为了加强无人机管理，我国成立了无人驾驶航空器管理部际联席工作机制，国家空管委、空军、海军、民航局、公安部、工信部等都是联席工作机制成员单位（见图1），该联席工作机制是目前国内无人机管理决策的最高执行机构。部际联席工作机制的成立，明确了各监管机构所应承担的职责，协调解决管理中出现的重大问题，有助于改变我国无人机管控的被动局面。

（1）飞行限制

2009年起中国民用航空局就先后颁布《民用无人机空中交通管理办法》（已废止）、《轻小无人机运行规定（试行）》《民用无人驾驶航空器系统空中交通管理办法》等一系列行政法规，将无人机按重量分为七类，以便分类管理。此外，对飞行时间（昼间）、范围（视距）、速度（不超过120km/h）、使用者（符合相关资质要求）以及无人机重量（最大起飞重量小于或等于7kg）等方面提出了相应要求。

2017年1月，公安部起草了《中华人民共和国治安管理处罚法（修订公开征求意见稿）》，其中提出了无人机违法飞行处罚细则，处于公开征求意见阶段。此外，2017年5月10日公安部就无人机整治工作召开了视频部署会，为无人机创造健康有序飞行环境奠定良好基础。

2017年6月，由工业和信息化部联合国家标准化管理委员会等部门发布了《无人驾驶航空器系统标准体系建设指南（2017—2018年版）》，推进对无人机研发、制造、销售、使用等各环节的监管工作。

（2）实名登记要求

2017年5月中国民用航空局出台《民用无人驾驶航空器实名登记管理规定》，要求最大起飞质量超过250g的民用无人机都需要进行实名登记，且要求在无人机机身上粘贴无人机身份标识的二维码。

此外，国家空管委正致力于制定无人驾驶航空器飞行的具体管理规定，为未实名注册登记无人机所有者的处罚提供依据。

（3）驾驶员资质管理

中国民用航空局2016年7月发布《民用无人机驾驶员管理规定》，与此同时，2013年11月发布的《民用无人驾驶航空器系统驾驶员管理暂行规定》被废止。新规定细化了无人机分类，新增管理机构管理备案制度，保留中国航空器拥有者及驾驶员协会（AOPA）对部分无人机驾驶员的资质管理。对于室内飞行、起飞重量小于7kg、在人烟稀少空旷的非人口稠密区试验的无人机由驾驶员自行负责，无需驾照管理，其他情况无人机驾驶员则由行业协会或局方飞行标准部门实施管理。

3 无人机监管技术手段

（1）美国无人机监管平台

2016年1月美国联邦航空管理局正式推出自行设计的无人机监管智能手机软件B4UFLY，用于提醒用户避免违规飞行。该软件向用户提示无人机飞行法律法规以及用户当前位置是否有管制或其他飞行要求，以提高用户安全飞行的意识和能力。

目前，美国倍受看好的无人机飞行管理信息平台是2014年成立的AirMap，该平台已与美国850座机场达成了合作，世界知名无人机品牌大疆、3DR、Yuneec等也内置了AirMap的服务。该平台直接与FAA合作，这使它不仅能获得权威的禁飞区信息，还能实时获取临时禁飞区的信息，让用户能查询所在地的禁飞情况，同时实现无人机的有效监管。目前，全球已有80%的民用无人机用户接入了AirMap平台。

（2）国内无人机监管平台

“无人机云系统（简称无人机云），是指轻小型民用无人机运行动态数据库系统，用于向无人机用户提供航行服务、气象服务等，对无人机运行数据（包括运行信息、位置、高度和速度等）进行实时监测。接入系统的无人机应即时上传飞行数据，无人机云系统对侵入电子围栏的无人机具有报警功能”。无人机云系统作为无人机监管技术手段之一，能够实现无人机的行政管理、飞行监视等，为重要空域及敏感区域提供安全保障。

目前，我国主要的无人机云有两大类，一类是已被民航局批准试运行的无人机云系统，分别是AOPA的优云（U-Cloud）、青岛云世纪的U-Care和四川福来鹰的飞云系统，其中，前两家运营范围为全国，飞云系统为四川省内；另一类是大疆公司自己研发的无人机管理云系统GEO，但没有获得批准。大疆公司在我国消费级民用无人机市场占用率达到90%以上，所以在获批的3家云系统中注册的消费级民用无人机用户并不多。

在无人机飞行数据上传到云系统的实现原理上，获批的3家云系统与大疆的GEO有所不同。前者采用无人机数据直接上传方式，即在民用无人机上加装手机通信模块，利用蜂窝网络向云系统传递无人机飞行数据；而后者采用的是间接上传方式（国外无人机监管平台多采用此方式），飞行数据通过下行链路向地面控制站传送，再通过移动互联网上传到云系统。二者实现原理如图2所示，不同实现方式对比见表1。

通过上述对比分析可以看出，飞行数据直接上传方式通过在无人机上内嵌或外置通信模块，可利用蜂窝移动通信中SIM卡身份鉴别技术、定位技术实现对无人机的实时身份识别、定位及监控，有效解决目前无人机存在的GPS位置信息篡改等诸多问题，但采用移动蜂窝技术会增加通信模块，实时上报飞行数据会产生通信费用，且要求空中蜂窝网全覆盖，需要改造基站天线，带来额外成本；飞行数据间接上传方式则不需要增加额外费用，但无人机身份识别、实时定位完全取决于用户在飞行过程中是否打开与云系统的实时传输接口，同时还面临着GPS欺骗等问题，大大削弱了云系统对无人机的实时监管能力。

图2 无人机云系统数据上传方式

表1 不同飞行数据上传方式优缺点比较

4 无人机监管建议

为了建立无人机长期有效监管机制，本文从无人机的实名登记管理、管控技术手段建设、自身的安全防护和配套监管政策标准等方面提出了无人机监管相关建议。

（1）逐步实现民用无人机实名管理的全程化和系统化

民用无人机实名管理是无人机管控的重要基础，在民用无人机生产、销售和使用等各个环节，可统筹考虑和建设相应的技术手段或管理措施。在生产环节，要求民用无人机厂商增加无人机身份识别技术和实名验证激活技术，如能够广播自身信息的无线信标技术或移动终端身份识别和激活技术等。在销售环节，要求销售企业落实身份核验和实名登记，实现“人—机”身份的捆绑。在使用环节，民用无人机厂商应在分别核对人、机的身份信息之后才能激活无人机，同时在使用过程，确保无人机接入监管平台。

（2）逐步完善和部署无人机管控技术

无人机监管技术手段的建设是无人机有效管控的重要保障。

一是逐步提高民用无人机接入无人机云系统的比例，依托云系统的大数据，实现民用无人机飞行态势的感知和实时监管。

二是在机场等重点区域，建设无线信标接收站等设施，用于无人机的身份识别及预警。

三是加强无人机探测和处置系统的研发和部署，提高重点区域的对“黑飞”的应对能力。

从长远来看，可以结合5G网络建设发展情况，逐步推动移动蜂窝技术在民用无人机监管领域的应用。同时，建议同步细化民用无人机分类标准，明确适用于蜂窝移动通信技术的无人机类型，并探索研究因蜂窝移动通信技术所产生的成本的分担方式。

（3）强化无人机内在安全机制设计

提升民用无人机自身安全防护能力是构建无人机安全监管体系的重要一环。市面上存在各种无人机改装公司，可以破解民用无人机厂商设置的指定空域飞行等安全限制。因此，民用无人机厂商还应加强无人机系统、软硬件和通信协议等内在安全机制设计，研究体系化的无人机系统和通信安全防护方案。例如，在满足无人机处理性能的基础上，加强控制信号认证机制，引入移动蜂窝定位技术应对GPS位置欺骗等。

（4）推动民用无人机监管法律和标准体系的建设

●提升民用无人机监管法律的层级，明确各监管部门的职责以及对违法违规行为的罚则。

●尽快出台民用无人机监管相关行业标准，将民用无人机的实名溯源、实时监管和处置配合等监管要求也纳入到民用无人机行业标准进行规范管理。

●促进和规范无人机探测和处置系统产业的良性发展，加大系统的研发投入，并出台相关管理办法，严格规范无人机频率干扰设施的使用。

●尽快出台无人机个人信息和数据保护方面的指导意见，约束和明确民用无人机厂商、云系统以及监管部门使用用户数据的场景，并明确其保护用户数据安全的责任和义务。