蔡琰,楊筱華/中國(guó)航空工業(yè)發(fā)展研究中心,北京市 朝陽區(qū) 100028
國(guó)際民用航空組織(ICAO)第40屆大會(huì)于當(dāng)?shù)貢r(shí)間24日在蒙特利爾國(guó)際民航組織總部召開。來自各成員國(guó)和有關(guān)國(guó)際組織的2600多名代表將在為期11天的會(huì)議期間,討論航空安全、空中航行、航空安保、運(yùn)輸政策、航空環(huán)保等議題。會(huì)上,評(píng)審了國(guó)際機(jī)場(chǎng)理事會(huì)(ACI)等機(jī)構(gòu)針對(duì)無人機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、空域融合、標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)章制度等問題發(fā)表的文章。這些文章主要由民用航空也利益相關(guān)方和工業(yè)界合作伙伴提出,旨在保持無人機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)高速、健康發(fā)展的同時(shí),確保傳統(tǒng)空域運(yùn)營(yíng)民用航空飛機(jī)、機(jī)場(chǎng)的安全。
2019年10月10日,國(guó)際民用航空組織(ICAO)在蒙特利爾舉行了其第40屆三年一度的會(huì)議。會(huì)上,航空運(yùn)輸業(yè)利益相關(guān)方和工業(yè)界代表發(fā)表了多篇論文提交會(huì)議評(píng)審。其中,與無人機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關(guān)的文章有三篇,分別是:
(1)ACI、民用航空航行服務(wù)組織(CANSO)、空中交通管制員協(xié)會(huì)國(guó)際聯(lián)合會(huì)(IFATCA)、航空公司駕駛員協(xié)會(huì)國(guó)際聯(lián)合會(huì)(IFALPA)、國(guó)際航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)(IATA)聯(lián)合發(fā)表的名為“降低非授權(quán)無人機(jī)運(yùn)營(yíng)帶來的風(fēng)險(xiǎn)并提高應(yīng)對(duì)水平需制定標(biāo)準(zhǔn)和指引”;
(2)ACI、IFALPA、IFATCA和國(guó)際航空航天工業(yè)協(xié)會(huì)協(xié)調(diào)委員會(huì)聯(lián)合發(fā)表的名為“無人機(jī)系統(tǒng)交通管理”;
(3)CANSO、IATA、IFALPA聯(lián)合發(fā)表的名為“無人機(jī)系統(tǒng)安全、高效地空域融合”。
隨著個(gè)人和消費(fèi)類無人機(jī)系統(tǒng)使用的上升,在商用飛機(jī)和機(jī)場(chǎng)周邊出現(xiàn)非授權(quán)無人機(jī)系統(tǒng)的時(shí)間隨之上升。某些事件對(duì)航線和機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)造成了破壞,對(duì)出行的民眾產(chǎn)生重大影響。
為保證航空安全,偵測(cè)此類非授權(quán)無人機(jī)系統(tǒng)運(yùn)營(yíng),開發(fā)高效反無人機(jī)系統(tǒng)措施,ICAO支持成員國(guó)和工業(yè)界采用高級(jí)別標(biāo)準(zhǔn)和指引是必要的。工業(yè)界基于現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)新標(biāo)準(zhǔn)和指引并提交至ICAO。
近期機(jī)場(chǎng)附近非授權(quán)無人機(jī)對(duì)運(yùn)營(yíng)造成的破壞已經(jīng)向管理機(jī)構(gòu)和航空產(chǎn)業(yè)利益相關(guān)方關(guān)于如何管理此類事件敲響了警鐘。此類事件對(duì)航線和機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生破壞,對(duì)行業(yè)保持飛行環(huán)境安全的信用度造成了損失,對(duì)乘客產(chǎn)生了極大不便,并造成了嚴(yán)重財(cái)產(chǎn)損失,而這只是顯性的損失。近期最極端的例子,是2018年12月底,一家大機(jī)場(chǎng)由于目擊到黑飛無人機(jī)運(yùn)營(yíng)遭到影響。一兩天時(shí)間內(nèi),140000名乘客和1000趟航班受到影響,造成繼2010年冰島火山噴發(fā)以來最嚴(yán)重的破壞。
工業(yè)界合作伙伴認(rèn)為,偵測(cè)和反無人機(jī)的技術(shù)正在發(fā)展,目前還很受限。盡管此類技術(shù)無法完全保護(hù)航空系統(tǒng),但仍將為國(guó)家管理和執(zhí)法機(jī)構(gòu)提供反無人機(jī)的工具。合作伙伴認(rèn)識(shí)到,盡管目前針對(duì)偵測(cè)和反無人機(jī)手段的立法大多是國(guó)家層面,但成員國(guó)仍將根據(jù)ICAO的SARP開發(fā)情況制定標(biāo)準(zhǔn)。由于此類標(biāo)準(zhǔn)帶來的潛在安全和安保風(fēng)險(xiǎn),ICAO將領(lǐng)導(dǎo)并確保標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)施是協(xié)作和可推進(jìn)的。ICAO的參與將保證利益相關(guān)方意識(shí)到問題并能明確制定政策和實(shí)施措施,包括實(shí)施步驟、實(shí)施時(shí)間和實(shí)施方。
但值得注意的是,任何偵測(cè)和反無人機(jī)手段不應(yīng)對(duì)飛機(jī)運(yùn)輸、授權(quán)無人機(jī)運(yùn)營(yíng)商、航空基礎(chǔ)設(shè)施和人員產(chǎn)生意外安全危害和風(fēng)險(xiǎn)。因此,反無人機(jī)手段或技術(shù)應(yīng)事先進(jìn)行全面風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。
商用無人機(jī)系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)將最終融入飛機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)。但是,個(gè)人使用非授權(quán)無人機(jī)在機(jī)場(chǎng)附近活動(dòng)不是融合的問題。這種情況與非授權(quán)有人機(jī)在機(jī)場(chǎng)附近活動(dòng)類似,這兩種情況飛機(jī)都沒有獲得運(yùn)營(yíng)的授權(quán)。但不幸的是,對(duì)無人機(jī)的識(shí)別困難得多。非授權(quán)無人機(jī)的使用者無法輕易識(shí)別、追蹤,也無法從空域中驅(qū)逐,將為民用航空帶來嚴(yán)重的安全和安保威脅。
一些國(guó)家采用了注冊(cè)、燈光規(guī)范等無人機(jī)安全管理措施。這些措施可為機(jī)場(chǎng)和國(guó)家機(jī)關(guān)提供幫助,區(qū)分合作和非合作無人機(jī),可對(duì)威脅源進(jìn)行更快響應(yīng)和反制。這些是第一步,后續(xù)還需做更多工作。ICAO提供高級(jí)別指引來統(tǒng)一部署這些安全需求是至關(guān)重要的,否則國(guó)家和工業(yè)界可能出臺(tái)不協(xié)作的措施,可能會(huì)為無人機(jī)行業(yè)帶來負(fù)面影響,對(duì)使用者的教育培訓(xùn)可能更加困難。
關(guān)鍵問題是,許多國(guó)家和利益相關(guān)方在遇到即使非常小的非授權(quán)無人機(jī)事件時(shí)都會(huì)暫停飛行活動(dòng)。在遇到無人機(jī)系統(tǒng)事件時(shí),在處理角色和責(zé)任等方面缺乏適當(dāng)?shù)臏?zhǔn)備和統(tǒng)一的協(xié)議使航空利益相關(guān)方無法控制此類事件對(duì)運(yùn)營(yíng)的影響。因此,需要清晰的流程來應(yīng)對(duì)和處理在機(jī)場(chǎng)和飛機(jī)附近非授權(quán)或魯莽飛行的無人機(jī)系統(tǒng)。
盡管各個(gè)國(guó)家對(duì)反無人機(jī)采用的基本原則和實(shí)施措施、指引很類似,但國(guó)家間的區(qū)別可能會(huì)使無人機(jī)制造商在有效教育培訓(xùn)使用者如何安全、合法運(yùn)營(yíng)、促進(jìn)全航空業(yè)環(huán)境的安全方面受到限制。
應(yīng)對(duì)飛機(jī)運(yùn)輸造成影響的非授權(quán)和魯莽飛行無人機(jī)需要高效偵測(cè)和反制措施,ICAO須為支持成員國(guó)和工業(yè)界提供必要的標(biāo)準(zhǔn)和指引,以開發(fā)和部署此類偵測(cè)和反制措施。
因此,建議ICAO與工業(yè)界合作開發(fā)必要的高級(jí)別標(biāo)準(zhǔn)和指引,以現(xiàn)有工作組為基礎(chǔ)建立協(xié)作機(jī)制,開發(fā)和部署無人機(jī)系統(tǒng)偵測(cè)和反制措施,我們提請(qǐng)大會(huì)考慮執(zhí)行摘要中提出的建議。
航空業(yè)的基本原則受到新入者的挑戰(zhàn)。例如小型商用無人機(jī)、城市空運(yùn)和高空偽衛(wèi)星(HAPS)等無人機(jī)系統(tǒng)。無人機(jī)系統(tǒng)交通管理(UTM)可使能從低空到高空的運(yùn)營(yíng)。本論文指出成員國(guó)關(guān)于無人機(jī)系統(tǒng)和UTM的關(guān)鍵考慮,同時(shí)識(shí)別ICAO根據(jù)2019年初發(fā)布的“UTM——全球協(xié)作核心原則的通用框架”文件所做的工作。
UTM概念正在快速發(fā)展??赏卣箯牡涂盏礁呖盏臒o人機(jī)系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)。民航機(jī)構(gòu)(CAA)和空中導(dǎo)航服務(wù)供應(yīng)商(ANSP)將直接或通過UTM服務(wù)供應(yīng)商向無人機(jī)系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商提供實(shí)時(shí)空域管控和飛行信息。
隨著UTM概念的成熟,提供初始能力的供應(yīng)商開始出現(xiàn),空域接入的需求持續(xù)發(fā)展。空中導(dǎo)航服務(wù)供應(yīng)商預(yù)計(jì)無人機(jī)系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)將包括在受控空域或非受控空域,以及在兩者之間過渡。
ICAO發(fā)布了名為“UTM——全球協(xié)作核心原則的通用框架”的文件。該文件由無人機(jī)咨詢組起草,基本聚焦于低水平運(yùn)營(yíng),為成員國(guó)提供“典型”UTM系統(tǒng)的框架和核心能力。包括關(guān)鍵UTM服務(wù)和技術(shù)需求列表。ICAO繼續(xù)文件起草工作,成員國(guó)關(guān)注文件的實(shí)施。
長(zhǎng)期目標(biāo)是有人和無人運(yùn)營(yíng)在所有高度的彈性安排,而非將空域按現(xiàn)存規(guī)則固定劃分為特定類型(ATM、UTM、STM等)或特定載具運(yùn)營(yíng)(有人機(jī)、無人機(jī)、自主飛行等)。ICAO應(yīng)識(shí)別實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)所需的專家和工作組。
無人機(jī)系統(tǒng)為航空業(yè)帶來新奇的運(yùn)營(yíng)模式。這將導(dǎo)致對(duì)風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算和管理所需的能力格外重視。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型必須是定量的,一致的和可比的。并且,成員國(guó)需確保在共享空域運(yùn)營(yíng)的有人機(jī)和無人機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)特征相符。另外,空域內(nèi)無人機(jī)系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)和UTM運(yùn)營(yíng)需要定量的通用實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。
隨著無人機(jī)系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)的上升,引入了不同的運(yùn)營(yíng)概念(CONOP),因此運(yùn)營(yíng)商和無人機(jī)系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)需基于信任開展。ICAO互信框架研究組的建立是為了保證所涉及數(shù)字系統(tǒng)數(shù)據(jù)完整性和安全性的問題。此項(xiàng)工作將為UTM開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)安全、互信和身份管理提供輸入。這將影響無人機(jī)系統(tǒng)注冊(cè)的范圍和容量。
工業(yè)界開展了無人機(jī)系統(tǒng)和UTM軟硬件開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)的制定。無人機(jī)系統(tǒng)和UTM系統(tǒng)的不同功能分配將在很多應(yīng)用和場(chǎng)合融合。這些標(biāo)準(zhǔn)覆蓋了包括安全在內(nèi)的多種應(yīng)用。
UTM和無人機(jī)系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)正在快速發(fā)展。迫使航空工業(yè)界和成員國(guó)為確保運(yùn)營(yíng)的安全、安保建立和實(shí)施國(guó)際、國(guó)內(nèi)的規(guī)章。ICAO認(rèn)識(shí)到UTM的重要性,在其“UTM——全球協(xié)作核心原則的通用框架”文件為成員國(guó)提供了UTM參考框架。后續(xù)工作要求ICAO確保所有高度的無人機(jī)系統(tǒng)和UTM運(yùn)營(yíng)安全、安保、迅速發(fā)展。
到2035年,巴黎上空每小時(shí)將有156架商用飛機(jī)、2500架城市空運(yùn)無人機(jī)、16667架快遞無人機(jī)、58架檢視無人機(jī)和44架休閑無人機(jī)。美國(guó)商用無人機(jī)市場(chǎng)2023年將擴(kuò)大兩倍。目前城市空運(yùn)已經(jīng)有規(guī)劃,最后一公里的快遞、跨邊境運(yùn)營(yíng)和城市間均可通過無人機(jī)系統(tǒng)互聯(lián)。因此,必須在安全和創(chuàng)新之間達(dá)到平衡。
航空工業(yè)界一直是全球安全標(biāo)準(zhǔn)制定的驅(qū)動(dòng)者和重要貢獻(xiàn)者。隨著自動(dòng)化技術(shù)的極速發(fā)展,數(shù)字應(yīng)用技術(shù)、機(jī)器人、人工智能等技術(shù)開拓了平臺(tái)和運(yùn)營(yíng)的發(fā)展。
城市空運(yùn)相關(guān)概念和最后一公里快遞正改變?nèi)撕臀锏慕煌ǚ绞健?者\(yùn)將不再看作從機(jī)場(chǎng)A到機(jī)場(chǎng)B,而是門到門的集成服務(wù)。但為使這種變革落地,必須保證安全、可靠、低成本。必須靠隨著產(chǎn)業(yè)發(fā)展步伐可調(diào)控的管理框架保證安全標(biāo)準(zhǔn)和創(chuàng)新的平衡。
工業(yè)界合作伙伴認(rèn)可ICAO關(guān)于無人機(jī)系統(tǒng)的重點(diǎn)工作,包括建立無人機(jī)系統(tǒng)咨詢組(UAS-AG)。標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)章需要跟隨新的空域使用者技術(shù)開發(fā)和支持機(jī)制的發(fā)展步伐。我們的擔(dān)憂是此類發(fā)展面臨必要防護(hù)措施和標(biāo)準(zhǔn)的缺失。我們可從現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)出發(fā),建立適宜的管理框架來滿足需求。
無人機(jī)系統(tǒng)是快速發(fā)展的空域使用者,將逐步要求更大的空域份額,因此航空業(yè)應(yīng)制定框架定義與現(xiàn)有運(yùn)營(yíng)空域的互動(dòng)。商用無人機(jī)系統(tǒng)的增長(zhǎng)預(yù)測(cè)顯示無人機(jī)運(yùn)營(yíng)的隔離長(zhǎng)期來看并不解決問題。因此,工業(yè)界應(yīng)聚焦于融合而不是簡(jiǎn)單地安置。需要與無人機(jī)系統(tǒng)工業(yè)界更緊密的合作以獲取數(shù)據(jù)、經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)、開發(fā)提供指引。工業(yè)界合作伙伴可提供此類工作輔助ICAO的管理架構(gòu),通過工作框架開發(fā)需求。根據(jù)現(xiàn)有平臺(tái),包括ICAO的智庫,工業(yè)界可向ICAO提交規(guī)定和輸入,從源頭上減輕負(fù)擔(dān)并補(bǔ)充現(xiàn)有規(guī)程。此類工作一旦完成將在ICAO評(píng)審程序下評(píng)估。
工業(yè)界完全認(rèn)同無人機(jī)系統(tǒng)對(duì)全球經(jīng)濟(jì)的積極影響,因此主動(dòng)要求保持和發(fā)展此類新型空運(yùn)門類的同時(shí)輔助ICAO確保安全和效率。因此,工業(yè)界合作伙伴提交本論文以建立框架,通過該框架與工業(yè)界制定航空新入者規(guī)定,以保證無人機(jī)系統(tǒng)安全、高效地融合。
無人機(jī)系統(tǒng)商用的快速發(fā)展要求安全、高效地融入現(xiàn)有運(yùn)營(yíng)空域。因此,開發(fā)成員國(guó)協(xié)作的管理規(guī)定非常必要。工業(yè)界可基于現(xiàn)有平臺(tái)開展工作。ICAO的工作負(fù)擔(dān)將減輕至通過管理審查機(jī)制確認(rèn)提案。