FAA推进无人机融入国家空域系统的主要工作解析

郭恒煌

随着全球无人机市场的不断发展和无人机数量的持续增长，将无人机融入国家空域成为各国关注的焦點。当前民用无人机不仅在消费级场景具有巨大的发展潜力，而且在基础设施检视、灾难和森林野火响应以及医疗用品运输等领域具有广泛的应用，将带来显著的经济和社会效益。随着无人机运行效率和安全性提高、电池寿命的增长以及无人机法规的不断完善，民用无人机产业将实现快速增长。美国联邦航空管理局（FAA）是负责无人机运营管理的机构，其主要工作是促进无人机融入到美国国家空域系统（National Airspace System，NAS），从而实现各种尺寸的民用无人机、有人飞机在同一空域“无缝隙”运行。FAA的主要工作包括制定无人机融入NAS的新法规、行业标准和认证要求，并建设相关基础设施。本文将从无人机运营管理的角度分析总结FAA推动的无人机融入NAS的工作。

从2015年开始，FAA逐步将开展常规和低风险运营的无人机融入到国家空域，并在实现有人-无人飞机安全融合运行这一目标上做出了许多努力。其主要工作可以概括为：（1）制定相关法规；（2）通过豁免批准无人机运营；（3）开展试点计划与合作。FAA中推进这些工作的部门包括无人机系统融合办公室（UAS Integration Office）、航空认证服务部（Air Certification Service）、飞行标准服务部（Flight Standards Service）、环境和能源办公室（Office of Environment and Energy）和空中交通组织（Air Traffic Organization），各部门主要负责内容如图1所示。

制定相关法规

为推动无人机融入NAS，FAA制定了一系列法规、政策和流程，并逐步允许具有更大风险和复杂性的无人机运营。2016年6月，FAA颁布第107部法规，即55磅（约24.95kg）以下小型商业无人机使用规章。之后，在2021年1月，FAA发布了无人机远程识别（Remote ID）和飞越人员上空两个规定的最终版本。Remote ID要求无人机在飞行过程中必须通过无线电传递设备ID、位置、高度、控制基站及起飞位置等认证信息，且从2023年9月16日开始，无人机飞行员必须操作具备此传送功能的无人机；飞越人员上空规定允许在特定条件下，无人机可以在人员、移动的车辆上方及夜间进行飞行，且无需豁免。此外，针对超视距航空规章制定委员会提出的允许无人机超视距作业的建议，FAA目前正在编制拟议规则制定通知，并预计于2024年初发布。

除上述内容外，FAA还于2020年9月公布了接受部分无人机型号认证申请的政策。作为型号认证程序的一部分，FAA将评估无人机及其所有零部件的设计、审查相关文件，并评估无人机在各种条件下的性能。同一时期，FAA为美国商业无人机Matternet M2颁发了首款认证证书。

无人机运营豁免审批

为满足更为复杂的无人机运营需求，FAA开展对无人机运营豁免申请进行审查和批准。无人机运营商在开展超出107部法规之外的无人机活动时，如在单个远程飞行员同时操控多架无人机飞行，必须向FAA提交豁免申请。申请者需要提供该无人机运营的完整描述，以及保证运营安全的理由，从而获得FAA的批准。此外，FAA还开展了无人机超视距货物运输认证的工作，并向运营商颁发航空承运人证书。商业无人机的超视距货物运输需要依据119部和135部法规进行认证，并对135部中不适用于无人机认证的条款进行豁免。截至2022年9月，FAA共收到48项无人机航空承运人证书申请，并向其中4家公司颁发了证书。

试点项目与合作计划

为发展先进无人机概念、测试无人机性能并支持无人机运营，FAA启动了多个试点项目，并与无人机运营商、制造商、大学、州政府及地方政府开展合作。FAA称，从项目中收集的信息和数据有助于无人机法规的制定，将推动无人机融入国家空域的进程。FAA已开展的项目包括UTM试点计划（UPP）、UAS融合试点计划（IPP）和BEYOND项目。

UTM试点计划（UPP）

UTM（Unmanned Aircraft System Traffic Management）旨在提供低空域（400英尺以下）的无人机空中导航服务。FAA于2015年颁布了《2016年联邦航空管理局扩张、安全和安保法》，在该法案的指示下，FAA和NASA开始合作建设并实施UTM。2017年4月，UPP计划于启动，其目的是鉴定UTM系统可以支持无人机运行所需的初始能力，并对UTM的研究进行评估。FAA称，该计划的研究成果将成为UTM初步部署的基础。UPP计划于2020年11月完成，其最终报告于2021年8月发布。

整合试点计划（IPP）

针对2017年10月的总统备忘录，FAA启动了IPP（Integration Pilot Program）计划，以加速无人机融入国家空域系统。该计划的目的是应对无人机运营中的技术、法规和政策挑战，并推动复杂的无人机运营。2018年5月，交通部通过FAA与10个州和地方政府签订了协议备忘录，从而联合开展先进的无人机运营。该计划的参与方与私人企业（如无人机运营商或制造商）开展合作，以加速需要豁免或逐案授权的无人机运营。在2018年重新授权法案的要求下，FAA于2020年10月终止了IPP计划，并于2021年12月17日发布了最终报告。

BEYOND计划

继IPP计划之后，FAA又启动了BEYOND计划，该计划的参与方包括IPP计划中的8个成员，预计执行时间为2020年10月至2024年10月。该计划的目标为：（1）推进无人机超视距作业运营；（2）收集数据和信息，用以分析、量化无人机运营的社会和经济效益；（3）收集、分析和解决与无人机运营相关的社区问题。

在合作研究方面，FAA与不同组织形成了合作机制，共同开展无人机运营的研究活动。以无人机PSP（Partnership for Safety Plan）协议为例，FAA与行业合作伙伴签订了谅解备忘录，以分配开展复杂无人机运营所需的安全案例。此外，FAA成立了无人机安全研究联盟（ASSURE），该组织汇集了23所航空类大学，致力于无人机融入NAS的研究。由FAA成立的高级航空咨询委员会，其成员来自企业、州和地方政府、机场及航空界，该委员会就无人机和先进空中交通（AAM）整合的关键问题向FAA提供建议。