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低空空域精細化管理:低空經濟發展的關鍵驅動力

2024-01-01 00:00:00林曉宇孟祥飛
無人機 2024年4期
關鍵詞:管理

作為實體經濟與數字經濟融合發展的戰略重點,低空經濟在蓬勃發展的通用航空、無人機物流等新興業態推動下,正以數字化、智能化等前沿技術為關鍵驅動力,成為國民經濟高質量發展的新引擎。在國家戰略引領下,我國各地紛紛將低空經濟發展作為培育新動能、推動產業轉型升級的重要抓手。面對廣闊前景和澎湃動力,管理部門應該正視當前低空空域管理的短板,以精細化管理理念,進一步優化低空空域資源配置,不斷激發低空經濟創新活力,推動行業實現更高質量、更加公平、更高效、可持續、更為安全的發展。

國際低空空域精細化管理的前沿實踐

美國分層分類管理與數字化審批機制

作為全球通用航空最為發達的國家之一,美國在低空空域管理領域一直走在世界前列。美國聯邦航空管理局(FAA)堅持“分類管理、軍民融合、數字賦能”的基本思路,建立了高效運行的國家空域系統(NAS),采取了四種做法。

一是構建覆蓋全空域、突出層次性的分類管理體系。將全國空域劃分為A、B、C、D、E、G六大類,實行差異化精細管控,有效梳理了空域開放共享與飛行安全之間的關系。

二是建立聯邦政府統籌、地方政府負責、軍民協同的空域治理架構。在聯邦政府宏觀調控下,支持地方政府和行業組織制定差異化發展規劃,充分調動多元主體參與空域管理的積極性。

三是大力推行數字化審批和動態監控。完善在線服務平臺,支持用戶自助提交飛行申請,大幅壓縮審批時限。2021年,美國聯邦航空管理局推出新一代“低空授權和通知功能”(LAANC),進一步強化了無人機實時監控和空域動態管理能力。

四是注重行業創新發展平臺搭建。在各州廣泛布局無人機測試場、通航飛行營地等各種新平臺,為推動行業規范有序發展提供有力保障。

歐盟一體化政策法規與U-space計劃

歐盟國家在低空空域管理領域也走在世界前列。歐盟不斷深化頂層設計,加快構筑系統性精細化管理體系,主要開展了四方面管理實踐。

一是制定完善的政策法規。出臺《通用航空基本法規》《無人機通用操控規則》等涉及空域使用、適航審定、操控員管理、安全運行等支撐低空空域精細化管理發展的專項法規規章,形成統一規范、執行有力的法治保障機制。

二是大力實施數字化轉型戰略。為推動無人機產業安全有序發展,歐盟委員會雄心勃勃地提出了U-space計劃,旨在構建數字化低空空域管理生態,為無人機飛行提供更加智能、高效、安全的空中交通服務,促進有人航空器、無人航空器在高效空域共同運行。

三是推進國際化標準制定。支持歐洲航空安全局、歐洲無人機協會等專業機構為空管系統、適航審定、運行規則等制定標準,積極推動全球航空治理格局變革。

四是建立完善的組織協調機制。成立無人航空器專家組,統籌協調不同利益相關方的工作,深化前沿技術研發、行業應用創新等層面的合作交流。

新加坡場景應用試點與沙盒管理機制

新加坡正成為全球智慧低空經濟的新興高地。基于自身區位、政策、技術等方面的綜合優勢,“獅城”在低空空域精細化管理領域進行了一系列開拓性實踐。

一是超前布局數字化管理基礎設施。建成統一的國家無人機綜合管理平臺,基于5G移動無線通信等新技術構建數字化管理基礎設施,對無人機實施全生命周期數字化閉環管控。

二是積極開展場景應用創新試點。依托樟宜機場、港口碼頭等城市關鍵節點,重點在無人機空管、機場凈空巡檢、碼頭貨物運送等方面開展示范應用,為行業創新積累經驗。

三是創新構建無人機沙盒管理機制。采取包容審慎的監管措施,在可控范圍內實行容錯糾錯機制,允許企業在特定區域測試最新技術和探索商業模式,為前沿技術成果轉化搭建孵化器,充分激發行業創新活力。據不完全統計,新加坡已擁有超過130家航空創新企業躋身全球領先梯隊。

四是注重營造法治化營商環境。修訂無人機管理條例,完善無人機實名登記、操控員資質管理、飛行計劃備案等政策,推動行業規范發展。

我國低空空域管理發展現狀

低空空域作為國家戰略資源,其科學有效的精細化管理事關國家安全、經濟發展和人民生命財產安全。低空空域精細化管理進一步加強,更加高效便捷、安全有序的運行秩序建立,對低空經濟乃至整個國民經濟高質量發展,具有重大而深遠的意義。

在頂層設計層面,國務院、中央軍委聯合印發《深化民用航空改革意見》等重要文件,為行業改革發展定下基調。中國民用航空局等部門相繼發布的《通用航空“十四五”發展規劃》《無人駕駛航空器系統“十四五”發展規劃》為行業高質量發展指明了路徑。2023年,中國民用航空局出臺《民用無人駕駛航空器運行安全管理規則》《民用無人駕駛航空器無線電管理暫行辦法》等制度,持續夯實法規基礎。2023年12月,中國民用航空局發布了國家空管委制定的《國家空域基礎分類方法》,首次將低空空域劃分為G、W類非管制空域,為低空空域充分使用釋放空間。

在軍民融合發展層面,國家低空飛行服務保障中心、空管領域軍民融合辦公室等部門先后成立,為軍地空管統籌、空域資源共享利用提供支撐。

在精細化管理層面,中國民用航空局圍繞“總體規劃、分區管理、分類施策、精準服務”的總體思路,積極開展通用航空分類管理、低空空域精細化管理等試點示范,為空域資源高效配置提供了寶貴經驗。多個地方政府積極構建數字化空域使用監管系統,運用大數據、人工智能等新技術提升管理服務水平,加快推動無人機物流、應急救援、警務巡防等典型應用場景落地,積累了豐富的實踐經驗。

我國低空空域管理存在的問題

空域是低空經濟發展的關鍵資源,為推進低空空域管理改革,我國已先后組織實施三輪試點。2010—2014年,第一輪試點在14個省市地區展開,原全部管制的低空空域被劃分為管制空域、監視空域、報告空域三類,對于管制空域飛行申報,通航飛行審批時間由飛行前一天縮短至飛行前4h;2015—2018年,第二輪試點在珠三角地區、海南省展開,海南省的單位實現了“當天申報當天飛行”;2019年至今,第三輪試點在四川省、湖南省、江西省、安徽省等地區展開,建立了“軍地民三方協同管理”模式。三輪試點雖取得一定進展,但也暴露出一些問題,例如,空域碎片化突出。總體來看,我國低空空域管理仍然存在較大短板。

一是空域資源配置不盡合理。以四川省為例,截至2023年底,全省僅7800km2的空域被納入軍地民協同管理范圍,而我國實際管控的空域面積不足30%,比美國低70%。截至2023年底,全國1000m以下高度的適飛空域面積僅為49.6萬平方千米,是國土面積的5.16%。

二是空域分類管理不夠精細。根據飛行任務要求、流量特征等維度細化空域分類的力度不足。例如,流量高度集中的珠三角、長三角地區的空域需求與流量分散的內蒙古、新疆地區完全不同,但管理模式卻相差無幾。一些地區空域審批管理權限交叉,造成審批環節冗余重復,存在軍航審批、民航審批、地方審批三方“三審”等現象,空域資源利用效率低下,難以形成規模化、集約化發展優勢。

三是軍地空管協同機制有待完善。低空空域管理從來不是單打獨斗,而是一個多行業、多部門、多領域協同聯動的系統工程。當前,軍航民航空管協同配合機制尚不健全,空域劃設、航線規劃等方面仍存在“各自為政”的現象。例如,軍航在民用無人駕駛航空器綜合管理平臺(UOM)上批準了飛行,而公安部門以不知曉為由禁止飛行;又如,軍航批準了用戶在運輸機場上空、省政府所在地上空飛行的危險情況。由此可見,軍地空管設施資源共享程度不高,信息壁壘依然突出。

四是基礎設施支撐能力較弱。我國通用機場數量少、布局不均等問題較為突出。截至2023年底,全國僅建成通用機場449個,而美國超過2萬個,且國內通用機場主要分布在沿海城市地區,中西部地區的通用機場匱乏。現有通用機場數量偏少、規模小、布局不夠優化,配套設施建設滯后,無人機機場布局、選址、建設與地面交通系統銜接不暢,空域條件、天氣條件、土地利用和噪聲敏感區域等因素繁多,快速增長的低空飛行活動需求難以滿足,制約了低空經濟的進一步繁榮。一些設施也較為陳舊,例如部分地區的雷達監視設備精度不高,難以滿足小目標探測需求。與此同時,無人機新業態對天氣預報、精確數字地圖等專業化保障的需求不斷增加,但滿足程度較低。北斗衛星導航高精度服務在全國范圍內的覆蓋還不夠到位。目前,國內缺乏面向通用航空作業、無人機作業的低空氣象產品,現有氣象信息的準確度和時效性難以滿足低空飛行需求。

五是行業法規標準不健全。部分上位法與各部委規章的內容不自洽,規則中的權責邊界劃分不清晰,并且平臺系統替代機制、技術實現替代規則,無視上位法的權責界定。另外,現行《民用航空法》等法規并不適用于無人機、電動垂直起降飛行器等新興航空器。各部門規章制度也存在理解偏差。比如,中國民用航空局于2021年8月發布的《特定類無人機試運行管理規程(暫行)》文件與公安部門、地方機構制定的規則具有不同的監管要求。同時,新的運行模式尚未建立,新型航空器適航審定標準缺失,對低空空域精細化管理產生了一定影響。國家層面的通用航空管理條例亟須出臺,機場管理政策、適航審定標準、操控員資質管理規定等文件有待進一步細化完善。

六是行業監管能力有待加強。空域安全是頭等大事,加強低空無人機監管既是維護飛行安全、消除公共安全隱患的需要,也是保障人民生命財產安全的應有之義。目前,監管手段較為單一,基于人工智能、大數據等新技術的自動化、智能化監測手段缺乏。通用航空和無人機飛行活動的數字化監管手段還不夠豐富。我國對無人機等低空飛行器的實時監控、信息管理和應急處置能力有待加強。比如,2024年1月啟用的民用無人駕駛航空器綜合管理平臺主要依托無人機注冊數量、北斗衛星導航信息等被動數據,目前難以實現全程精準監視、預警和協同聯動,對“黑飛”等違規無人機的實時預警和快速處置能力也較弱。另外,低空無人機監管、專業執法人員儲備不足,復合型人才更是缺乏。未來,隨著科技的進步,精通大數據分析、人工智能等技術的高端人才需求將持續上升。

深化低空空域精細化管理改革的舉措

隨著新型無人機、電動垂直起降飛行器等航空器在巡檢、測繪、物流配送、交通出行、應急救援、城市管理等領域的廣泛應用,用戶對低空空域資源的需求愈發迫切。中國民用航空局的統計數據顯示,截至2023年底,我國民用無人機注冊數量達126.7萬架,民用無人機全年總飛行時間達2311萬小時,同比增長11.8%。然而,從全國范圍看,低空空域碎片化、空域協同不暢、基礎設施滯后等問題依然突出,制約著產業規模化發展。為加快構建與低空經濟發展相適應的空域資源配置體系和治理格局,軍地協同、多部門聯動亟須加強,改革試點經驗需要在更大范圍內復制推廣。

當前,我國積極推進基于物流、應急救援等典型場景的空域開放,優化空域結構,簡化飛行審批,并在軟硬件基礎設施建設上持續發力,取得了進展,積累了寶貴經驗。

設計、優化空域資源配置體系

具有分層分級、軍民融合、全域協同特征的空域資源配置體系快速健全,將為低空經濟發展提供優質高效的空域保障。

一是進一步優化低空空域分類管理機制,從飛行沖突問題和沖突發生的地區入手,基于飛行任務復雜程度、空域環境特點、地面風險特點、交通流特征等維度,形成更符合各地實際需求、更能平衡所有相關方利益的空域劃設規則,實施更加精細化的分類分層分時管理。

二是建立軍地空域統籌使用長效機制,健全跨部門空域資源協調配置、航線航路統籌規劃、空情聯合處置等協調聯動機制,落實各方各級責任主體,壓實各方責任,健全監督執行機制,形成管理合力。

三是健全空域動態管理和彈性使用機制,明確管控空域定期更新的任務機制,制定分時動態調整、靈活機動調整的空域管理規則,加快空域資源大數據平臺建設,推動飛行計劃自動編排、航路動態優化等智能化應用,最大限度提高空域資源使用效率。

四是深化簡政放權、放管結合,盡量授權或委托主管低空經濟發展工作的地方政府來協助空域管理、運行管理、執法管理,同時壓實地方政府的空域下方地面安全管理責任,大幅壓縮行政審批事項,建立“一網通辦”空域資源配置服務模式,打造高效便捷的政務環境。

五是創新體制機制,支持地方政府結合當地產業特色和發展需求,開展差異化空域資源配置模式探索,加快改革經驗復制推廣。

推進軍民融合,強化空管統籌保障

堅持軍地協同,強化頂層設計,加快構建具有中國特色的空中交通管理現代化體系。

一是深化空管體制改革,強化軍地空管統一領導、統一指揮、統一行動,著力健全協調聯動機制。

二是健全完善軍地空管規章制度,厘清重大事項會商、聯合審批等工作機制,壓實安全管理職責。

三是加強軍地信息共享,設施、資源開放,構建一體化空管信息系統,提高動態感知、快速處置等能力。

四是積極構建多元主體共同參與的空管服務保障新模式,完善政府購買服務、市場化運作等機制,充分調動市場主體和社會力量的參與積極性,同時明確空管服務與空管行政監管之間的界限,確保監管的嚴肅性和服務的靈活性。

五是強化空防安全意識,重視無人機等低空目標對地面安全、政治安全的影響,健全預警機制,完善應急響應措施。各部委在技術、資源上積極支持配合公安部門,以有力支持公安部門加大執法力度,有效應對低空空域安全面臨的新挑戰新威脅。

深化基于應用場景的空域資源配置,推進行業高質量發展

低空空域作為推動行業高質量發展的重要保障,其資源配置需緊扣物流配送、應急救援、旅游觀光等重點應用領域。

一是交通運輸與旅游等專項規劃需統籌考慮低空經濟發展對空域的需求,促進空域資源與行業發展的有機銜接。

二是支持相關地區建設國家級無人機物流配送等示范區,開辟專用航路航線,簡化飛行審批流程,為規模化常態化運營提供優質高效的空域保障。

三是支持航空應急救援體系建設,建立、完善重大突發事件空域保障機制,確保各類應急救援行動擁有可靠、優先使用的空域資源。

四是支持地方開展差異化改革探索,鼓勵各地結合資源稟賦,在物流配送、應急救援、旅游觀光等領域積極探索行業低空空域精細化管理新路徑、新模式。大力支持通航與旅游融合發展,統籌低空旅游發展對空域的需求,合理布局機場、起降點等設施,開辟富有地域特色的精品旅游航線,通過低空旅游串聯區域旅游資源,打造特色旅游產業集群。

強化科技賦能,提升動態管控能力

堅持創新驅動,加快推進低空空域管理領域關鍵核心技術攻關,為精細化管理提供有力支撐。

一是超前布局新一代空管系統等關鍵基礎設施,推動空管系統體系化設計、模塊化研發、擴展性增強,提升系統對低空飛行活動的適配性。

二是加快自主可控的通導監控設備研發與應用,大力發展高精度北斗衛星導航、寬帶衛星通信、機載自主避障等技術與裝備,增強飛行活動全流程信息采集、共享、分析、利用能力。

三是積極運用人工智能、大數據、區塊鏈等新技術,建設天空地一體化、全域感知的數字化空管云平臺,實現動態航跡監視、空情態勢感知、安全風險預警等智能化應用。

四是統籌規劃建設國家低空飛行服務保障平臺,整合空域動態、氣象服務、飛行計劃等數據資源,向行業用戶提供一站式綜合信息服務。

五是完善行業創新支持政策,支持有條件的地區建設數字化國家級低空空域管理試驗區,開展前沿技術示范應用,為行業數字化轉型升級提供“樣板間”。

健全法規標準,提升行業治理效能

加快構建多層級、全方位、規范化、國際化低空空域管理標準體系,為精細化管理提供基礎支撐。

一是加快構建分層分類、簡明易行的低空空域管理法規、制度,重點出臺一批涉及通用航空管理、低空空域使用等方面的辦法。

二是加快構建多層次、覆蓋全面的行業標準體系,制定一批聚焦通用航空適航審定、機場運行、飛行服務、空防安全、公共安全等領域的國家標準和行業標準。

三是在政府主導制定的國家標準基礎上,支持行業組織和企業制定更加精細的團體標準、企業標準,因地制宜提出行業管理的特殊要求。

四是深化行業信用體系建設,建立健全守信激勵和失信懲戒機制,加大嚴重失信行為的懲處力度,營造誠實守信、公平有序的行業發展環境。

五是加強標準國際化工作,主動對接國際民航組織等國際平臺,深度參與空管程序、適航審定等國際規則標準制定與修訂,提高行業治理的國際話語權和規則制定權。

結語

低空經濟是引領未來發展的戰略性資源,低空空域精細化管理則是低空經濟騰飛的關鍵驅動力。推動低空經濟發展的關鍵要素,從來不是簡單的產業政策,而是一項功在千秋的系統工程。行業需站在統籌發展和安全的戰略高度,全面貫徹新發展理念,努力把低空經濟打造成構建新發展格局的重要支點。從激發創業創新活力,到拉動投資和消費;從方便群眾日常出行,到提升應急救援能力和公共服務水平,無不與人民美好生活需要息息相關。把發展的目標和動力落實到促進民生改善上,一定能凝聚共襄偉業的磅礴力量。

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