大疆發(fā)文談無人機(jī)監(jiān)管：可借鑒地面道路交通管理體系

本文作者：趙青暉

2017-02-10 00:25

導(dǎo)語：大疆創(chuàng)新剛剛發(fā)文，闡述了公司對于國內(nèi)無人機(jī)安全飛行技術(shù)的若干思考。

雷鋒網(wǎng)按：關(guān)于無人機(jī)“黑飛”這件事，從這個行業(yè)開始迅速膨脹時就一直被業(yè)界討論，希望能有更完善的法律法規(guī)來對無人機(jī)有所限制，但在此前國內(nèi)的無人機(jī)業(yè)界，雖然看上去眾口一詞的反“黑飛”，但在實(shí)際行動上還沒有讓人感覺到重視。直至今年1月份，兩件事把無人機(jī)“黑飛”推上了風(fēng)口浪尖。

一件發(fā)生在1月16日，一個用戶使用大疆Mavic Pro在杭州蕭山國際機(jī)場附近數(shù)百米高空近距離拍攝民航客機(jī)降落，并將視頻上傳到網(wǎng)絡(luò)，引起業(yè)界軒然大波，彼時，在聲討黑飛者之余，就有人呼吁要盡快制定完善的法律法規(guī)，對無人機(jī)安全飛行進(jìn)行控制。余波未平，僅僅十幾天之后的大年初二下午4點(diǎn)，成都雙流國際機(jī)場民航客機(jī)進(jìn)近時，受到無人機(jī)干擾，導(dǎo)致七個航班臨時繞飛改道，不僅給機(jī)場造成了混亂，也讓乘客飽受困擾。

這兩件事過后，無人機(jī)業(yè)界、廠商乃至相關(guān)管理部門都對此十分重視，很多機(jī)構(gòu)和企業(yè)也針對無人機(jī)安全飛行問題提出了一些自己的看法。

就在剛剛，國內(nèi)無人機(jī)領(lǐng)先企業(yè)大疆創(chuàng)新發(fā)文，闡述了公司對于國內(nèi)無人機(jī)安全飛行技術(shù)的若干思考，文中從“禁飛區(qū)域”、“ 載人飛機(jī)的預(yù)警避讓技術(shù)”、“ 注冊登記制度和空域監(jiān)管”等多個方面提出了結(jié)合社會和技術(shù)發(fā)展趨勢對中國國內(nèi)無人機(jī)提升安全飛行水平的一些行之有效的方法和實(shí)踐，并且表示歡迎其他無人機(jī)廠商采用這些必要的方法和手段。

以下是全文：

大疆創(chuàng)新對于國內(nèi)無人機(jī)安全飛行技術(shù)的若干思考
今年以來，國內(nèi)連續(xù)發(fā)生多起無人機(jī)威脅或干擾民航班機(jī)起降的事件，經(jīng)新聞媒體報(bào)道后引發(fā)廣泛討論。作為民用無人機(jī)行業(yè)內(nèi)一家負(fù)責(zé)任的企業(yè)，大疆創(chuàng)新認(rèn)為有必要在此時簡單闡述一下我們的一些想法。

民用無人機(jī)時至今日尚屬新生事物，如何更安全地飛行亦是一個全新課題。我們先來看看地面道路交通管理體系在我國是如何運(yùn)作的，做一類比，以便于理解。

公安部交管局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，截至2016年年中，我國各類機(jī)動車保有量達(dá)到2.85億輛。理論上說，如此龐大數(shù)量的機(jī)動車行駛在道路上，對非機(jī)動車和行人隨時構(gòu)成潛在威脅，但我們看到，機(jī)動車駕駛依然是在可控范圍內(nèi)，分析其原因，主要有三。

首先，道路標(biāo)識清晰，何處有路、何處能行駛機(jī)動車，各行其道，一目了然。當(dāng)機(jī)動車道、非機(jī)動車道區(qū)分明顯，任何一位遵紀(jì)守法的機(jī)動車駕駛員就不會把車隨意開到非機(jī)動車道或人行道上。其次，紅燈停綠燈行，機(jī)動車駕駛員在交通標(biāo)識、信號燈等的幫助下，能具備基本判斷力，避免事故發(fā)生。再次，我國機(jī)動車登記注冊制度完善，每輛車配有唯一指向性的號牌，主要路口還設(shè)有俗稱“電子眼”的道路攝像頭，這樣一來，即便發(fā)生交通事故，交管部門也可快速查找到肇事車輛和相關(guān)責(zé)任人。上述監(jiān)管“組合拳”在平時對每位駕駛員來說也是一種監(jiān)督和震懾。

大疆認(rèn)為，我國針對無人機(jī)的管理，可借鑒地面道路交通管理體系的上述三方面舉措，同時結(jié)合民用無人機(jī)和空域管理自身特點(diǎn)，完全可以做到規(guī)范化管理。

以下，從禁飛/限飛區(qū)域、載人飛機(jī)避讓技術(shù)和注冊登記監(jiān)管三方面進(jìn)行簡要闡述。
一、禁飛/限飛區(qū)域
顯而易見的是，三維空域較二維道路更顯開闊，但也并非可以恣意隨處穿行。那么，無人機(jī)到底哪里能飛、哪里不能飛？

市面上的大多數(shù)無人機(jī)產(chǎn)品都裝有GPS或北斗等衛(wèi)星定位模塊，無人機(jī)可由此得知自身的實(shí)時位置和高度。以大疆的無人機(jī)產(chǎn)品為例，大疆為每一臺產(chǎn)品配備有衛(wèi)星定位模塊，此外，在全球范圍內(nèi)收錄了超過6,800座主要機(jī)場的地理坐標(biāo)信息，將其預(yù)裝在每臺無人機(jī)產(chǎn)品里。

以機(jī)場每條跑道兩端的中點(diǎn)為圓心、半徑最高4.5公里，各劃定一個圓形區(qū)域，兩個圓及兩圓之間組成的近似橢圓范圍（詳見附圖）我們將其設(shè)定為禁飛區(qū)域。無人機(jī)在禁飛區(qū)內(nèi)是無法起飛的，從外部闖入禁飛區(qū)的無人機(jī)則會立即自動下降至地面。從半徑為4.5公里的禁飛區(qū)邊緣再向外延伸2.5公里劃圓、外加跑道兩端15公里延長線，設(shè)定為限飛區(qū)。無人機(jī)在限飛區(qū)內(nèi)飛行，其飛行高度是受到強(qiáng)制限制的。

機(jī)場周邊禁飛區(qū)和限飛區(qū)（俯視效果圖）

通過技術(shù)手段強(qiáng)制執(zhí)行禁飛和限飛指令，實(shí)際上是通過智能的方式令無人機(jī)“行其道”。此外，技術(shù)手段的運(yùn)用，降低人為因素干擾，令禁飛、限飛指令得到嚴(yán)格執(zhí)行。由此可在很大程度上減少無人機(jī)威脅民航飛機(jī)的可能性。
二、載人飛機(jī)的預(yù)警避讓技術(shù)
大疆深知，作為一家企業(yè)，很難確保全球范圍內(nèi)機(jī)場坐標(biāo)信息的準(zhǔn)確無誤和及時更新，此外，在某些情況下，民航飛機(jī)、通航飛機(jī)、直升機(jī)等其他載人航空器，都有可能在我們設(shè)置的禁飛/限飛區(qū)外進(jìn)行低空飛行。這好比，當(dāng)機(jī)動車開入人車混行的鄉(xiāng)間小道，看得見摸得著的隔離欄就不復(fù)存在。鑒于此，前文所述的基于機(jī)場限飛區(qū)域的措施就不足以保障安全。

事實(shí)上，早在民用無人機(jī)興起之前，民航飛機(jī)與空管系統(tǒng)之間就已在使用一種叫作ADS-B的技術(shù)。常識告訴我們，開夜車而不打開車燈是極其危險(xiǎn)的駕駛行為。同樣，如夜間打開車燈一樣，民航飛機(jī)在空中飛行，如果能主動讓空中交通指揮系統(tǒng)和周邊飛機(jī)及早了解到它所處位置，就能大大提高飛行的安全系數(shù)。ADS-B廣播式預(yù)警技術(shù)由此應(yīng)運(yùn)而生。

其原理是，每架民航客機(jī)都裝有一套ADS-B發(fā)射裝置，每隔一定時間就向外以一定的特殊頻率發(fā)送自己的航班、地理坐標(biāo)、航向、速度等信息，而空管指揮系統(tǒng)和其他客機(jī)通過ADS-B接收裝置，收到這些信息后就可以提前做出避讓等應(yīng)對動作。

讓我們看一看，民用無人機(jī)安裝ADS-B接收裝置的益處在哪里。

配備了ADS-B接收裝置的無人機(jī)，為其操控者增添了一雙“千里眼”。系統(tǒng)對于正在接近的載人飛行器進(jìn)行預(yù)警，會不斷提醒和警告操控者。同時，系統(tǒng)會自動根據(jù)民航客機(jī)的相對距離、航向以及用戶所操作的無人機(jī)當(dāng)前的飛行高度等信息評估風(fēng)險(xiǎn)。如發(fā)現(xiàn)無人機(jī)存在威脅到民航客機(jī)的潛在可能性，在中國國內(nèi)，系統(tǒng)甚至可以強(qiáng)制其下降高度或迫使其降落。

當(dāng)然，系統(tǒng)只會做出潛在風(fēng)險(xiǎn)方位和級別的預(yù)警，并根據(jù)不同風(fēng)險(xiǎn)等級采取相應(yīng)對策，不會顯示任何民航班機(jī)的具體飛行信息，以免該技術(shù)遭濫用。

今后，大疆將逐步在新品中，特別是高性能飛行器中標(biāo)配加裝載人飛機(jī)預(yù)警系統(tǒng)，部分老產(chǎn)品也可通過軟硬件升級等方式配備此功能。

三、注冊登記制度和空域監(jiān)管
一機(jī)一碼

在我國，每一輛機(jī)動車都擁有唯一的號牌，發(fā)生交通事故后，可追溯到涉事車輛及車主。同樣的，自大疆出品整機(jī)設(shè)備以來，每一臺大疆無人機(jī)都擁有唯一且不可篡改的SN標(biāo)識碼，且每個部件也均有唯一的標(biāo)識碼與無人機(jī)的SN碼相對應(yīng)。換句話說，只要找到大疆無人機(jī)產(chǎn)品的一個零部件（如云臺或電路板），我們就可追溯到這是來自哪一臺飛行器。

注冊登記與監(jiān)管

國內(nèi)相關(guān)管理部門想要查詢某一臺無人機(jī)的機(jī)主是誰，在操作上亦是可行的。相關(guān)管理部門可通過銷售記錄查詢到該無人機(jī)的購買情況。

根據(jù)中國空域管理規(guī)定，在特定管制區(qū)域內(nèi)，任何時段中任何無人機(jī)有關(guān)飛行安全的記錄均有據(jù)可查。

如無人機(jī)沒有通過移動設(shè)備連接至移動網(wǎng)絡(luò)，每臺大疆無人機(jī)都會以特殊方式向外廣播自身的唯一SN碼、位置信息等，當(dāng)其飛到特殊區(qū)域附近，相關(guān)監(jiān)管部門可使用專業(yè)設(shè)備讀取上述數(shù)據(jù)，查詢所需信息。此種情形，類似于交警沿路攔停過往車輛查看駕駛證和行駛證。

綜上所述，大疆認(rèn)為，國內(nèi)無人機(jī)的監(jiān)管，如采用各種最新技術(shù)手段，其管理同樣可以做到強(qiáng)制、到位。上述技術(shù)和措施，歸納如下：

(一) 為無人機(jī)劃定嚴(yán)格的機(jī)場禁飛和限飛區(qū)域。在禁飛區(qū)域內(nèi)不能起飛；在限飛區(qū)域內(nèi)嚴(yán)格限制飛行高度。
(二) 無人機(jī)全面使用ADS-B接收機(jī)等載人飛機(jī)預(yù)警系統(tǒng)，收到的民航飛機(jī)信息在進(jìn)行數(shù)據(jù)保護(hù)處理后提示用戶，警示用戶載人飛機(jī)的存在；在中國國內(nèi)，在必要時強(qiáng)制無人機(jī)下降高度或降落避讓。
(三) 無人機(jī)配備一機(jī)一碼的標(biāo)識碼。
(四) 無人機(jī)飛行信息可實(shí)時接入管理系統(tǒng)，監(jiān)管部門也可使用特殊設(shè)備對誤闖入相應(yīng)區(qū)域的無人機(jī)進(jìn)行查詢、記錄。

以上是我們結(jié)合社會和技術(shù)發(fā)展趨勢對中國國內(nèi)無人機(jī)提升安全飛行水平的一些行之有效的方法和實(shí)踐，也歡迎其他無人機(jī)廠商采用這些必要的方法和手段。大疆愿為構(gòu)建國內(nèi)無人機(jī)更加安全的飛行環(huán)境做出自己的貢獻(xiàn)。