2-張浩馳-基于身份識別的無人機安全管理系統(tǒng)和機制

1、基于身份識別的無人機安全管理系統(tǒng)和機制,中航工業(yè)通用航空發(fā)展研究中心Micro-wing航空技術(shù)有限公司,張浩馳 18911984517 zhanghaochi@aviationnow.com.cn中航工業(yè)通用航空發(fā)展研究中心主任高級工程師、注冊工程咨詢師專業(yè)：西工大飛機設(shè)計專業(yè)本科碩士通航主要經(jīng)歷：參與國家大型客機重大專項、國務(wù)院發(fā)動機重大專項論證。參加近十年來國家立項的主要民用飛機型號論證研究工作，包括C919大

2、型客機、AG600水陸兩棲飛機、中法聯(lián)合研制WZ16發(fā)動機等型號的項目建議書及可行性研究，并擔任MA700新型渦槳支線客機項目建議書的項目經(jīng)理項目負責人；主持完成多地通航及無人機產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、通用飛機制造項目、通航公司運營項目20余項。參與國家發(fā)改委通航產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)研究，中國一航通航產(chǎn)業(yè)規(guī)劃等。申請國家自然科學(xué)基金青年基金一項。主要研究領(lǐng)域：通用航空（含無人機）國家決策支持、政策研究、產(chǎn)業(yè)發(fā)展咨詢及論證著作/文章：合著

3、《經(jīng)濟新常態(tài)下的中國通用航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究》（2015年5月）文章入選中科院《2015高技術(shù)發(fā)展報告》（無人機及通航領(lǐng)域唯一）在航空類相關(guān)專業(yè)技術(shù)期刊發(fā)表無人機、通航及相關(guān)領(lǐng)域文章多篇。,個人介紹,目錄 CONTENTS,一、無人機安全管理概況二、國外無人機安全管理的現(xiàn)狀及趨勢三、無人機身份證—基于身份識別信息四、基于身份識別的安全管理機制五、安全管理機制的運行,,對我國無人機監(jiān)管的建議--構(gòu)建基于身份識別的無人機安全管理系

4、統(tǒng)和機制,一、無人機安全管理概況—無人機定義和類型,無人駕駛航空器（英文：Unmanned Aerial Vehicle，縮寫：UAV，或Unmanned Aircraft System，縮寫：UAS）俗稱無人機、無人航空器，廣義上指不需要駕駛員登機駕駛的各式遙控或自主智能航空器。現(xiàn)世界先進無人機主要為軍用，多用于偵察、觀測和高危攻擊任務(wù)等。無人駕駛航空器與傳統(tǒng)航空器相比，具有操作成本低、運用彈性大及支援裝備少等特性。,邊防巡檢，空中交

5、通管制,偵察無人機、攻擊無人機,無人機的類型：依據(jù)操作主體，可以分為政府部門用無人機、商業(yè)公司用無人機和個人用無人機；依據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域，可以分為軍用無人機、民用無人機及科研用無人機。 小型無人機一般屬于民用或科研用領(lǐng)域，操作主體主要為商業(yè)公司或個人。,一、無人機安全管理概況—民用無人機分類,采用按重量分類管理參照標準：7月11日，中國民用航空局飛行標準司發(fā)布《民用無人機駕駛員管理規(guī)定》（AC-61-FS-2016-20R1）。適用范

6、圍：基于身份識別的無人機安全監(jiān)管系統(tǒng)和機制適用于全部類民用無人機。分類管理： 以7 千克為分界線實行分類管理，即：第一類：I、II類無人機第二類：其余類別的民用無人機,一、無人機安全管理概況—必要性,市場研究機構(gòu) BI Intelligence 的研究報告預(yù)測，未來 10 年世界無人機市場總價值高達 980 億美元，將進入黃金增長期，發(fā)展空間巨大,飛行安全性突出表現(xiàn)：自身的安全性不足無序使用可能對有人飛機的正常飛行形成嚴重威

7、脅從技術(shù)角度分析：可靠性不足機載設(shè)備簡單，低小慢地面雷達無法監(jiān)控缺乏“感知-避讓”能力數(shù)據(jù)鏈安全無法保證,無人機市場混亂，若管理不善將威脅國家安全,設(shè)計、生產(chǎn)入門門檻低，相關(guān)企業(yè)和單位魚龍混雜；銷售、使用及維護環(huán)節(jié)缺乏相應(yīng)的法律法規(guī)，極易被不法分子所利用,無人機現(xiàn)已被各領(lǐng)域領(lǐng)域所關(guān)注和廣泛應(yīng)用。保障無人機的飛行安全，促進無人機市場和產(chǎn)業(yè)的健康有序發(fā)展，我國亟需研究制定覆蓋民用無人機研制、生產(chǎn)、銷售、使用和維護全壽命周期的法律

8、法規(guī)體系。,目錄 CONTENTS,一、無人機安全管理概況二、國外無人機安全管理的現(xiàn)狀及趨勢三、無人機身份證—基于身份識別信息四、基于身份識別的安全管理機制五、安全管理機制的運行,二、國外無人機安全管理的現(xiàn)狀及趨勢,在民用無人機飛行安全方面，國外正從建立標準，到安全性評估全面系統(tǒng)地對民用無人機安全性進行規(guī)范，最終目的是使無人機達到和有人機同等的安全水平，實現(xiàn)無人機與有人機同空域飛行。在無人機安全性測試、評估與監(jiān)管方面，以美國

9、和歐盟為代表的西方國家積極完善相關(guān)法律并建立安全性評估體系，以促進民用無人機市場健康良好發(fā)展。,各國民用無人機管理,意大利ENAC NO. 42/2013,Airworhiness andOperational Notiee Nr.67,Aet No.49/1997 Coll.on civil aciation,TCCA SI 623-001,Guidance for an Authorisstion for Low Lev

10、el OperationOf RPAS,TSFS 2009;88,CAP 722,DEVA1206042A,NIL 1281/13,CASR Part 101,FAA Order 8130.34C,二、國外無人機安全管理的現(xiàn)狀及趨勢,在民用無人機法律法規(guī)建設(shè)方面，美國、歐盟和英國起步較早，均已推出了相應(yīng)的法律文件。但現(xiàn)階段各國制定的法律文件一般為指導(dǎo)意見，采用分類管理的方式對民用無人機系統(tǒng)運營過程中的安全性進行指導(dǎo)和約束，并未依據(jù)市

11、場的發(fā)展進行實時調(diào)整?？梢灶A(yù)見，國外民用無人機法律在未來一段時間內(nèi)仍將不斷變化，在變化中不斷完善。,美國于2012年頒布了《現(xiàn)代化與改革法案》，在法案中的333條規(guī)定將無人機作為民用航空器進行管理，并授權(quán)FAA評估無人機運行風險，出臺相應(yīng)管理政策。依據(jù)此法案，F(xiàn)AA分別出臺了《小型無人機系統(tǒng)》、《民用無人機系統(tǒng)融入國家空域系統(tǒng)的線路圖》等文件。2016年7月，F(xiàn)AA第107部對小型民用無人機的管理規(guī)定。,美國,,EASA出臺了《無人

12、機系統(tǒng)運營規(guī)則》,歐盟,,制定了《英國空域內(nèi)對無人機運行指南》,英國,,,,,,FAA成立了“無人機項目辦公室“負責對無人機進行管理，成立”小型無人航空系統(tǒng)航空立法委員會“負責相關(guān)立法和標準的制定工作。在安全性規(guī)范和評估方面走在了前列，已制定了一系列包含安全性的規(guī)章和法規(guī)，包括針對模型飛機的特殊規(guī)范、針對適航取證與注冊的咨詢通告、針對飛行活動與認證的狀態(tài)的條款、這針對試驗場地的要求和適航認證的指令。,美 國,FAA按照“無危害”的原

13、則對無人機進行適航管理，經(jīng)過單機適航審定為其頒發(fā)特殊適航證。,充分調(diào)研，建立數(shù)據(jù)系統(tǒng)收集無人機設(shè)計維修數(shù)據(jù)，以解決有人機與無人機之間通信問題及研究無人機飛行終止程序。,制定支持性標準、完善適航性技術(shù)體系供型號適航合格審定使用。2010年FAA發(fā)布第一個民用無人機系統(tǒng)線路圖《民用無人機系統(tǒng)融入國家空域系統(tǒng)線路圖》，計劃2020年民用無人機系統(tǒng)常規(guī)進入國家空域系統(tǒng)。,歐 盟,2009年歐洲安全局頒布了E.Y013-01《無人機系統(tǒng)適航取證管

14、理辦法》，從應(yīng)急返航能力、系統(tǒng)安全評估等提出詳細要求，給出適航取證的程序。按起飛重量劃分適航管理，150KG由歐洲各國民航局進行適航管理。,EASA提出無人機重點考慮安全問題：1、與載人航空器相撞；2、對地面人員傷害；3、對地面財務(wù)破壞，提出將民用無人機運行飛為?開放類：安全風險低類，視距500米內(nèi)飛行，高度150米； ?特許類運行：安全風險中間層類，運行需進行適航性、運行程序、運行環(huán)境、人員資質(zhì)、可控空域等安全評估，局方批準后方可運行

15、； ?審定類運行：安全高類，對航空器、人員證照、機載設(shè)備如感知避讓功能等均有要求。,英國,2012年8月頒布CAP722《英國領(lǐng)空內(nèi)無人機系統(tǒng)操作規(guī)范指南》，覆蓋適航取證、安全性、飛行活動等完整制度。同時民航局也制度《輕型無人機系統(tǒng)規(guī)范》針對150KG,速度70節(jié)，飛行高度500米下的無人機進行規(guī)范。,二、國外無人機安全管理的現(xiàn)狀及趨勢,二、國外無人機安全管理的現(xiàn)狀及趨勢,美國FAA建立6個無人機實驗場用于評估民用無人機的成熟性、安全性

16、和適航性。包括“感知及躲避”、“指令及控制”、“地面控制中心標準及人為標準及人為因素”、“飛行性能”、“失去聯(lián)系后的程序及跟空管的結(jié)合”等方面。,? 測試,美國及歐盟各國對無人機安全高度重視，從法規(guī)到從實驗場地和試驗程序等方面全面進行安全性評估，以加速民用無人機發(fā)展及應(yīng)用。1996年美國SAE協(xié)會頒布了《民用機載系統(tǒng)和設(shè)備執(zhí)行安全評估過程的指南和方法》，可改進用于民用無人機的安全性評估。（如右圖）,? 安全性評估,二、國外無人機安全管

17、理的現(xiàn)狀及趨勢,世界多國已制定了各種監(jiān)管無人機的方案。包括：成立無人機處理部門捕捉可疑無人機；劃定無人機禁飛區(qū)域，制定處罰標準；實行無人機注冊制或規(guī)定操作人員持有證書；發(fā)布使用無人機規(guī)則；發(fā)布無人機隱私指南等。,美國聯(lián)邦航空管理局發(fā)布最新規(guī)范框架規(guī)定了無人機操作員所需資質(zhì)，無人機的安全等級標準以及無人機受到空中交通管制的條件。2016年6月，美國電信和信息管理局發(fā)布無人機隱私指南，用來規(guī)范無人機可能侵犯隱私的活動，并對無人機收集數(shù)據(jù)的應(yīng)

18、用和共享予以限制。,美國,,2016年3月17日通過《無人機管制法》，劃定了無人機禁飛區(qū)域并授予警方視情況可以摧毀潛在危害無人機的權(quán)利。,日本,,2016年初，俄羅斯總統(tǒng)普京京簽署了俄羅斯無人機需注冊的新規(guī)定。根據(jù)該法律，俄羅斯所有250克以上的私人擁有的無人機都必須向俄羅斯聯(lián)邦航空運輸署注冊備案。,俄羅斯,,加拿大運輸署為防止無人機影響客機在起飛和降落階段發(fā)生的碰撞，宣布了無人機禁飛區(qū)域。,加拿大,,澳大利亞民航安全局對無人機的操作提

19、出了具體要求，規(guī)定了相應(yīng)的處罰細則，要求中包括無人機的禁飛區(qū)域、無人機的監(jiān)管飛行時間與高度。,澳大利亞,,,二、國外無人機安全管理的現(xiàn)狀及趨勢,目錄 CONTENTS,一、無人機安全管理概況二、國外無人機安全管理的現(xiàn)狀及趨勢三、無人機身份證—基于身份識別信息四、基于身份識別的安全管理機制五、安全管理機制的運行,,對我國無人機監(jiān)管的建議--構(gòu)建基于身份識別的無人機安全管理系統(tǒng)和機制,我國無人機安全監(jiān)管的可行之路,無人機監(jiān)管通常指

20、無人機空中飛行活動的監(jiān)管，實際上應(yīng)包括對“天”、“地”、“人”、“機”的監(jiān)管。,基于身份識別的無人機安全監(jiān)管系統(tǒng)和機制是實現(xiàn)天地人機監(jiān)管的源頭。,三、無人機身份證—基于身份識別信息,,,靜態(tài)信息,身份證,=,識別信息,動態(tài)信息,,三、無人機身份證—基于身份識別信息,,,靜態(tài)信息,身份證,=,識別信息,動態(tài)信息,,無人機身份證？,制造商無人機類型出廠日期擁有者操作者,地理位置信息GPS位置飛行狀態(tài)信息高度、速度

21、飛行方向作業(yè)類型健康狀態(tài)信息維護、維修信息系統(tǒng)、整機狀態(tài)信息其他信息,目錄 CONTENTS,一、無人機安全管理概況二、國外無人機安全管理的現(xiàn)狀及趨勢三、無人機身份證—基于身份識別信息四、基于身份識別的安全管理機制五、安全管理機制的運行,四、基于身份識別的安全管理機制,身份證制造無人機制造商,監(jiān)管機構(gòu)無人機安全管理委員會,信息平臺全國無人機信息管理系統(tǒng),,基于身份識別的安全管理機制,角色1：執(zhí)行者,角色2：監(jiān)管

22、者,角色3：監(jiān)管平臺,責任主體：無人機制造商技術(shù)措施要求 a)生產(chǎn)的每一架無人機，均帶有唯一的身份識別標志（ID）（對所有類型的無人機） b)每一架無人機，均具備“根據(jù)其唯一身份識別標志實時獲取其靜態(tài)信息和 動態(tài)信息”的能力 （分類對待）管理措施要求 a)無人機制造商應(yīng)該建立“對自己生產(chǎn)的所有無人機的信息管理機制” b)無人機制造商應(yīng)該建立“將自己生產(chǎn)的所有無人機的信息（靜態(tài)信息和動態(tài)信息）實時（逐步實現(xiàn)）傳送（

23、或上報）到‘全國無人機信息管理系統(tǒng)’的機制（分類對待）,四、基于身份識別的安全管理機制,責任主體：“全國無人機安全管理委員會”成員構(gòu)成 a) 通用航空監(jiān)管部門（協(xié)會） b) 空域監(jiān)管部門 c)公共安全監(jiān)管部門 d) 行業(yè)監(jiān)管部門（例如：農(nóng)業(yè)無人機-農(nóng)業(yè)部） e) 其他相關(guān)部門/協(xié)會組織方式 a) 常務(wù)委員(全職)：起草相關(guān)規(guī)范、系統(tǒng)日常管理 b) 議事委員(兼

24、職)：參加規(guī)范制定、修訂，綜合各方意見,四、基于身份識別的安全管理機制,信息錄入 a) 自動錄入：制造商無人機管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接入 b) 人工錄入信息后臺管理 a) 實現(xiàn)可按無人機類型進行分類管理 b) 實現(xiàn)可按區(qū)域進行分類管理 c) 實現(xiàn)可按制造商進行分類管理信息使用 a) 可按需賦予相關(guān)監(jiān)管部門用戶和密碼、進行查詢 b) 可按需賦予相關(guān)機構(gòu)

25、的用戶和密碼、進行查詢平臺優(yōu)化發(fā)展,四、基于身份識別的安全管理機制,,強制性,,系統(tǒng)功能,,開放性、免費性,,民主性,目錄 CONTENTS,一、無人機安全管理概況二、國外無人機安全管理的現(xiàn)狀及趨勢三、無人機身份證—基于身份識別信息四、基于身份識別的安全管理機制五、安全管理機制的運行,五、安全管理機制的運行,,,,結(jié)束語,可以看出，構(gòu)建基于身份識別的無人機安全管理系統(tǒng)和機制是實現(xiàn)無人機安全運行管理的有效途徑，是真正做到天、地