中国民航局无人驾驶航空器空管信息服务系统应用与发展
2024-01-31胡鹏张建平邹翔
胡鹏 张建平 邹翔
中国民用航空局第二研究所研发的中国民航局无人驾驶航空器空管信息服务系统(UTMISS)得到国家重点研发计划项目(项目编号:SQ2022YFB4300021)支持。作为中国当前唯一覆盖全国范围的民用无人机实时飞行动态数据采集与管理平台,截至目前,UTMISS已接入全国25家厂商、162种机型、无人机累计超过300万架,为日均100万架次无人机飞行提供定位和信息服务;日均处理数据量约100GB,为全国约95%的民用无人机运营提供实时监视和自动预警服务。
研发背景
2021年和2022年中国民用航空器(包括有人机和无人机)飞行数据统计(详见表1)显示,无人机飞行架次和飞行时间增长迅速,已远远超过有人机。究其原因,一方面目前我国从事民用无人机及其分系统研发和生产的企业数量快速增长,民用无人机已形成规模化生产;另一方面,民用无人机在农林植保、航拍、测绘、巡检、货物运送、安防、消防灭火、应急救援、通信中继、消费娱乐等领域广泛应用,并开始探索客运等潜在应用,催生了经济新业态。
近年,无人机“黑飞”、非法航拍、干扰航班等事件频发,严重影响了国家安全、公共安全、航空安全。这与无人机尺寸小、飞行高度低、数量多、操控简单等特点紧密相关。以人为中心的航空器监管方法存在瓶颈,无人机研制与应用发展受到制约,安全可靠的监管体系亟须建立。UTMISS高度契合安全监管需求、制造端与应用端需要,为民用机场管理、空中交通管理提供了有力手段,为空域用户及广大民众提供了安全、便捷的无人机飞行申报平台。
UTMISS应用
在试点工作中的应用
2018年11月19日,我国首个无人机多方协同管理试点在深圳市启动。作為深圳试点的统一社会门户和信息枢纽,中国民航局无人驾驶航空器空管信息服务系统正式上线运行,成为受理各类无人机飞行申报的“一站式”服务信息化窗口,极大提高了无人机飞行申报效率。基于适飞空域划设、无人机飞行动态大数据云端监视,UTMISS实现了适飞空域信息和风险短信及时发送,起到了良好的试点效应,为国家法规《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》施行提供了有力支撑。
2020年5月1日,作为海南省无人机综合管理试验平台的内核,UTMISS在海南省同步上线运行。在深圳试点重点关注的无人机在真高120m以下超低空隔离运行的基础上,海南试点增加了低空无人机与通航有人机在融合空域运行的场景,并进一步验证无人机多方协同管理模式。在海南试点工作中,UTMISS为海南省无人机作业提供了智能、高效的在线飞行申报与受理服务,在规范安全的前提下,极大提高了城市治理、海洋巡查、物流、气象监测等通航作业效率,积极推动了海南省社会经济的发展。
作为全国无人机大数据采集与管理平台,UTMISS参与我国多个无人机综合管理试点,开创了多方协同管理的新模式,截至目前,成功保障30多次国家重大活动,协助52起无人机特情查证,做到1h内快速响应和零失误,是保障国家安全、公共安全、航空安全不可或缺的重要平台。同时,该系统积极带动了无人机产业发展并促进经济转型,为建设国家综合立体交通网、深化低空空域管理改革、实现交通强国战略目标提供了重要技术支持,为国家法规《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》出台和施行提供了有力支撑,为民航规章《民用无人驾驶航空器运行安全管理规定》(CCAR-92)制定提供了应用验证。
在规范性文件实施中的应用
基于深圳市、海南省的试点经验,中国民用航空局空管行业管理办公室发布了《轻小型民用无人机飞行动态数据管理规定》(民航规〔2019〕 64号,AC-93-TM-2019-01)。该规范性文件于2020年5月1日正式生效,要求全国范围内的轻小型民用无人机向UTMISS实时报送飞行动态数据。
在国际标准制定中的应用
2021年11月,中国民用航空局第二研究所基于中国民航局无人驾驶航空器空管信息服务系统和国内现有规范和标准,与国际标准化组织合作(ISO),牵头编制了国际标准《ISO 23629-9:无人驾驶航空器交通管理服务提供方和用户之间的数据接口规范》(ISO 23629-9:Interface between UTM Service Providers and Users),该国际标准制定已正式立项,这是UTMISS在多年试点工作中积累的经验和取得的成果,同时标志着我国民用无人机空管服务标准走上了世界无人机空管服务标准领域的舞台。《ISO 23629-9:无人驾驶航空器交通管理服务提供方和用户之间的数据接口规范》是我国制定的首个无人机空管服务领域的国际标准,主要规定了无人机系统交通管理(UTM)服务提供方(USP)与不同用户之间进行信息交换的要素和要求(不包括具体通信协议要求),以支持相关UTM服务,目前已进入标准草案最终制定阶段,预计2024年初正式发布。
在民航行业标准实施中的应用
依托UTIMISS研发技术,由中国民用航空局第二研究所无人机智能交通技术中心牵头起草的民航行业标准《民用无人驾驶航空器空中交通管理信息服务系统数据接口规范》(MH/T 4053-2022)于2022年7月4日正式发布,并于2022年8月1日正式实施。该标准进一步规范了民用无人驾驶航空器空中交通管理信息服务系统与无人机运营方、服务方、监管方等各类外部系统之间的接口要求,涵盖数据传输、通信协议、数据接口、数据管理、性能、测试等多方面要求,为UTMISS远期发展、全国试点推广提供了重要保障。
RQ-4D“凤凰”无人侦察机首次在芬兰上空飞行
2023年9月,在北约空军继续加强北约东部边境侦察之际,北约联合地面监视部队(NAGSF)RQ-4D“凤凰”无人侦察机首次在芬兰上空完成飞行任务,无人机操控员熟悉了新地形。作为世界上较先进的无人侦察机之一,RQ-4D在北约空域和国际空域飞行并收集数据,然后北约联合地面监视部队的专家分析监视侦察数据,为北约盟国作战决策提供支持,实现威慑和防御。自2022年以来,北约联合地面监视部队的无人机机队在黑海等区域执行了多次任务。