民用无人机低空空域管理与发展策略探究

林晓宇 沈威力 孟祥飞

空域是具有国家属性的一种公共资源，也是每个国家的重要战略资源之一。通用航空和无人机产业的迅猛发展，使得广袤的天空变得越来越拥挤。有限的空域资源有效开发、合理利用是必然趋势。近年来，越来越多的无人机在天空中飞行，无人机操控员的人数快速增长，尤其是主要在低空飞行、操控简单的消费级无人机，直接吸引了包括航模玩家、极客等不同操控水准和专业知识的消费群体。当前，低空民用无人机管理处于初步探索阶段，低空民用无人机的规模化应用、监管技术的不完善，导致无人机安全事故频发。此外，无人机“黑飞”、擅闯禁飞区及敏感地带等事件，不仅对地面人员的人身和财产安全构成威胁，同时也影响了空中交通活动的正常运行。

2023年6月28日，国务院、中央军委公布了《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》，自2024年1月1日起施行。为保证航空安全和低空民用无人机灵活高效地运营，支持该条例在2024年1月1日顺利施行，业界亟须系统分析低空民用无人机用空的特点、空域管理存在的问题，深入研究民用无人机低空空域管理办法、攻关突破关键技术，不断提高低空空域管理效能。

民用无人机低空空域使用特点

除开展中高空作业的大中型无人机外，小型民用无人机大多为低空、慢速、小型航空器，飞行速度较慢，雷达截面积小，给处置和防控带来严峻的挑战。小型低空民用无人机用空的特点包括以下几方面。

一是空域使用高度低。低空民用无人机主要使用真高为1000m及其以下的低空空域。2016年，在《关于促进通用航空业发展的指导意见》中，政府明确提出低空空域改革、开放和扩大使用，低空空域真高上限逐步提高到3000m等意见。与有人机相比，小型民用无人机主要使用低空空域。工业和信息化部曾对无人机最大设计使用高度进行统计分析。统计数据表明，在150～1500m高度飞行的无人机占总产量的81.5%，在15～150m高度飞行的无人机占总产量的15.0%，即在设计使用高度1500m及其以下飞行的无人机占总产量的96.5%。

二是空域用户密度大。低空空域的主要用户为微型、轻型无人机，该类无人机的特点是最大起飞重量、任务载荷重量较轻、飞行量大。在许多热点空域中，运行的无人机数量多、密度大。

三是无人机飞行随机性强。由于现有的空中交通服务无法提供无人机所需的交通信息，而无人机操控员处于地面，飞行随机性高，飞行态势感知能力弱，容易造成飞行冲突甚至空中相撞风险。

民用无人机低空运行现状

目前，我国低空空域中运营的无人机发展迅速，种类越来越多，应用领域越来越广，呈现多样化、复杂化发展趋势。

低空民用无人机种类多，飞行量增长迅速

低空民用无人机已在农业、林业、渔业、文化娱乐、航拍、测绘、巡检、应急救援、物资投送等领域广泛应用。在旺盛需求牵引下，低空民用无人机的种类、数量迅速增加。截至2023年3月31日，我国实名登记的无人机达99.29万架，民用无人机制造企业为2121家，实名登记的无人机型号2946个，年累计飞行时间超过2000万小时。今年6月发布的《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》明确，无人机分为微型、轻型、小型、中型、大型五类，指标包括空机重量、最大飞行真高、最大平飞速度等，提出无线电发射设备须要符合相关技术要求。

无人机低空“黑飞”频繁，飞行冲突增加

无人机用户通常集中在大中城市。由于相应监管措施缺乏和用户安全意识淡薄，《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》發布前，未经审批的飞行活动频频出现，部分飞行活动甚至越界，在禁飞区和运输机场净空保护区域等区域上空飞行，与民航航班和军事飞行活动交织在一起，严重干扰了航空安全，甚至危害了国家安全，大大增加了低空空域管理的复杂性和紧迫性。2020年5月21日，海南省无人机综合监管平台和琼海公安部门联动执法，查获一起故意侵入琼海博鳌机场禁飞区的事件，嫌疑人留置琼海市公安局被处理。初步审查发现，该嫌疑人以商业视频拍摄为目的，恶意破解无人机禁飞区和限高程序，多次操控无人机侵入琼海博鳌机场上空，最高侵入高度达1608m，严重威胁了琼海博鳌机场的航空安全。

民用无人机低空空域管理存在的问题

相较于民航运输航空空域管理，低空民用无人机空域管理刚刚起步，政策、法规、空域结构调整划设、空中交通管理等方面仍然存在一定的问题。

低空空域管理法规不够完善

目前，我国低空空域管理和规划还处于起步阶段。除2010年《关于深化我国低空空域管理改革意见》等政策法规性文件外，《低空空域使用管理规定》还未正式出台，现行法规主要是《中华人民共和国民用航空法》，相关管理法规有待完善。现有法规并未对低空空域的使用高度范围、使用方式、结构划设做出具体规定，导致低空空域利用率低，飞行需求难以满足。民用无人机具有种类多、用空机动性大、飞行目的多样、飞行时间不确定等特点，因此在管理层面，无人机和有人机差别较大。多年来，对于低空空域使用，空域管理部门没有按照无人机对空域的特殊需求，制定相应的飞行法规和管理方法。虽然于2003年颁布和施行的《通用航空飞行管制条例》在一定程度上规范了无人机的飞行活动，但此条例仅对通用航空的组织与实施提出了具体要求，并未对低空无人机场道建设、人员培训，低空空域管理等内容做出相应的规定或者不够全面。2016年10月颁布的《民用无人驾驶航空器系统空中交通管理办法》在第1章第2条中指出，本办法适用于两类民用无人驾驶航空器系统的空中交通管理工作。一类是依法在航路航线、进近（终端）和机场管制地带等民用航空使用空域范围内活动的民用无人驾驶航空器系统。另一类是对上述空域内正常运行的航空器产生影响的民用无人驾驶航空器系统。这在一定程度上影响了大量低空无人机的空域管理和服务。针对低空无人机，国内一些省市制定了一些简单的地方性法规和条文规定，但这些地方性法规和条文的权威性和可操作性并不强，执行缺乏应有的约束力，不能及时制止违规飞行活动和规范低空飞行秩序。

低空空域结构划设不尽合理

目前，无人机与有人机以隔离运行方式为主。在一些飞行繁忙地区，由于现行空域结构划设标准和空域管理体制均不相同等原因，无人机隔离运行的空域资源相对匮乏，无法满足无人机的运营需求。在部队训练使用的空域中，低空空域使用量相对少，造成空域闲置，而有低空空域运行需求的无人机却不能获得满足。此外，低空空域未能实现共享，空域资源得不到充分和有效利用，空域资源存在浪费的现象。除空中禁区、限制区和危险区外，我国空域主要由军航划设使用，由于军民航使用空域的目的不同，低空空域结构划设、使用和管理标准不统一，没有根据空域环境、空域保障能力以及用户对低空空域需求做出及时合理的调整和优化。航路、航线的管制权归属于民航，航路外的空域由军航管制部门管理，容易形成一个空域分割管理的局面。对于民用飞行而言，低空空域结构划分主要以行政区域为主，还未针对当今无人机飞行特点和空域资源时空特征形成配套的空域管理办法，导致空域利用率较低，从而造成空域资源浪费，日益增长的无人机低空飞行需求难以得到满足。低空民用无人机大多在航路外的空域飞行，缺乏相应的飞行管理和空管设施保障。同时，由于航路、航线和机场空域没有设置使用高度的上下限，低空空域结构划设受到限制，增加了无人机运营组织和实施的难度，致使无人机飞行便捷、作业效率高的特点没能充分体现出来。

空管设施保障能力有待提升

传统管制监视设备主要用于大中型运输机和通航飞机，缺少对低空无人机进行监视的能力。大部分机场缺少低空探测雷达，特别是1000m以下的低空飛行动态监视能力不强，监视范围太小，盲区较多。低空民用无人机任务载荷重量轻、外形尺寸小、动力能源有限，无法搭载传统的空管监视模块，且低空民用无人机的雷达截面积小、飞行高度低，地面障碍物的环境影响复杂，无人机容易出现失控现象，尤其是在敏感空域和边境地区飞行，极易造成不明空情。因此，一次、二次雷达，广播式自动相关监视系统（ADS-B）等传统空管监视手段难以准确掌握无人机的飞行动态。此外，受现有空管设施监视能力的限制，飞行调配须要预留足够的空间来保证飞行安全，这在一定程度上影响了监管单位对在低空飞行的无人机实施全程监视，给飞行安全埋下隐患。监管单位有时能看见无人机飞行的动态，却未接到相关的飞行申请，无法联系无人机操控员，更无法让无人机立即着陆。这种情况严重威胁了飞行安全，笕桥机场就曾多次发生此类事件。

发展策略

近年，各类低空飞行任务量不断增大，低空和超低空空域使用需求更加强烈。同时，随着军事斗争准备的不断深入，部队训练飞行紧贴实战，多机种对抗、实兵演练大幅度增加，低空和超低空空域使用量增长快速，军民低空空域使用矛盾日益突出。旧的低空空域管理体制改革、科学而有效的低空空域管理、空域利用率提高是摆在我们面前急需解决的重要课题。

夯实基础，完善低空空域管理法规体系

民用无人机低空空域管理涉及国家职能部门、企事业单位和个人用户，具有广泛性、经济性和特殊性特征。在《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》已正式发布的背景下，相关单位应尽快研究出台相关低空空域管理法规，细化低空管理细则，健全运行安全规范标准，进一步明确政府的相关职能，企事业单位及个人的责任和法律义务等，逐步规范无人机市场。无人机空域管理的实施细则须要制定，无人机空域管控流程应完善空域管理、飞行规则、低空空域结构划设与使用、人员培训、飞行实施和空域保障等内容。法规的可操作性和实用性须要提高。业界可以借鉴海南省的成熟经验，以空域管理为核心，行业监管为基础，政府管理为平台，公共服务为窗口的军民融合无人机综合监管平台，建立低空空域管理法规体系，不断完善无人机空域管控流程。同时，法规宣传力度应当加强，为无人机发展创造一个良好的环境。

统筹全局，合理划设低空空域结构

空域结构合理与否，直接影响着空域利用率的高低。第一，我国低空空域结构划设可借鉴航空发达国家的有益经验，同时结合具体国情，按用途、使用特点和管理方式对低空空域进行分类划设，明确低空空域开放、使用的条件。第二，明确低空空域分类。这是无人机安全运营的基础，是低空民用无人机空域管理顶层架构设计的一部分内容。低空空域结构分类体系建设将为无人机运营提供支持。中国民用航空局制定的行业标准《民用机场无人驾驶航空器管制区域划设技术要求（征求意见稿）》为机场周围区域划设了无人机管制区域，无人机管制区域分为核心区域、缓冲区域两类。管制区域划设要根据不同运行场景、不同风险评估的需要，并满足实际安全运行水平的条件。核心区域划设应细致考虑电磁环境、设备设施、人口流动区域等因素，收集掌握民用机场航空器起降的历史运行航迹、起降飞行程序设计等要素。缓冲区域则是为核心区域而划设的一个安全裕度区域。第三，低空航线划设有助于丰富无人机的应用，但应考虑多种风险因素，例如科学合理地评估人口流动区域、建筑、自然环境、气象、电磁环境、电池使用时间等因素存在的风险，以保障无人机安全运行。第四，根据空域地理环境、地面设施监视能力、保障条件和管制需要，相关部门应制定航空器进入空域的条件，针对不同类别的空域，采用不同的监视方式，建立相应的监视模式。

科学前瞻，强化低空空管设施建设

军民双方加强共同协调，充分实现资源和信息共享，进一步加大低空空管基础设施建设力度。

一是充分考虑防控、空域资源共享和投资效益等因素，在现有空管系统基础上，加强低空监视系统建设，提高雷达和通信设施覆盖范围，减少盲区，尤其是低空空域开放试点管制区域应实现雷达多重覆盖，以增强信号的可靠性，为监视包括低空民用无人机在内的所有航空器飞行提供保障。

二是加强低空空域管制网络建设，全面监视无人机的低空飞行动态。现代卫星通信技术可将管制员工作站与机载GPS导航仪、应答机的相关数据进行联网。完善的低空空域管制网络可实现低空空域内的“看得到，联得上”，提供可靠保障。

三是建设统一的监管系统。目前，无人机数据采集与监管平台—中国民航局无人驾驶航空器空管信息服务系统（测试版）已经运行多年，先后在深圳市、海南省等地试点应用。借助该系统，试点地区实现了空域申请在线审批、飞行动态识别、违规飞行告警、特殊空情查证等功能，为从事民用无人机飞行活动的单位和个人提供了合法合规、便捷顺畅的渠道。

四是加强低空空域飞行信息共享。航空信息网络和地面通信系统可将管制员工作站、无人机生产厂家、运营单位及个人的信息进行联网。地面信息网络管理系统可实现信息共享，提高低空空域的使用效率和监管力度。

结束语

高效的无人机低空空域管理可以改善飞行环境，提高空域和时间的利用率，不仅关系到航空器飞行安全，而且关系到社会资源和财富的充分利用。我国应当立足航空事业发展的总趋势，加强低空空域管理，统筹兼顾，合理有效地开放、开发低空空域资源，为推动《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》扎实落地，为促进无人机和通用航空产业快速发展提供支撑。