低空聯(lián)網(wǎng)無(wú)人機(jī)安全飛行測(cè)試報(bào)告

前言

一． 無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

二． 無(wú)人機(jī)安全飛行構(gòu)想

三． 無(wú)人機(jī)安全飛行實(shí)踐

四． 無(wú)人機(jī)安全飛行愿景

附錄

前言
隨著無(wú)人機(jī)的快速發(fā)展，無(wú)人機(jī)的監(jiān)管問(wèn)題引起了社會(huì)高度關(guān)注，也給民航運(yùn)輸業(yè)的安全帶來(lái)了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。民用航空監(jiān)管部門(mén)亟待對(duì)無(wú)人機(jī)的運(yùn)行特點(diǎn)和監(jiān)管方式進(jìn)行深入研究，推出合理、高效、可實(shí)施的監(jiān)管技術(shù)方案。在中國(guó)民用航空局的指導(dǎo)下，民航局信息中心作為民航政務(wù)信息化的核心單位，整合現(xiàn)有資源，聯(lián)合行業(yè)內(nèi)的技術(shù)單位，組織并實(shí)施了聯(lián)網(wǎng)無(wú)人機(jī)監(jiān)管項(xiàng)目的技術(shù)測(cè)試，對(duì)蜂窩網(wǎng)絡(luò)在無(wú)人機(jī)監(jiān)管的可行性、有效性做了深度研究和測(cè)試，并掌握了關(guān)鍵核心技術(shù)及相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，相關(guān)成果有助于引領(lǐng)無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)的快速健康發(fā)展，并推動(dòng)低空數(shù)字化新產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)予以發(fā)布。

一． 無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

2015年以來(lái)，各大投資咨詢(xún)機(jī)構(gòu)分別發(fā)表了對(duì)無(wú)人機(jī)行業(yè)的分析預(yù)測(cè)：

• 2015年研究機(jī)構(gòu)EVTank分析師預(yù)計(jì)：全球無(wú)人機(jī)2020 年銷(xiāo)量望達(dá)433萬(wàn)架，全球無(wú)人機(jī)到 2020年將達(dá)259億美元。
• 2016 年高盛估計(jì)在 2020 年，商用無(wú)人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 206 億美元，民用無(wú)人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到140億美元。
• 2016 年 5 月普華永道發(fā)布報(bào)告指出在非常近的將來(lái)，無(wú)人機(jī)將取代價(jià)值 1270 億美金的人工服務(wù)和勞動(dòng)。

無(wú)人機(jī)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈也迅速發(fā)展，誕生了諸如：大疆創(chuàng)新、億航、拓攻、易瓦特、零度、3DR、Parrot、 SkyCatch、DroneDeploy等一系列公司。
隨著民用無(wú)人機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展并成熟，自動(dòng)駕駛、懸停、避障技術(shù)的完善，無(wú)人機(jī)視頻處理技術(shù)的提升，無(wú)人機(jī)應(yīng)用逐漸從視距應(yīng)用擴(kuò)展到超視距應(yīng)用，從消費(fèi)領(lǐng)域擴(kuò)展到巡檢、農(nóng)業(yè)、物流、安防等多個(gè)行業(yè)。
無(wú)人機(jī)行業(yè)高速發(fā)展的同時(shí)，也對(duì)無(wú)人機(jī)通信鏈路提出了新需求，1000m 以下空域?qū)崟r(shí)、高可靠聯(lián)網(wǎng)安全飛行管理，300m 以下空域上行 50Mbps 的實(shí)時(shí)圖傳、小于 50ms 的遠(yuǎn)程操控與業(yè)務(wù)應(yīng)用等。業(yè)界預(yù)測(cè)：在無(wú)人機(jī)與移動(dòng)通信相結(jié)合，將給產(chǎn)業(yè)界帶來(lái)10倍的商業(yè)機(jī)會(huì)。

圖1 移動(dòng)通信促進(jìn)無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展

1) 無(wú)人機(jī)安全飛行迫在眉睫

隨著無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)與技術(shù)的迅速發(fā)展，民用和消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)大規(guī)模投入使用，不規(guī)范使用無(wú)人機(jī)的問(wèn)題也越來(lái)越多：

a. 由于目前市面上的民用無(wú)人機(jī)均使用公開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)的 GPS 模塊，地面站和無(wú)人機(jī)間采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)低安全通信方式，因此帶來(lái)了如下幾種不安全的風(fēng)險(xiǎn)：
• 接管并修改GPS 數(shù)據(jù)/模塊；
• 模擬另一個(gè)更強(qiáng)的假 GPS 信號(hào)；
• 破解無(wú)人機(jī)與遙控器之間的空口協(xié)議；
• 破解無(wú)人機(jī)應(yīng)用軟件程序，從而破解禁飛區(qū)限制等。

2017 年 6 月，某國(guó)黑客公司公然銷(xiāo)售安裝了破解無(wú)人機(jī)圍欄的無(wú)人機(jī)，讓消費(fèi)者不再受政府設(shè)立的禁飛區(qū)限制。2017年8月，某品牌代理商直接銷(xiāo)售破解了 GPS模塊的無(wú)人機(jī)。

b. 2017年 4月，成都雙流國(guó)際機(jī)場(chǎng)遭遇多次無(wú)人機(jī)擾航，導(dǎo)致眾多航班備降西安、重慶、貴陽(yáng)和綿陽(yáng)機(jī)場(chǎng)，幾十架飛機(jī)返航，數(shù)萬(wàn)旅客出行受阻滯留機(jī)場(chǎng)。

這一系列事件和問(wèn)題造成了非常惡劣的影響，需要盡快建立完善的無(wú)人機(jī)安全飛行機(jī)制來(lái)確保無(wú)人機(jī) “看得見(jiàn)、管得住、查得著”。既要保障空域安全，也要盡可能多的給予無(wú)人機(jī)用戶(hù)自由飛行的權(quán)益，促進(jìn)無(wú)人機(jī)行業(yè)的健康發(fā)展。

2) 無(wú)人機(jī)飛行法規(guī)逐漸完善

針對(duì)上述無(wú)人機(jī)引發(fā)的一系列安全性問(wèn)題，有關(guān)部門(mén)已經(jīng)啟動(dòng)了無(wú)人機(jī)專(zhuān)項(xiàng)整治工作，逐步出臺(tái)了多項(xiàng)指導(dǎo)性文件。

注冊(cè)管理

2017 年 5 月，中國(guó)民航局航空器適航審定司發(fā)布的《民用無(wú)人駕駛航空器實(shí)名制登記管理規(guī)定》，要求 2017年6月1日起，最大起飛重量 250g以上（含250g）的無(wú)人機(jī)實(shí)施實(shí)名登記。

運(yùn)行管理

民航局于 2015 年 11 月發(fā)布的《輕小無(wú)人機(jī)運(yùn)行規(guī)定(試行)》，要求 7 公斤以上以及 7 公斤以下且超視距運(yùn)行的無(wú)人機(jī)，實(shí)時(shí)聯(lián)網(wǎng)接入無(wú)人機(jī)云系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)無(wú)人機(jī)云），無(wú)人機(jī)云系統(tǒng)對(duì)侵入電子圍欄的無(wú)人機(jī)具有報(bào)警功能。

圖2  無(wú)人機(jī)分級(jí)分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)

2017 年 10 月，民航局推出《無(wú)人機(jī)圍欄》和《無(wú)人機(jī)云系統(tǒng)接口數(shù)據(jù)規(guī)范》兩篇規(guī)范文檔，指導(dǎo)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行有序運(yùn)行管理。
2017年12月，工信部出臺(tái)《關(guān)于促進(jìn)和規(guī)范民用無(wú)人機(jī)制造業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》。指出：研究制定民用無(wú)人機(jī)數(shù)字身份識(shí)別規(guī)則、技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)“一機(jī)一碼”;引導(dǎo)企業(yè)通過(guò)加裝通信模塊實(shí)現(xiàn)民用無(wú)人機(jī)可識(shí)別、可監(jiān)視、可管理。

標(biāo)準(zhǔn)體系

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)辦公室在2017年8月出臺(tái)了《無(wú)人駕駛航空器系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》，制定了無(wú)人機(jī)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)目標(biāo)和發(fā)展階段： 
第一階段（2017-2018年）：滿(mǎn)足無(wú)人駕駛航空器系統(tǒng)市場(chǎng)需求，支撐行業(yè)監(jiān)管需要，初步建立無(wú)人駕駛航空器系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系，并重點(diǎn)制定一批市場(chǎng)急需、支撐監(jiān)管的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)； 

第二階段（2019-2020 年）：逐步推進(jìn)無(wú)人駕駛航空器系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)制定工作，到 2020 年，基本建立健全無(wú)人駕駛航空器系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系，制修訂 300項(xiàng)以上無(wú)人駕駛航空器系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，基本實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、管理標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)全覆蓋，行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)滿(mǎn)足相關(guān)行業(yè)應(yīng)用需求。

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