无人机航空摄影的困境与出路

2018-04-18刘锐

地理空间信息 2018年4期

刘锐

（1.广东省国土资源测绘院, 广东广州 510000）

在测绘领域，超轻型无人机代替大型飞机进行航空摄影，使得航空数据的获取能力得到很大的提升［1,2］。但是，大规模的应用也带来了安全、监管等巨大的困境。如何在无人机航空摄影的快速发展中应对当前的困境和挑战，是一个值得深入思考的命题［1］。

1 无人机航空摄影的影响因素

使用无人机设备进行低空航空摄影工作，有如下影响因素。从无人机航空摄影行业的监管部门来看，涉及军方、民航、行业主管部门（测绘、体育、农业、宣传）、公安等部门。从无人机航空摄影设备的自身属性来看，包括设备制造商、无人机设备、设备操作者等，这些因素是无人机航空摄影技术应用的直接参与者。从无人机航空摄影设备的使用属性来看，包括空域、通信、导航、监视和气象等，这些因素成为影响无人机航空摄影应用与发展的制约因素。以上因素成为无人机航空摄影测量推向深度和广度的重要影响因子。

2 无人机航测困境

自国家测绘地理信息局2010年组织开展推广无人机航空摄影应用以来，无人机航摄系统已经广泛应用在国家重大测绘工程、基础测绘、数字城市建设及测绘应急保障服务等各方面，服务领域也在不断拓宽。但是，高速发展的背后，无人机航空摄影的困境仍然存在。

2.1 法律困境

随着我国发展通用航空的政策信号不断释放，低空空域管理改革等重大政策蓄势待发，通用航空的发展前景变得令人期待。与此同时，我国通用航空法律现状远远落后于现实需求的实际日益凸显。

适航许可方面，中国民航现有的航空器适航审定均是针对大型载人飞行器的，无人航空器系统适航政策已经列入适航审定“十三五”专项规划，具体实施尚待时日。

人员管理方面，民用航空局飞行标准司于2016-07以咨询通告的方式推出了《民用无人机驾驶员管理规定》，要求无人机驾驶员具备相应的技能，并通过民航局组织的培训和考试方可获取执照，对无人机系统驾驶员实施指导性管理，最终目的是按照国际民航组织的标准建立我国完善的民用无人机驾驶员监管体系。

运行规则方面，国务院、中央军委于2003-01颁布《通用航空飞行管制条例》，以及由此衍生的《通用航空飞行任务审批与管理规定》（2013-11），对通用飞行活动的空域管理、计划审批和飞行保障等作出相关规定。民用航空局飞行标准司于2015-12以咨询通告的方式推出了《轻小无人机运行规定（试行）》，对特别是低空、慢速、微轻小型无人机的运行进行了相应的规范。为进一步规范民用无人驾驶航空器飞行活动，规范其空中交通管理工作，民用航空局空管行业管理办公室于2016-09颁布《民用无人驾驶航空器系统空中交通管理办法》（MD-TM-2016-004），对安全评估、空中交通和无线电管理等进行了规范。2017-08，中国民用航空局发布《民用无人驾驶航空器从事经营性飞行活动管理办法（暂行）》和《无人机围栏》等征求意见稿，旨在规范民用无人驾驶航空器从事经营性活动的市场监管，促进无人机产业安全、有序、健康发展。

通用航空法律制度主要由国家立法、行政法规、民航规章3个层次构成。但是这些规定多为试行、暂行和指导性规定，涉及具体监管细节相对滞后。目前国内尚未形成完整的民用无人机规章及管理体系，相关法律法规存在法律法规体系不够健全、内容过于笼统、相关条文交叉等问题，严格且繁琐的审批手续规定，甚至阻碍了通用航空的发展，成为无人机航空摄影发展的最大困境。

2.2 政策困境

作为新兴的产业，无人机对于传统航空产业的冲击使得管理部门也面临了巨大的挑战。无人飞行器的管理，一方面属于民航局，同时空域安全涉及空军方面，产业政策涉及工信部，其他如公共安全还涉及公安部，具体行业应用还涉及其他部委。多口管理经常造成管理无序和成本增大。

从全球范围来看，美国的无人机监管政策走在前面，其他国家特别是发展中国家，多是参考甚至照搬美国的政策。2016年，美国联邦航空管理局（FAA）出台了无人机监管的系列政策，尤其是Operation and Certification of Small Unmanned Aircraft Systems(FAA Part 107)，为无人机的认证、监管和运行提供了良好的样本。目前国内对于FAA政策的研究正在进行，本地化尚需时日。无人机的政策配套落后、监管缺位、低空空域开放步伐缓慢、缺乏相应的产业标准，是制约其大规模发展和应用的政策困境。

2.3 身份困境

无人机生产厂家众多，生产标准各异，各种配（备）件没有统一的标准，尤其是在飞行控制相关的外部标准方面，如无线电频率、导航方式、通讯链路等没有标准化的工艺和流程，导致经过适航认证和许可的各种飞行器都能上天，没有适航认证和许可的飞行器则在监管层面面临“一刀切”的管理限制。

另外，人员资质管理同样面临标准问题，民航局、体育协会以及行业监管部门均有独立的培训机构，且颁发各自的认证证书，造成身份的相互认定问题以及资质管理的混乱。

2.3 空域困境

所谓低空空域通常是指1 000 m以下的空间范围，这是通航飞行作业的主要活动区域。《低空空域管理使用规定（试行）》提出，全国低空空域分为管制空域、监视空域、报告空域以及目视飞行航线4类。管制空域指“为飞行活动提供空中交通管制服务、飞行情报服务、航空气象服务、航空情报服务和告警服务的空域”；监视空域与管制空域比，区别在于“不提供空中交通管制服务”；报告空域是指“为飞行活动提供航空气象服务和告警服务，并根据用户需求提供航空情报服务的空域”；目视飞行航线是“为确保航空用户能够飞到预定空域，且飞行人员在目视条件下飞行的航线”［3］。

2016年，国务院办公厅发布《国务院办公厅关于促进通用航空业发展的指导意见》，提出加快提升服务保障能力，促进产业转型升级，释放消费潜力，实现通用航空业持续健康发展的总体目标，同时提出科学规划空域、优化飞行服务和提高审批效率的具体措施。但是《意见》的落地和具体实施还没有清晰的可操作流程。

2.4 保密困境

测绘航空摄影获取了地表所有的地理信息，测绘航空摄影底片和影像数据是重要的涉密载体，直接涉及国家安全和利益。因此，测绘航空摄影成果在公开提供使用前，必须依法经过省级以上测绘行政主管部门进行保密技术处理,并按照国务院、中央军委的有关规定送军方进行保密审查。实际操作过程尤其是应急测绘响应过程中，保密审查工作会对快速无人机航空摄影的时效性产生一定的影响。

3 破局与出路

3.1 法律法规建设

2010-08，国家测绘地理信息局根据国内无人机航摄系统软硬件的生产现状、技术特点、应用情况和航测业务需求，参照有关的无人机系统技术标准、数字航空摄影规范等，对用于航测的无人机安全作业、航摄系统技术要求和航空摄影工作等进行了规定，编制了《无人机航摄安全作业基本要求》、《无人机航摄系统技术要求》和《低空数字航空摄影规范》等指导性规范，对装备自身安全要素（机械、油气、电路、电磁信号）、环境安全要素（现场踏勘、场地选择、应急场地、障碍物调查、围观人员及车辆等）、操作安全等进行了规定。作为指导性规范，主要定位是航摄作业行为规范，且不具备强制效力。

2014-07，空管委出台《低空空域使用管理规定（试行）征求意见稿》，标志着我国低空空域改革进入“破冰”之旅。《意见稿》对空域的划分、准入使用、飞行计划审批报备、相关服务保障以及行业监管和违法违规飞行查处等做了细致的规定。由于多种原因，该意见稿并未进入试行实施阶段。

2015-12，中国民用航空局飞行标准司出台了《轻小无人机运行规定（试行）》，是第一个真正投入试行的无人机运行规定。该规定对适用范围、机长和驾驶员职责权限及资格要求、具体操作要求等作了较为详细的规定，同时提出了电子围栏和无人机云的基于互联网的新型管理思路。

2016-07，中国民用航空局飞行标准司出台了《民用无人机驾驶员管理规定》，明确了无人机驾驶员的管理机构，以及局方和行业协会对无人机系统驾驶员的具体管理要求。

2016-09，中国民用航空局空管行业管理办公室发布《民用无人驾驶航空器系统空中交通管理办法》，对安全评估、空中交通服务和无线电管理等进行了规范。

2017-10，中国民用航空局先后发布《无人机围栏》、《无人机云系统接口数据规范》，从区域安全、接口规范等方面等对无人机的活动进行了要求和规范。

由以上阐述可以看出，无人机航空摄影规范的建立，涉及多个部门，各部门间的定义和权责并不明确，因此需要从国家层面梳理、建立并完善无人机低空航摄相关法律法规，明确管理权责，理顺衔接关系；同时，在行业管理层面，需要与测绘管理相关部门建立充分的合作机制，共同管理和规范无人机航空摄影。

3.2 认证制度建设

在建立完善法律法规的基础上，进行相关制度建设，主要从以下4个方面进行：

1）厂商认证：建立生产无人飞行器相关设备的厂商的生产许可证、产品合格证等认证制度，配套设备生产标准化的相关规范（无线电、导航、广播电报、数据接口等），从整个产业体系上进行规范化。

2）设备认证：建立设备档案管理制度，关键部件索引管理，配套设备注册和认证制度、设备分级管理和报废制度等，如深圳市发布的《民用无人机系统二维条码标识技术规范》《民用无人机系统身份识别通用要求》和《民用无人机系统性能测试方法第3部分：无线射频性能》三项联盟标准，推动实现无人机“一机一码”，为无人机身份识别、飞行监管及质量管控提供有力支持。

3）人员认证：结合互联网+无人机云管理平台，建立操控人员的机长证（驾驶证）、配套人员的岗位培训和认证制度，以及各岗位的定期审核制度等有效的人员认证制度，为无人机运行提供合法合规的人力技术保障。

4）资质认证：进行测绘作业，必须具备相关的资质，即测绘单位的资质证和作业人员的作业证，将无人机测绘作业纳入测绘行业管理。

通过上述认证制度，可以从源头上制止“有意黑飞”和“无意黑飞”，保障合法无人航空摄影的顺利有序进行。

3.3 管理平台建设

建立和打造一个统一的信息平台，使得空域管理方、民用航空、行业管理者及用户四者之间实现信息传递和共享。主要实现如下功能：

1）实现厂商、设备、资质、人员的注册入库管理；

2）建立任务通报及备案制度，实现任务的注册申请、入库比对、许可审批、执行备案和任务注销的全过程监控；

3）实现低空航路管理，在空域申请中明确可飞行的路线；

4）实现空域协调，及相关通报（导航、气象等）处理；5）实现测绘任务的通报和行业管理功能。

目前，国外有AirMap等提供软硬件一体化监管服务的平台，国内也已经有“U-Cloud优云”、“Aero-Cloud飞云”、“U-Care”等无人机云系统实现了以上部分功能，与测绘地理信息行业监管共享也在逐步推进中。

3.4 基础设施建设

国家测绘地理信息局积极落实国务院办公厅航空应急和突发事件应急规划，组织开展国家应急测绘保障能力建设。明确了建设适用无人机的通用航空基础设施，是完善测绘应急保障体系的重要目标。

主要包括以下三方面内容：①通航机场或通航起降点的建设，有了通航机场与基地，无人机航空摄影作业尤其是在测绘应急响应中才能更加从容，方能“有天有地”；②低空航图的绘制，有了低空航图，才能有明确的路线可飞，这是低空空域飞行的基本前提［4］；③ 空管系统合理配置，充分利用无人机管理平台，完成“怎么飞、如何飞、安全飞”的优化管理［5,6］。