国际民用航空组织积极推进无人机系统的发展

蔡琰，杨筱华/中国航空工业发展研究中心，北京市 朝阳区 100028

国际民用航空组织(ICAO)第40届大会于当地时间24日在蒙特利尔国际民航组织总部召开。来自各成员国和有关国际组织的2600多名代表将在为期11天的会议期间，讨论航空安全、空中航行、航空安保、运输政策、航空环保等议题。会上，评审了国际机场理事会(ACI)等机构针对无人机系统产业发展、空域融合、标准与规章制度等问题发表的文章。这些文章主要由民用航空也利益相关方和工业界合作伙伴提出，旨在保持无人机系统产业高速、健康发展的同时，确保传统空域运营民用航空飞机、机场的安全。

2019年10月10日，国际民用航空组织(ICAO)在蒙特利尔举行了其第40届三年一度的会议。会上，航空运输业利益相关方和工业界代表发表了多篇论文提交会议评审。其中，与无人机产业发展相关的文章有三篇，分别是：

(1)ACI、民用航空航行服务组织(CANSO)、空中交通管制员协会国际联合会(IFATCA)、航空公司驾驶员协会国际联合会(IFALPA)、国际航空运输协会(IATA)联合发表的名为“降低非授权无人机运营带来的风险并提高应对水平需制定标准和指引”；

(2)ACI、IFALPA、IFATCA和国际航空航天工业协会协调委员会联合发表的名为“无人机系统交通管理”；

(3)CANSO、IATA、IFALPA联合发表的名为“无人机系统安全、高效地空域融合”。

制定标准和指引的必要性

随着个人和消费类无人机系统使用的上升，在商用飞机和机场周边出现非授权无人机系统的时间随之上升。某些事件对航线和机场运营造成了破坏，对出行的民众产生重大影响。

为保证航空安全，侦测此类非授权无人机系统运营，开发高效反无人机系统措施，ICAO支持成员国和工业界采用高级别标准和指引是必要的。工业界基于现有标准开发新标准和指引并提交至ICAO。

近期机场附近非授权无人机对运营造成的破坏已经向管理机构和航空产业利益相关方关于如何管理此类事件敲响了警钟。此类事件对航线和机场运营产生破坏，对行业保持飞行环境安全的信用度造成了损失，对乘客产生了极大不便，并造成了严重财产损失，而这只是显性的损失。近期最极端的例子，是2018年12月底，一家大机场由于目击到黑飞无人机运营遭到影响。一两天时间内，140000名乘客和1000趟航班受到影响，造成继2010年冰岛火山喷发以来最严重的破坏。

工业界合作伙伴认为，侦测和反无人机的技术正在发展，目前还很受限。尽管此类技术无法完全保护航空系统，但仍将为国家管理和执法机构提供反无人机的工具。合作伙伴认识到，尽管目前针对侦测和反无人机手段的立法大多是国家层面，但成员国仍将根据ICAO的SARP开发情况制定标准。由于此类标准带来的潜在安全和安保风险，ICAO将领导并确保标准和实施是协作和可推进的。ICAO的参与将保证利益相关方意识到问题并能明确制定政策和实施措施，包括实施步骤、实施时间和实施方。

但值得注意的是，任何侦测和反无人机手段不应对飞机运输、授权无人机运营商、航空基础设施和人员产生意外安全危害和风险。因此，反无人机手段或技术应事先进行全面风险评估。

商用无人机系统运营将最终融入飞机运输系统。但是，个人使用非授权无人机在机场附近活动不是融合的问题。这种情况与非授权有人机在机场附近活动类似，这两种情况飞机都没有获得运营的授权。但不幸的是，对无人机的识别困难得多。非授权无人机的使用者无法轻易识别、追踪，也无法从空域中驱逐，将为民用航空带来严重的安全和安保威胁。

一些国家采用了注册、灯光规范等无人机安全管理措施。这些措施可为机场和国家机关提供帮助，区分合作和非合作无人机，可对威胁源进行更快响应和反制。这些是第一步，后续还需做更多工作。ICAO提供高级别指引来统一部署这些安全需求是至关重要的，否则国家和工业界可能出台不协作的措施，可能会为无人机行业带来负面影响，对使用者的教育培训可能更加困难。

关键问题是，许多国家和利益相关方在遇到即使非常小的非授权无人机事件时都会暂停飞行活动。在遇到无人机系统事件时，在处理角色和责任等方面缺乏适当的准备和统一的协议使航空利益相关方无法控制此类事件对运营的影响。因此，需要清晰的流程来应对和处理在机场和飞机附近非授权或鲁莽飞行的无人机系统。

尽管各个国家对反无人机采用的基本原则和实施措施、指引很类似，但国家间的区别可能会使无人机制造商在有效教育培训使用者如何安全、合法运营、促进全航空业环境的安全方面受到限制。

应对飞机运输造成影响的非授权和鲁莽飞行无人机需要高效侦测和反制措施，ICAO须为支持成员国和工业界提供必要的标准和指引，以开发和部署此类侦测和反制措施。

因此，建议ICAO与工业界合作开发必要的高级别标准和指引，以现有工作组为基础建立协作机制，开发和部署无人机系统侦测和反制措施，我们提请大会考虑执行摘要中提出的建议。

发展无人机系统交通管理的必要性

航空业的基本原则受到新入者的挑战。例如小型商用无人机、城市空运和高空伪卫星(HAPS)等无人机系统。无人机系统交通管理(UTM)可使能从低空到高空的运营。本论文指出成员国关于无人机系统和UTM的关键考虑，同时识别ICAO根据2019年初发布的“UTM——全球协作核心原则的通用框架”文件所做的工作。

UTM概念正在快速发展。可拓展从低空到高空的无人机系统运营。民航机构(CAA)和空中导航服务供应商(ANSP)将直接或通过UTM服务供应商向无人机系统运营商提供实时空域管控和飞行信息。

随着UTM概念的成熟，提供初始能力的供应商开始出现，空域接入的需求持续发展。空中导航服务供应商预计无人机系统运营将包括在受控空域或非受控空域，以及在两者之间过渡。

ICAO发布了名为“UTM——全球协作核心原则的通用框架”的文件。该文件由无人机咨询组起草，基本聚焦于低水平运营，为成员国提供“典型”UTM系统的框架和核心能力。包括关键UTM服务和技术需求列表。ICAO继续文件起草工作，成员国关注文件的实施。

长期目标是有人和无人运营在所有高度的弹性安排，而非将空域按现存规则固定划分为特定类型(ATM、UTM、STM等)或特定载具运营(有人机、无人机、自主飞行等)。ICAO应识别实现该目标所需的专家和工作组。

无人机系统为航空业带来新奇的运营模式。这将导致对风险计算和管理所需的能力格外重视。风险评估模型必须是定量的，一致的和可比的。并且，成员国需确保在共享空域运营的有人机和无人机的风险特征相符。另外，空域内无人机系统运营和UTM运营需要定量的通用实时风险评估方法。

随着无人机系统运营的上升，引入了不同的运营概念(CONOP)，因此运营商和无人机系统运营需基于信任开展。ICAO互信框架研究组的建立是为了保证所涉及数字系统数据完整性和安全性的问题。此项工作将为UTM开发的网络安全、互信和身份管理提供输入。这将影响无人机系统注册的范围和容量。

工业界开展了无人机系统和UTM软硬件开发标准的制定。无人机系统和UTM系统的不同功能分配将在很多应用和场合融合。这些标准覆盖了包括安全在内的多种应用。

UTM和无人机系统运营正在快速发展。迫使航空工业界和成员国为确保运营的安全、安保建立和实施国际、国内的规章。ICAO认识到UTM的重要性，在其“UTM——全球协作核心原则的通用框架”文件为成员国提供了UTM参考框架。后续工作要求ICAO确保所有高度的无人机系统和UTM运营安全、安保、迅速发展。

无人机系统空域融合的必要性

到2035年，巴黎上空每小时将有156架商用飞机、2500架城市空运无人机、16667架快递无人机、58架检视无人机和44架休闲无人机。美国商用无人机市场2023年将扩大两倍。目前城市空运已经有规划，最后一公里的快递、跨边境运营和城市间均可通过无人机系统互联。因此，必须在安全和创新之间达到平衡。

航空工业界一直是全球安全标准制定的驱动者和重要贡献者。随着自动化技术的极速发展，数字应用技术、机器人、人工智能等技术开拓了平台和运营的发展。

城市空运相关概念和最后一公里快递正改变人和物的交通方式。空运将不再看作从机场A到机场B，而是门到门的集成服务。但为使这种变革落地，必须保证安全、可靠、低成本。必须靠随着产业发展步伐可调控的管理框架保证安全标准和创新的平衡。

工业界合作伙伴认可ICAO关于无人机系统的重点工作，包括建立无人机系统咨询组(UAS-AG)。标准和规章需要跟随新的空域使用者技术开发和支持机制的发展步伐。我们的担忧是此类发展面临必要防护措施和标准的缺失。我们可从现有经验出发，建立适宜的管理框架来满足需求。

无人机系统是快速发展的空域使用者，将逐步要求更大的空域份额，因此航空业应制定框架定义与现有运营空域的互动。商用无人机系统的增长预测显示无人机运营的隔离长期来看并不解决问题。因此，工业界应聚焦于融合而不是简单地安置。需要与无人机系统工业界更紧密的合作以获取数据、经验学习、开发提供指引。工业界合作伙伴可提供此类工作辅助ICAO的管理架构，通过工作框架开发需求。根据现有平台，包括ICAO的智库，工业界可向ICAO提交规定和输入，从源头上减轻负担并补充现有规程。此类工作一旦完成将在ICAO评审程序下评估。

工业界完全认同无人机系统对全球经济的积极影响，因此主动要求保持和发展此类新型空运门类的同时辅助ICAO确保安全和效率。因此，工业界合作伙伴提交本论文以建立框架，通过该框架与工业界制定航空新入者规定，以保证无人机系统安全、高效地融合。

无人机系统商用的快速发展要求安全、高效地融入现有运营空域。因此，开发成员国协作的管理规定非常必要。工业界可基于现有平台开展工作。ICAO的工作负担将减轻至通过管理审查机制确认提案。