[摘要] 隨著無人機技術的發展、國內外地緣政治、經濟形勢的演變和國內經濟結構的調整,通用航空產業在未來20年內面臨著極大的發展機遇和挑戰。加快空域管理體制改革,完善無人機技術標準體系,保持通用航空飛行器的質量一致性以及運用可靠性驗證方法和手段,是推動通用航空產業自主創新和轉變升級的關鍵。
[關鍵詞] 空域 無人機 通用航空 技術標準
[中圖分類號] F205 [文獻標識碼] A [文章編號] 1004-6623(2015)02-0086-03
[作者簡介] 單磊(1975 — ),北京人,中國電子技術標準化研究院工程師,研究方向:無人機、系統標準化。
一
加快空域改革步伐,合理設計、完善空域管理制度和手段,有利于加快促進私人商務飛行及服務,樹立現代、繁榮、開放、文明的國際形象;有利于掃清通航產業發展中的政策性障礙,有效整合政府、資金、企業和使用者,共同促進無人機產業發展,意義重大。
然而,近年來,隨著無人機技術的成熟和成本的降低,通用航空器大量生產,導致采購、使用門檻低,航模、無人機闖入軍事禁飛區和民航公共運輸區的惡性事件層出不窮,對私人領地的偷拍和干擾屢禁不止,甚至出現多起墜機傷人事故,嚴重影響了國家安全,干擾了正常的工作、生活秩序。同時,國家對中低空空域管理相對滯后和民用無人機標準的缺失,也使廣大通用航空器的使用者、監管者無所適從、難以作為。這些問題的出現,都使我國中低空空域改革和技術標準體系的健全、規范迫在眉睫,勢在必行。
二
本文認為,推進通用航空產業發展,應以技術與管理并重,推行管理體制改革,完善相關技術標準。
(一)大力發展無人機技術,完善其技術標準體系,以無人機產業為契機撬動整個通航產業發展
無人機在軍事、科研、民用、商務等方面有大量應用和廣闊發展前景,并影響著我們生活的方方面面。發展無人機技術,促進無人機產業發展將極大地帶動通航產業的發展,倒逼中低空改革和開放。在可以預見的未來,無人機將全面提升我國航空工業發展水平,并提供大量就業崗位。
以軍事和科研為目的,我國研發應用無人機技術已有近50年歷史,但相關的標準化工作卻起步較晚,發展緩慢,沒有形成完整的標準體系,并且以通用要求為主,缺少具體的產品規范,對具體研制生產過程的指導性不強。目前共有國軍標40項,標準體系結構和已發布標準的數量都遠遠不能滿足實際生產的需要。與之相比,在民用領域,我國無人機標準還是一片空白,隨著無人機技術的發展和快速增長的需求,亟需加快推進標準化工作。
在國際上,無人機發展很快,全世界參與研制裝備無人機的國家和地區已由30多個增加到50多個,美國、西歐、以色列等國家和地區最為領先。美國材料試驗標準協會標準、美國軍用標準、英國國防部防御系列標準,幾乎涉及無人機的各個分系統,構成了一個完整的標準體系。同時,在無人機的電磁兼容性、可靠性、維修性、使用氣候條件等配套方面都有專門的論述。而我國目前在這些方面還是空白。
為此,我們應理順無人機標準化思路,按照綜合標準化的方法,以標準先行,建立健全適合我國國情和無人機發展需要的專用技術標準體系,加快無人機基礎、通用標準和急需標準的制定,實現新產品設計的系列化、標準化,從而有效地保證產品研制質量,促進我國無人機的規范化和有序發展。健全無人機標準管理渠道,在技術上鼓勵和促進研制高空、高速、長航時及微型化、智能化和隱身化的無人機系統為發展方向,對大力發展無人機技術,迅速開拓其在軍事以及民用等領域的應用具有重要的戰略意義,將進一步促進通航產業發展,產生巨大的社會和經濟效益。
(二)加強頂層設計,優化流程,逐步完善空域管理的法律法規
借鑒發達國家和通航大國的先進經驗,我國作為國際民航組織的(ICAO)公約的締約國,應充分考慮按照公約要求和國際慣例對空域進行合理劃分,在保障國家秘密和安全運行原則的基礎上,進一步開放低空空域的使用范圍和靈活使用方式。注重制度創新、加強管理,在管理權限分類、協調和審批等問題上進行有效的改革。整合資源,完善法律法規,健全標準體系,填補國內無人機監督管理的空白。根據動力類型、載荷種類、航空距離和續航能力的不同,對飛行器進行準確定義和分類,嚴格管控,使監管標準統一,企業有章可循,提高國內的航空飛行器管理的安全級別和水平。
(三)整合資源,以標準和驗證測試為切入點,形成對軍民無人機產業全方位支撐、服務的良好局面
依托國家級實驗室,建立無人機系統檢測認證機制和平臺,逐步建立無人機驗證場所和全國統一的綜合信息監管網絡等質量、可靠性驗證監管平臺,為企業和大眾提供標準咨詢、標準制修訂、國際標準化服務、檢測、認證等全方位一條龍服務。無人機飛行具有任務多樣、區域散布、機動性高、情況復雜等特點,急需對飛行平臺和載荷進行以電器安全、電磁兼容環境效應評估為主的各種試驗驗證,以避免硬件損壞,造成數據損失和任務失敗。目前國內針對無人機平臺和載荷的電器安全和地磁兼容環境效應等評估尚處空白,需要制定相應標準、評估模型和檢測規范,提供設計生產企業作為技術參考,提供用戶、消費者作為采購依據,也可提供給工業、市場質量監督管理部門、行業協會進行有效的市場管理和抽查使用,產業需求非常巨大而迫切。
(四)深入研究無人機遙感技術,逐步建立全國統一的綜合信息網絡服務平臺,推進無人機遙感應用的深度和廣度
無人機遙感作為無人機應用的一個重要組成部分,已成為繼衛星遙感技術之后的新興發展方向,潛力巨大,應用前景廣闊。“十一五”、“十二五”期間在國家科技項目支持下,我國無人機遙感技術取得突飛猛進的發展。尤其是輕小型無人機遙感系統以其全天候、全天時、實時化、高分辨率、靈活機動、性價比高等優勢,發展勢頭強勁。
雖然與美國、以色列等無人機先進國家相比,國內設計、生產水平較低,但近些年國內無人機遙感技術發展很快,尤其是在輕小型無人機遙感等領域有獨特的建樹,有些指標甚至超過他們,處于世界領先地位。應抓住這個機會,輔以科學的技術標準體系配套,整合現有無人機遙感資源,研發、裝備新型無人機遙感資源,編制相關標準規范,建立無人機研發、生產、驗證、作業飛行基地,構建全國無人機遙感管理網絡等綜合信息網絡服務平臺,統籌全國無人機遙感資源,形成較為健全的無人機遙感業務運行工作機制,快捷高效地服務于各行業、各領域用戶,發展潛力非常大。
(五)深度結合“北斗”、“高分”專項,加強自主知識產權的研究開發與應用
導航是無人機應用中重要的組成部分,基本任務是確定無人機的空間位置,并引導其按預訂航跡飛行或機動作業。以前中小型無人機系統中廣泛使用GPS作為主體導航定位手段,但由于我國沒有建設大范圍覆蓋的地面GPS差分系統,民用GPS碼的導航定位精度有限、實時性不高,為彌補這一現象,通常與慣性導航系統構成組合導航系統,卻導致系統成本大幅增加;最重要的是GPS由美國國防部控制,我們將在很多方面受制于人,大范圍應用潛藏巨大的風險。
中國自主研發、獨立運行的北斗衛星導航系統,成為與美國的GPS、俄羅斯的格洛納斯、歐盟的伽利略系統兼容共用的全球四大衛星導航系統之一,是中國具有戰略意義的重要信息通信基礎和戰略設施。為此,以北斗為代表的國有自主知識產權技術應用在無人機等通航航空器上,對無人機定位精度、機動性能、可靠性、各無人機之間及與指揮所之間相互協調能力等都有很大提高,促使無人機系統得到更為廣泛的應用,創造出更高的社會效益和經濟效益。
(六) 順應國家經濟體制改革方向,促進產業結構快速轉型,以北、上、廣、深為核心向周邊輻射,大力發展一線城市通航產業,助力地方經濟發展
利用國內在政治、經濟或文化產業等方面有優勢的區域,緊密圍繞世界500強、跨國財團、金融和信貸機構及國際名流匯聚的地方,大力發展以北、上、廣、深為代表的國內一線城市通用航空產業,不僅可以增加飛機銷售,還可帶動上下游諸多產業發展,增加新的經濟增長點,助力地方經濟發展。
三
中低空開放涉及國家領空安全、軍民航協調、管理法規、技術標準的制定等等因素,需要政府統籌規劃,統一指揮與協調才能穩妥推進。中國民航局(CAAC)于2009 年6月26日下發《民用無人機空中交通管理辦法》、2010年國務院、中央軍委發布《關于深化低空空域管理改革的指導意見》、2013年11月18日下發的《民用無人駕駛航空器系統駕駛員管理暫行規定》等文件,充分表明了國家對空域開放和無人機產業發展的極大重視。目前,國家相關部門、研究機構在緊鑼密鼓地進行調查研究,備受業界關注的“低空空域管理使用規定”也正在廣泛調研和征求意見過程當中。相信經統一籌劃協調,國家將進一步開放空域、優化流程、逐步完善法律法規;順應技術與市場的發展方向,以總體設計、標準先行的戰略部署,應用綜合標準化的方法,大力發展無人機技術、完善無人機技術標準體系建設,以撬動整個通用航空產業,迎來前所未有的大發展。