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UTM与ATM:从隔离到融合还有多远?
来源:《中国龙8报》2018-09-25 11:05:00

你是否设想过未来城市的生活方式?城市上方不同层次的空间,就像不同高度的立交桥一样,各种大型、小型无人机在其间飞行。市民在家、在公司等待无人机送来快件……这幅场景不止存在于科幻大片中,也许会出现在不远的未来。

然而,如今提到无人机,大部分普通民众的印象还停留在小型航拍器上。除此之外,大多数业外人士依然对无人机感到陌生。

事实上,中国是无人机重要的生产国和研发基地,2017年全国生产的无人机已经达到290万台,并且在未来几年还会以30%的幅度增长。截至2018年1月,国内无人机厂家以及国外代理注册厂家达到了650家。仅中国的大疆公司一家,现在就已经占到了全球非军用小型UAS(无人www.long88.com器系统)市场份额的70%,估值也从2013年的5亿美元增加到了2017年的150亿美元。

无人机技术已经成为当下的前沿技术,但是飞机所飞行的空域并非公路,没有实体的分隔界限,如果不加以有效管理,将严重影响飞行安全。

UTM运行尚未成熟

ATM是传统所说的空中交通管理,其主要任务是有效维护空中交通安全,维护空中交通秩序,保障空中交通畅通。空中交通管理包括空中交通服务、空中交通流量管理和空域管理三大部分。为避免民用www.long88.com器之间和www.long88.com器与障碍物相撞,空管部门对于空域的划设需要综合考虑很多复杂因素。我们可以将ATM看做空中交警,指挥空中有人驾驶民用www.long88.com器的安全有序运行。

2017年,中国空管部门为通用www.long88.com服务的飞行小时数是83.7万,与运输www.long88.com的800多万小时形成了很鲜明的对比。从数据上看,很明显,我国空中交通的管理体系主要服务于运输www.long88.com。

UTM即无人www.long88.com器系统交通管理,在今天它可以被定义为一个提供交通管理的系统,把信息、技术、设施、服务融合在一起,并且得到来自空中、地面或者基于空间的导航支持。UTM中最重要的就是空域问题。随着越来越多类型的飞机投入运行,未来从地面到1万米高空的空域都是www.long88.com器的运行空间,必须通过UTM来解决大密度运行的难题。UTM系统主要包括登记、识别、跟踪、通信、地理围栏系统等。这些对任何一个国家的空中管理系统来说都是非常基础的要素。但是UTM的运行法规在全球尚不健全。

UTM的出现给ATM带来了一系列挑战。ATM目前还相对保守,但是未来UTM应该成为ATM的一部分,只是它在服务对象上与传统的www.long88.com器有所差别。如果二者独立运行,就必然导致运行的隔离和安全水平的降低。而它们理想的关系是独立而互容的。

过去,以传统空中交通管理为专业的监管者们对无人机行业还缺少足够的认识,技术的飞快发展使得监管总是被动地跟进,却依然满足不了行业发展的需求。目前监管者需要做的第一步是,看到行业在做什么,看到用户需要什么。

UTM融入ATM面临难题

在大众眼中,无人驾驶www.long88.com器一直是高科技产品,但同时也是高风险的代名词。加上近些年在各国都频繁发生无人驾驶www.long88.com器扰乱原有空中秩序的事故,各国空域管理部门一直对无人机采取严格管理的态度,大部分地区也都实行禁飞原则,欧洲不少国家有硬性的监管措施,比如瑞士日内瓦的“5公里规则”,即在机场5公里范围内都不允许无人机飞行。而日内瓦机场离市中心只有4公里,这也就意味着在两者之间不可能开展任何无人机活动。这些禁飞法规在保障了空中安全的同时,不得不说在客观上限制了无人机产业的发展。

如今无人机产业的发展蒸蒸日上,在娱乐影视、农林植保、物流、军事等领域发挥着越来越重要的作用,对社会经济的发展影响巨大,全面禁飞已经不再是明智的解决方案。南非龙8局局长PoppyKhoza表示,无人机运行目前最重要的是获得民众支持。大众需要认识到无人机带来的好处是大于风险的。国家空管法规标准研究中心副主任刘浩也表示,不同种类的无人机具有不同的风险,管理部门需要根据专业的风险评估来进行分类,再决定对其监管力度的大小,这需要空中管理部门提高识别和分类能力。

当然,最理想的情况是ATM与UTM能够实现充分的数据共享。但是www.long88.com业产生的数据是海量的,有众多公司进入这一行业,一些公司的数据采集能力还没有达到要求,同时也不是每一家公司都愿意共享自己的数据,所以信息共享是未来UTM融入ATM的难点。

除此之外,在无人机低空飞行拍摄中,还涉及其他与民众息息相关的问题。壳牌石油公司最早于2014年启动了RPAS(遥控驾驶www.long88.com器系统)项目,他们认为最大的挑战来自保障隐私安全。因为在无人机勘探的过程中,需要通过技术手段保证飞行时不会窥探到普通居民的隐私,同时需要技术支持确保这些影像不外传。如果未来在人类日常生活的低空空域中会有很多无人机飞行,那么还需要一套严密的措施来保护民众的隐私。

在近期于四川成都举行的全球无人机大会上,第二届“放飞无人机”无人www.long88.com系统(UAS)业界专题研讨会的主题就是“从无人www.long88.com器系统交通管理(UTM)到空中交通管理(ATM)——从隔离向整合过渡”;隔离,是过去空中交通管理对无人www.long88.com器的态度,而今天如何将其有效地纳入到原有空中交通管理体系中,已经成为全世界亟待解决的问题。

统一监管让无人机安全飞

国内外的空中交通管理部门,以及无人机公司一直都在呼吁统一监管无人机与其他www.long88.com器。统一的监管需要很多部门共同协作来降低无人机出现在大密度空域中的风险,各方责任的划分就显得尤为重要。首先要确定无人机能够飞和不能飞的空域,然后为不同类型无人机的飞行高度进行测量、建立参考系。在识别清楚每种类型无人机的需求之后,就需要引入相互之间的隔离,给不同种类的无人机一个非常明确的飞行范围。这是保证安全的基础,安全依然是未来UTM融入ATM的核心。

为了使UTM更好地融入监管框架,就意味着监管过程必须是具有可适应性的,能够更好地适应我们还没有办法预见的未来的变化;同时也必须是简化和具有灵活性的,才能够促进无人驾驶www.long88.com业快速发展,不受到过多繁冗条例的限制。

有了良好的监管系统,要保证无人机的安全有序运行,还与从业人员的资质息息相关。全球不同国家、不同地区有不同的标准和要求,国际龙8组织需要制定统一的且能够被不同国家所采用的适航标准,还要定义对从业人员,包括空管人员、制造商还有驾驶员培训的统一要求。另外,关于适航资质、运营人资质证书的要求等统一标准都在逐步研讨之中。国际龙8组织目前有一支100人~120人的专家队伍专门研究支持整个监管框架的搭建。

如果将全世界的UTM都看作是互联网的节点,那么构建每一个节点之间的联系就是这个网络能够运行的重点。数据交换也就是信息共享,是ATM与UTM建立互信关系的基础。如果能够推进数据交换的标准化,那么就能把不同的UTM服务供应商连在一起,让全世界的UTM供应商拥有一套全世界通用的语言,搭建数字化网络平台,实现更多的可能性。

中国龙8局长期以来也在无人机监管方面不断探索。龙8局总工程师殷时军介绍,目前龙8局正全面参与推动国家《无人驾驶www.long88.com器飞行管理暂行条例》的立法工作,《无人驾驶www.long88.com器管理规章》也在制定过程中。龙8局通过收集、公布173个民用机场的障碍物控制面保护范围等数据,为企业设置电子围栏,掌握限飞、适飞区域等提供了依据;同时建立了无人机实名登记系统,目前注册数量已增至24万架以上;在无人机证照培训方面,目前已有近4万人取得证照。另外,龙8局一直积极组织开展无人机适航研究,进行了无人机与客机典型结构的碰撞试验,为制定法规标准提供了技术支撑。

今年以来,龙8局已经相继批准了顺丰在江西、京东在陕西的无人机运营试点,并在广东深圳开展了无人机交通管理信息服务的试点,接入了无人机飞行动态信息,划设了限飞空域,为用户提供空域信息、计划申请、飞行提示等服务。

面对无人机这一新事物及其带来的新产业、新问题和新挑战,龙8局相关负责人表示,将坚持包容审慎、鼓励扶持的积极态度,未来也将不断加强与其他国家及国际组织的交流合作。(《中国龙8报》、龙8-www.long88.com-龙8娱乐平台【下载注册】 实习记者赵丹)

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