郭恒煌
隨著全球無(wú)人機(jī)市場(chǎng)的不斷發(fā)展和無(wú)人機(jī)數(shù)量的持續(xù)增長(zhǎng),將無(wú)人機(jī)融入國(guó)家空域成為各國(guó)關(guān)注的焦點(diǎn)。當(dāng)前民用無(wú)人機(jī)不僅在消費(fèi)級(jí)場(chǎng)景具有巨大的發(fā)展?jié)摿Γ以诨A(chǔ)設(shè)施檢視、災(zāi)難和森林野火響應(yīng)以及醫(yī)療用品運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用,將帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。隨著無(wú)人機(jī)運(yùn)行效率和安全性提高、電池壽命的增長(zhǎng)以及無(wú)人機(jī)法規(guī)的不斷完善,民用無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)將實(shí)現(xiàn)快速增長(zhǎng)。美國(guó)聯(lián)邦航空管理局(FAA)是負(fù)責(zé)無(wú)人機(jī)運(yùn)營(yíng)管理的機(jī)構(gòu),其主要工作是促進(jìn)無(wú)人機(jī)融入到美國(guó)國(guó)家空域系統(tǒng)(National Airspace System,NAS),從而實(shí)現(xiàn)各種尺寸的民用無(wú)人機(jī)、有人飛機(jī)在同一空域“無(wú)縫隙”運(yùn)行。FAA的主要工作包括制定無(wú)人機(jī)融入NAS的新法規(guī)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證要求,并建設(shè)相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施。本文將從無(wú)人機(jī)運(yùn)營(yíng)管理的角度分析總結(jié)FAA推動(dòng)的無(wú)人機(jī)融入NAS的工作。
從2015年開(kāi)始,F(xiàn)AA逐步將開(kāi)展常規(guī)和低風(fēng)險(xiǎn)運(yùn)營(yíng)的無(wú)人機(jī)融入到國(guó)家空域,并在實(shí)現(xiàn)有人-無(wú)人飛機(jī)安全融合運(yùn)行這一目標(biāo)上做出了許多努力。其主要工作可以概括為:(1)制定相關(guān)法規(guī);(2)通過(guò)豁免批準(zhǔn)無(wú)人機(jī)運(yùn)營(yíng);(3)開(kāi)展試點(diǎn)計(jì)劃與合作。FAA中推進(jìn)這些工作的部門包括無(wú)人機(jī)系統(tǒng)融合辦公室(UAS Integration Office)、航空認(rèn)證服務(wù)部(Air Certification Service)、飛行標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)部(Flight Standards Service)、環(huán)境和能源辦公室(Office of Environment and Energy)和空中交通組織(Air Traffic Organization),各部門主要負(fù)責(zé)內(nèi)容如圖1所示。
制定相關(guān)法規(guī)
為推動(dòng)無(wú)人機(jī)融入NAS,F(xiàn)AA制定了一系列法規(guī)、政策和流程,并逐步允許具有更大風(fēng)險(xiǎn)和復(fù)雜性的無(wú)人機(jī)運(yùn)營(yíng)。2016年6月,F(xiàn)AA頒布第107部法規(guī),即55磅(約24.95kg)以下小型商業(yè)無(wú)人機(jī)使用規(guī)章。之后,在2021年1月,F(xiàn)AA發(fā)布了無(wú)人機(jī)遠(yuǎn)程識(shí)別(Remote ID)和飛越人員上空兩個(gè)規(guī)定的最終版本。Remote ID要求無(wú)人機(jī)在飛行過(guò)程中必須通過(guò)無(wú)線電傳遞設(shè)備ID、位置、高度、控制基站及起飛位置等認(rèn)證信息,且從2023年9月16日開(kāi)始,無(wú)人機(jī)飛行員必須操作具備此傳送功能的無(wú)人機(jī);飛越人員上空規(guī)定允許在特定條件下,無(wú)人機(jī)可以在人員、移動(dòng)的車輛上方及夜間進(jìn)行飛行,且無(wú)需豁免。此外,針對(duì)超視距航空規(guī)章制定委員會(huì)提出的允許無(wú)人機(jī)超視距作業(yè)的建議,F(xiàn)AA目前正在編制擬議規(guī)則制定通知,并預(yù)計(jì)于2024年初發(fā)布。
除上述內(nèi)容外,F(xiàn)AA還于2020年9月公布了接受部分無(wú)人機(jī)型號(hào)認(rèn)證申請(qǐng)的政策。作為型號(hào)認(rèn)證程序的一部分,F(xiàn)AA將評(píng)估無(wú)人機(jī)及其所有零部件的設(shè)計(jì)、審查相關(guān)文件,并評(píng)估無(wú)人機(jī)在各種條件下的性能。同一時(shí)期,F(xiàn)AA為美國(guó)商業(yè)無(wú)人機(jī)Matternet M2頒發(fā)了首款認(rèn)證證書(shū)。
無(wú)人機(jī)運(yùn)營(yíng)豁免審批
為滿足更為復(fù)雜的無(wú)人機(jī)運(yùn)營(yíng)需求,F(xiàn)AA開(kāi)展對(duì)無(wú)人機(jī)運(yùn)營(yíng)豁免申請(qǐng)進(jìn)行審查和批準(zhǔn)。無(wú)人機(jī)運(yùn)營(yíng)商在開(kāi)展超出107部法規(guī)之外的無(wú)人機(jī)活動(dòng)時(shí),如在單個(gè)遠(yuǎn)程飛行員同時(shí)操控多架無(wú)人機(jī)飛行,必須向FAA提交豁免申請(qǐng)。申請(qǐng)者需要提供該無(wú)人機(jī)運(yùn)營(yíng)的完整描述,以及保證運(yùn)營(yíng)安全的理由,從而獲得FAA的批準(zhǔn)。此外,F(xiàn)AA還開(kāi)展了無(wú)人機(jī)超視距貨物運(yùn)輸認(rèn)證的工作,并向運(yùn)營(yíng)商頒發(fā)航空承運(yùn)人證書(shū)。商業(yè)無(wú)人機(jī)的超視距貨物運(yùn)輸需要依據(jù)119部和135部法規(guī)進(jìn)行認(rèn)證,并對(duì)135部中不適用于無(wú)人機(jī)認(rèn)證的條款進(jìn)行豁免。截至2022年9月,F(xiàn)AA共收到48項(xiàng)無(wú)人機(jī)航空承運(yùn)人證書(shū)申請(qǐng),并向其中4家公司頒發(fā)了證書(shū)。
試點(diǎn)項(xiàng)目與合作計(jì)劃
為發(fā)展先進(jìn)無(wú)人機(jī)概念、測(cè)試無(wú)人機(jī)性能并支持無(wú)人機(jī)運(yùn)營(yíng),F(xiàn)AA啟動(dòng)了多個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目,并與無(wú)人機(jī)運(yùn)營(yíng)商、制造商、大學(xué)、州政府及地方政府開(kāi)展合作。FAA稱,從項(xiàng)目中收集的信息和數(shù)據(jù)有助于無(wú)人機(jī)法規(guī)的制定,將推動(dòng)無(wú)人機(jī)融入國(guó)家空域的進(jìn)程。FAA已開(kāi)展的項(xiàng)目包括UTM試點(diǎn)計(jì)劃(UPP)、UAS融合試點(diǎn)計(jì)劃(IPP)和BEYOND項(xiàng)目。
UTM試點(diǎn)計(jì)劃(UPP)
UTM(Unmanned Aircraft System Traffic Management)旨在提供低空域(400英尺以下)的無(wú)人機(jī)空中導(dǎo)航服務(wù)。FAA于2015年頒布了《2016年聯(lián)邦航空管理局?jǐn)U張、安全和安保法》,在該法案的指示下,F(xiàn)AA和NASA開(kāi)始合作建設(shè)并實(shí)施UTM。2017年4月,UPP計(jì)劃于啟動(dòng),其目的是鑒定UTM系統(tǒng)可以支持無(wú)人機(jī)運(yùn)行所需的初始能力,并對(duì)UTM的研究進(jìn)行評(píng)估。FAA稱,該計(jì)劃的研究成果將成為UTM初步部署的基礎(chǔ)。UPP計(jì)劃于2020年11月完成,其最終報(bào)告于2021年8月發(fā)布。
整合試點(diǎn)計(jì)劃(IPP)
針對(duì)2017年10月的總統(tǒng)備忘錄,F(xiàn)AA啟動(dòng)了IPP(Integration Pilot Program)計(jì)劃,以加速無(wú)人機(jī)融入國(guó)家空域系統(tǒng)。該計(jì)劃的目的是應(yīng)對(duì)無(wú)人機(jī)運(yùn)營(yíng)中的技術(shù)、法規(guī)和政策挑戰(zhàn),并推動(dòng)復(fù)雜的無(wú)人機(jī)運(yùn)營(yíng)。2018年5月,交通部通過(guò)FAA與10個(gè)州和地方政府簽訂了協(xié)議備忘錄,從而聯(lián)合開(kāi)展先進(jìn)的無(wú)人機(jī)運(yùn)營(yíng)。該計(jì)劃的參與方與私人企業(yè)(如無(wú)人機(jī)運(yùn)營(yíng)商或制造商)開(kāi)展合作,以加速需要豁免或逐案授權(quán)的無(wú)人機(jī)運(yùn)營(yíng)。在2018年重新授權(quán)法案的要求下,F(xiàn)AA于2020年10月終止了IPP計(jì)劃,并于2021年12月17日發(fā)布了最終報(bào)告。
BEYOND計(jì)劃
繼IPP計(jì)劃之后,F(xiàn)AA又啟動(dòng)了BEYOND計(jì)劃,該計(jì)劃的參與方包括IPP計(jì)劃中的8個(gè)成員,預(yù)計(jì)執(zhí)行時(shí)間為2020年10月至2024年10月。該計(jì)劃的目標(biāo)為:(1)推進(jìn)無(wú)人機(jī)超視距作業(yè)運(yùn)營(yíng);(2)收集數(shù)據(jù)和信息,用以分析、量化無(wú)人機(jī)運(yùn)營(yíng)的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益;(3)收集、分析和解決與無(wú)人機(jī)運(yùn)營(yíng)相關(guān)的社區(qū)問(wèn)題。
在合作研究方面,F(xiàn)AA與不同組織形成了合作機(jī)制,共同開(kāi)展無(wú)人機(jī)運(yùn)營(yíng)的研究活動(dòng)。以無(wú)人機(jī)PSP(Partnership for Safety Plan)協(xié)議為例,F(xiàn)AA與行業(yè)合作伙伴簽訂了諒解備忘錄,以分配開(kāi)展復(fù)雜無(wú)人機(jī)運(yùn)營(yíng)所需的安全案例。此外,F(xiàn)AA成立了無(wú)人機(jī)安全研究聯(lián)盟(ASSURE),該組織匯集了23所航空類大學(xué),致力于無(wú)人機(jī)融入NAS的研究。由FAA成立的高級(jí)航空咨詢委員會(huì),其成員來(lái)自企業(yè)、州和地方政府、機(jī)場(chǎng)及航空界,該委員會(huì)就無(wú)人機(jī)和先進(jìn)空中交通(AAM)整合的關(guān)鍵問(wèn)題向FAA提供建議。