基于运行风险的无人机适航管理及区块链技术应用初探

□ 刘薇薇 陆程懿 谢文光/文

目前，我国无人机产业蓬勃发展，中国既是无人机生产大国，也是无人机应用大国。无人机在我国国民经济生产中的工业应用带来了良好的技术和经济效益，形成技术先进、可持续发展的产业链。但无人机监管法规以及适航审定要求还基本处于起步阶段，无人机适航管理面临各种严峻挑战，结合国外无人机管理政策情况，建议我国适航审定局方制定基于运行风险的适航管理政策，创新无人机监管模式，搭建无人机适航管理的信息系统平台，并利用区块链技术“去中心化”、“数据信息不可篡改”等特点，初步探索区块链技术在无人机适航管理系统中的应用。

无人机行业发展特点

目前，我国无人机行业发展的主要特点包括：产品数量多、市场规模大，增长迅速。具体分析如下：

（一）无人机数量多、增长快

根据无人机实名登记系统统计，截止到2018年12月31日，无人机实名登记数量共计28.5万架，同时，无人机数量增长迅速，12月份新增注册1.1万架，平均每日新增注册约380架。

（二）用户数量多

截止到2018年12月31日，无人机实名登记系统拥有者注册用户达26.7万个，其中个人用户23.7万个，企业、事业、机关法人单位用户3万个。12月份新增拥有者注册账户近9千个。

（三）制造厂家多

据民用无人机实名登记系统统计，截止到2018年12月31日，国内无人机厂家、国外无人机代理商注册用户共计1228家，12月份新增企业27家，其中广东省、北京市、山东省、江苏省、河南省、四川省无人机厂家数量最多。

我国无人机行业管理现状

（一）法规政策仍不完善

针对无人机的运行管理，中国民航局开展了大量的政策研究工作，制定并修订了一系列政策性文件，如《轻小无人机运行规定（试行）》、《民用无人机驾驶员管理规定》等，着手建立符合我国无人机运行管理制度体系。上述文件从执行层面对无人机的运行管理进行了探索，但是，无人机适航审定以及运行等方面的顶层法律或者规章仍然是空白。

（二）适航审定存在困难

无人机适航管理面临严峻挑战，主要表现为：管理规章欠缺，适航标准、专业技术标准空白；机型多、技术更新快、运行环境复杂；局方人力资源不足、业界人才储备不够、缺乏经验。

多旋翼无人机无论从机体结构，系统设备还是运行过程都与有人机存在本质差别。对多旋翼无人机进行适航审定，需要从零开始制定专用的适航规章以及相关标准。另外，对于无人机来说，远程操控系统以及实现操控数据通信的空地数据链是保证无人机正常飞行的关键系统，但目前有人机规章及相关标准中没有相关规定，需要开展专门的规章标准研究以及制定工作。

无人机型号众多，技术多样，使得型号合格审定成本高。我国目前有人机的型号合格审定人力资源尚且不足，如果对数量众多的无人机开展审定工作，目前的适航审定人力资源根本无法支撑。

（三）适航政策制定研究工作逐步开展

在无人机行业蓬勃发展的同时，也出现了一些负面影响，例如扰飞、影响公共航空运输、侵犯他人隐私等，影响行业健康发展。因此，2017年5月适航司颁布了《民用无人驾驶航空器实名制登记管理规定》，上线“无人机实名登记信息系统”，要求最大起飞重量在250 g以上的无人机必须在系统上完成实名登记，通过实名登记初步统计了现有无人机产业的基本情况，达到管理和服务上的便利。

2017年8月，民航局适航司发布了《无人机适航管理路线图》，规划了无人机适航管理的目标、方向、计划等，组建了来自工业方、高校、研究院所的专家团队，在工业方试点项目中提炼管理方法和技术标准，在管理政策出台前允许工业方先行先试。随后，民航局适时启动了无人机适航管理路线图的修订工作，针对无人机运行种类与环境多样、运行地点分散的特点，探索基于风险评估的无人机适航管理创新模式。

国外无人机适航管理现状

无人机属于新兴产业，国际上没有现成的规章和实践经验，国外局方FAA和EASA对无人机的适航审定许可和运行监管都进行了大量的探索，从无人机的分类管理、无人机驾驶员要求、无人机运行要求等方面，逐步形成了具有各自鲜明特点的无人机监管思路。

（一）EASA无人机适航监管框架和思路

EASA主张无人机应以安全和适当的方式融入现有的航空体系之中，在促进无人机产业发展的同时，确保将其对传统航空业的影响保持在安全可控的范围，在现有规章体系的基础之上改进并融入适应未来无人机发展的新的内容和要求，形成新的规章体系。

EASA提出对无人机运行进行风险分析和归类，基于运行归类和风险评估进一步规定无人机的运行要求（如无人机重量、飞行区域、飞行高度、视距操作、飞行员要求等）的监管体系框架，并根据风险程度将无人机运行定义为开放类（低风险）、特许类（特定风险）和审定类（高风险）。EASA提出的无人机监管体系将是一个以运行为中心的、基于运行风险和性能的框架，并且其规章将明确表述出可以通过工业标准来执行的目标和要求。

（二）FAA的无人机适航管理思路

与EASA类似，FAA也提倡采用基于风险的适航管理，但FAA更强调基于风险的适航和运行要求，通过适航（安全飞行的条件）、设计（在设计中落实安全要求）、驾驶员（根据不同的飞机和风险等级进行培训）、维护、运行（满足一定的安全限定）、空域（融合等级）等方面来实现安全保障。FAA定义的风险有一个发展的过程。最初是根据机体动能划分了六个风险等级，与有人机的等级划分形成对照，在风险框架下很好地统一了有人机和无人机的审定，也是当前FAA修订21部涵盖无人机审定有关政策创新的依据。但目前，FAA开始向总体运行风险靠拢，形成与EASA和其他局方类似的低中高三个风险等级，小型无人机、低风险运行；特定的使用场景，中等风险运行；完全审定类，高风险运行。FAA强调逐步实现从低风险到高风险的无人机规章制定，从最低风险的娱乐级运行（PART 101），到小于25公斤的低高度小型U A S运行（PART 107），再到超视距无人机运行（从小型、低风险的开始），再到需要通过T C/P C审定的无人机运行乃至未来的无驾驶员自动运行。

总的来说，EASA与FAA的无人机适航监管思路有一定相似之处，都强调基于风险的无人机适航管理，从低风险的小型无人机方面尝试相对开放的管理方式。但EASA比FAA在无人机的适航管理思路上更强调放开监管来促进无人机行业的发展，制定的管理框架更加全面，给予运行人的权限也相对更大。FAA则对无人机规章与现有规章体系的融合更加重视，除了新制定的107部之外，都寄希望于将无人机的管理加入到现有21、23部管理体系，同时FAA也更加注重无人机与现有有人机的空域融合问题。

对我国无人机适航审定管理政策的建议

鉴于我国无人机适航管理规章尚在讨论制定阶段，结合我国实际国情，建议我国无人机适航管理的顶层思路应基于无人机的分级分类，建立与无人机运行风险相适应的监管措施，制定基于运行风险的无人机适航管理政策，推动无人机产业快速健康发展。

（一）无人机风险分析和分类管理

传统的有人机聚焦于机上人员生命安全，而无人机谱系中的大部分不搭载人员，这一特点使得无人机的风险和降低措施应有别于有人机。在基于风险的框架下，无人机适航审定关注风险的角度需要从有人机的单一风险向全面考虑运行风险和安全目标转变。无人机的安全风险必须考虑到与有人驾驶航空器空中相撞，对地面人的危害和对财产尤其是关键和敏感的基础设施的损害。在定义上，无人机系统的概念得到了广泛认可，这意味着后续的无人机监管不能只针对无人机本身，应当从包含飞机本体、地面站、通讯链路的无人机系统的角度考虑安全问题。

由于无人机的构型多样，种类繁多，运行场景又非常广泛，必须开展分级分类管理。在国家空管委组织制定的《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例（征求意见稿）》中，根据运行风险大小，将民用无人机分为微型、轻型、小型、中型、大型。《条例》建议对大于25千克的中型、大型无人机纳入适航管理范畴，但仅从重量划分，难免简单粗暴，建议应从运行风险从低到高的考虑对无人机适航管理分级分类。运行风险的分类考虑应当包括无人航空器系统性能、构型参数，如最大起飞重量，以及运行条件，如任务类型、运行区域人口密度等。既能从风险上保障不同量级、不同用途的无人航空器系统都满足安全运行的最低需求，又能适应我国型谱广泛、数量众多的无人航空器系统产业和市场发展情况，以一种灵活的管理思路规范但不限制无人航空器系统产业的发展。

（二）基于运行风险的适航审定建议

民航局应创新无人机适航审定模式，重点出击，积极试点。要“抓大放小”，对需要开展全流程适航审定工作的大型无人机，研究制订适用于大型无人机特点的实用化适航审定标准；对数量众多且不易使用传统适航审定方式进行管理的中小型无人机，研究建立基于标准场景（植保、巡线等）、风险评估和移动监管的新型适航管理模式。根据最大起飞重量、视距范围、运行环境、无人机型号和技术、运行区域等进行综合的风险评估，制定基于运行风险的适航标准和适航管理体系。经过运行风险评估后，对于运行风险大的型号，局方参与程度多；对于运行风险小的，局方参与程度少。

按照现有法规，所有大于250克的无人机均需实名登记，建议对于大于250克的无人机按运行风险分类进行如下管理：

大于250克小于25千克的轻、小型无人机。仅需实名登记即可，不需要对无人航空器系统的适航审定，按照运行要求管理，强调对风险运行情况的监督和运行风险的控制。

大于25千克的中、大型无人机。全面梳理风险清单，确认风险点和风险降低措施。如果评估运行风险为“低”，则提出安全性要求，例如飞控、链路、避让（接收空管/航路信息避让有人机）、结构、应急程序等，局方仅进行单机适航管理，或者直接并入运行管理统一监管，颁发运行合格证，要求厂家提交对局方安全要求的符合性声明，局方不做符合性判定但保留事后检查或抽查确认符合性的权力；如果评估运行风险为“高”，则需进行全面型号审定，颁发型号生产审定相关证件，严格执行适航管理的流程，由民航当局对其进行完整的适航审定。

世界各主要局方正在积极探索无人机型号审定的适航标准，我国局方也有必要进一步推进无人机型号审定的试点，包括有人机改装无人机和全新研制无人机，为提出无人机适航标准积累经验。

（三）行业监管方式创新

未来，无人机适航管理将利用物联网技术、大数据技术、区块链技术等，进行运行风险评估，面向“智慧化、数据化、生态化”方面发展，根据市场需求定管理政策，政策为无人机产业发展提供服务支持，建立基于运行的适航管理体系和标准体系，促进无人机产业的健康可持续发展。由于无人机适航监管的最大困境是人力资源不足，建议融合“智慧民航”发展理念，按照基于运行风险的无人机适航管理工作思路，将事前批准与事中事后监管相结合进行一体化管理，建立基于厂家诚信体系的授权管理系统，创建无人机的生态区块链。

基于运行风险的无人机适航管理，一定要进行行业监管方式创新，根据不同的运行场景，运行风险不同，监管方式不同，应通过管理企业和体系进行适航管理。由局方建立相应的适航标准，制造厂可以通过自声明符合性的方式表明符合性，将相应符合性数据上传管理信息系统，局方可以对系统数据进行抽查或者利用第三方对制造厂进行系统评估，变“盯人盯产品”为“盯风险盯系统”，由传统监管模式变成借助信息系统监管，通过企业系统管理和授权来完成无人机适航管理工作。

无人机管理系统中区块链技术应用

（一）什么是区块链

区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式，具有“去中心化”“数据信息不可篡改”等特点。区块链本质上是一个去中心化的数据库，是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，在房地产、物联网、医疗、保险、法律等行业都得到了广泛的应用，对整个社会产生积极的影响。

（二）区块链技术在无人机管理系统中的应用

基于区块链技术的几大优势，区块链技术能够较好的处理数据管理和无人机之间的信息沟通问题，可以考虑其在无人机管理系统中进行应用。应用区块链技术的无人机管理系统优点：

彻底改变数据管理模式，更安全、更便捷。区块链系统的几大特点：去中心化、共享账本、开放性、加密性、信息安全性（不可篡改），这些都完美地解决了现有无人机云系统的数据管理问题。区块链云数据的去中心化使得在系统中注册和绑定的所有无人机的注册数据、性能数据和运行数据分布式记录在多个终端内，更安全，交互透明，无法通过擅自修改服务器数据来篡改数据。交互加密性特点又能解决数据的分享协同和私密性的矛盾，无人机的核心性能数据和客户交易数据等私密信息可以对一定设计范围的客户终端开通密匙，做到特别的信息只能由特别的组群查询。不仅如此，由于区块链的高度智能化特征，大数据的系统整理成本实际被大大压缩。未来无人机数据的采集和订阅服务也将被统一，无人机数据产业的服务将会被大大拓展，区块链技术可以给无人机管理系统带来智能化的未来。

监管更便捷。区块链技术管理的所有无人机注册数据、性能数据和运行数据可以针对监管的需要通过归类和分时等方式进行横向和纵向的整理。作为其中的一个区块，也可以为监管部门提供特别的密匙，使其有更大的权限调用系统中的各项数据。数据的不可篡改性基本杜绝了所有用户对系统数据的任何作弊行为。监管部门不必到系统中去搜索大量的数据，从而浪费有限的人力资源和时间，只需要输入密匙，看到的就是分类整理的有效数据，而且数据更安全、更真实。

推行基于运行风险的无人机适航管理，民航局需创新无人机审定监管模式，可以建立基于网络技术、分布式存储技术（区块链）和大数据的移动适航监管模式。建议以实名登记系统作为载体，适航管理基于实名登记，多证一码，搭建无人机适航管理的信息系统平台，该信息系统可以是实名登记系统的扩充，综合报告系统、检查系统和自我监控系统等，通过厂家信息报告，厂家将表明符合性的数据录入系统，进行线上监管和线上审批，利用区块链技术的信息安全不可篡改的特性，可以控制数据的真实性，局方可以随时抽查相关材料，实现“云监控”，区块链作为新型技术在系统中得以应用。

结束语：

坚持“放管结合、以放为主”的管理理念为无人机行业的发展提供了广阔的空间和开放的态度，无人机的发展是大势所趋，也必然会渐渐渗透甚至替代我们所熟知的有人民用航空领域。目前依然处于迅速发展阶段的无人机行业，不仅需要无人机硬件、软件技术的突飞猛进，也需要适航审定部门、运行监管部门管理理念和管理方式的革新。为充分发挥无人机产业的现有优势，适应无人机行业的全新特点，审定部门要充分考虑无人机运行需求，建立基于运行风险的无人机适航管理政策。空管、飞标和适航部门通力合作，打破现有壁垒，构建一体化的适航审定和运行管理信息系统。在无人机信息化智能化管理进程中，区块链技术应用无疑提供了一个新的思路。（其他作者：金舸、刘宝成）

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