低空聯(lián)網(wǎng)無人機安全飛行測試報告

前言

一． 無人機產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

二． 無人機安全飛行構(gòu)想

三． 無人機安全飛行實踐

四． 無人機安全飛行愿景

附錄

前言
隨著無人機的快速發(fā)展，無人機的監(jiān)管問題引起了社會高度關(guān)注，也給民航運輸業(yè)的安全帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。民用航空監(jiān)管部門亟待對無人機的運行特點和監(jiān)管方式進行深入研究，推出合理、高效、可實施的監(jiān)管技術(shù)方案。在中國民用航空局的指導(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，組織并實施了聯(lián)網(wǎng)無人機監(jiān)管項目的技術(shù)測試，對蜂窩網(wǎng)絡(luò)在無人機監(jiān)管的可行性、有效性做了深度研究和測試，并掌握了關(guān)鍵核心技術(shù)及相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)，相關(guān)成果有助于引領(lǐng)無人機產(chǎn)業(yè)的快速健康發(fā)展，并推動低空數(shù)字化新產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)予以發(fā)布。

一． 無人機產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

2015年以來，各大投資咨詢機構(gòu)分別發(fā)表了對無人機行業(yè)的分析預(yù)測：

• 2015年研究機構(gòu)EVTank分析師預(yù)計：全球無人機2020 年銷量望達433萬架，全球無人機到 2020年將達259億美元。
• 2016 年高盛估計在 2020 年，商用無人機市場規(guī)模將達到 206 億美元，民用無人機市場規(guī)模將達到140億美元。
• 2016 年 5 月普華永道發(fā)布報告指出在非常近的將來，無人機將取代價值 1270 億美金的人工服務(wù)和勞動。

無人機相關(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。
隨著民用無人機技術(shù)的迅猛發(fā)展并成熟，自動駕駛、懸停、避障技術(shù)的完善，無人機視頻處理技術(shù)的提升，無人機應(yīng)用逐漸從視距應(yīng)用擴展到超視距應(yīng)用，從消費領(lǐng)域擴展到巡檢、農(nóng)業(yè)、物流、安防等多個行業(yè)。
無人機行業(yè)高速發(fā)展的同時，也對無人機通信鏈路提出了新需求，1000m 以下空域?qū)崟r、高可靠聯(lián)網(wǎng)安全飛行管理，300m 以下空域上行 50Mbps 的實時圖傳、小于 50ms 的遠程操控與業(yè)務(wù)應(yīng)用等。業(yè)界預(yù)測：在無人機與移動通信相結(jié)合，將給產(chǎn)業(yè)界帶來10倍的商業(yè)機會。

圖1 移動通信促進無人機產(chǎn)業(yè)發(fā)展

1) 無人機安全飛行迫在眉睫

隨著無人機產(chǎn)業(yè)與技術(shù)的迅速發(fā)展，民用和消費級無人機大規(guī)模投入使用，不規(guī)范使用無人機的問題也越來越多：

a. 由于目前市面上的民用無人機均使用公開標(biāo)準(zhǔn)的 GPS 模塊，地面站和無人機間采用點對點低安全通信方式，因此帶來了如下幾種不安全的風(fēng)險：
• 接管并修改GPS 數(shù)據(jù)/模塊；
• 模擬另一個更強的假 GPS 信號；
• 破解無人機與遙控器之間的空口協(xié)議；
• 破解無人機應(yīng)用軟件程序，從而破解禁飛區(qū)限制等。

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

b. 2017年 4月，成都雙流國際機場遭遇多次無人機擾航，導(dǎo)致眾多航班備降西安、重慶、貴陽和綿陽機場，幾十架飛機返航，數(shù)萬旅客出行受阻滯留機場。

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

2) 無人機飛行法規(guī)逐漸完善

針對上述無人機引發(fā)的一系列安全性問題，有關(guān)部門已經(jīng)啟動了無人機專項整治工作，逐步出臺了多項指導(dǎo)性文件。

注冊管理

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

運行管理

民航局于 2015 年 11 月發(fā)布的《輕小無人機運行規(guī)定(試行)》，要求 7 公斤以上以及 7 公斤以下且超視距運行的無人機，實時聯(lián)網(wǎng)接入無人機云系統(tǒng)（簡稱無人機云），無人機云系統(tǒng)對侵入電子圍欄的無人機具有報警功能。

圖2  無人機分級分類標(biāo)準(zhǔn)

2017 年 10 月，民航局推出《無人機圍欄》和《無人機云系統(tǒng)接口數(shù)據(jù)規(guī)范》兩篇規(guī)范文檔，指導(dǎo)無人機系統(tǒng)進行有序運行管理。
2017年12月，工信部出臺《關(guān)于促進和規(guī)范民用無人機制造業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》。指出：研究制定民用無人機數(shù)字身份識別規(guī)則、技術(shù)方案，實現(xiàn)“一機一碼”;引導(dǎo)企業(yè)通過加裝通信模塊實現(xiàn)民用無人機可識別、可監(jiān)視、可管理。

標(biāo)準(zhǔn)體系

國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會辦公室在2017年8月出臺了《無人駕駛航空器系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》，制定了無人機標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)目標(biāo)和發(fā)展階段： 
第一階段（2017-2018年）：滿足無人駕駛航空器系統(tǒng)市場需求，支撐行業(yè)監(jiān)管需要，初步建立無人駕駛航空器系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系，并重點制定一批市場急需、支撐監(jiān)管的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)； 

第二階段（2019-2020 年）：逐步推進無人駕駛航空器系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)制定工作，到 2020 年，基本建立健全無人駕駛航空器系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系，制修訂 300項以上無人駕駛航空器系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，基本實現(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)滿足相關(guān)行業(yè)應(yīng)用需求。

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