無人駕駛航空器系統標準體系建設與發展

舒振杰 朱曉飛 曾 佳 胡應東 何志凱

近年來，隨著無人駕駛航空器技術的發展，無人駕駛航空器系統應用逐漸從軍事領域向民用領域延伸，應用領域不斷拓寬，民用無人駕駛航空器系統在工業、農業、林業、漁業、礦業、建筑業等領域得到廣泛應用，其產業發展正處于快速增長的爆發期，成為“中國制造”的典型代表，在經濟社會發展的諸多領域發揮了重要作用。

按照應用領域，可將無人駕駛航空器系統分為軍用和非軍用，非軍用又分為民用和國家用。其中，國家用主要針對警用安防等領域，民用分為消費級和工業級，詳細劃分參見圖1。

我國軍用無人駕駛航空器系統經過30多年的發展，已具備一定的技術儲備，國家軍用標準體系已初步建立；但對于非軍用領域，由于應用廣泛，體積重量及技術構型差異大，分類和分級復雜，管理法規缺失，標準體系急需建立，導致產品質量缺乏保證，技術要求難以統一，行業發展受限，影響國家安全和公共安全。

因此，為提高非軍用無人駕駛航空器系統（以下簡稱“無人駕駛航空器系統”）監管水平，規范行業發展、市場秩序和行業行為，提升行業競爭力和產品質量，引領技術創新和技術融合，打造高效產業鏈，需立足無人駕駛航空器系統市場需求，落實國家監管政策法規需要，以支撐行業管理和服務產業發展為目的，統籌規劃，宏觀指導，分類施策，充分發揮標準在行業發展過程中的引領和規范作用，實現國家標準、行業標準、團體標準和企業標準的協調發展，構建科學、有效、協調的無人駕駛航空器系統標準體系，推動我國無人駕駛航空器系統技術和行業的健康、有序、持續發展。

1 無人駕駛航空器系統標準體系建設規劃

1.1 無人駕駛航空器系統標準化需求

為進一步概況提煉無人駕駛航空器系統標準化需求，首先以滿足無人駕駛航空器系統市場需求，支撐行業監管需要為出發點，對我國無人駕駛航空器系統標準化對象的特質進行分析研究，主要分為管理特質和技術特質兩個方面。

對于管理特質，主要對應管理要求復雜，具體分析如下：

● 利益相關方多，管理部門多，協調統一難

無人駕駛航空器系統是多領域多專業融合的產物，其管理涉及研制、注冊、適航、環保、進出口、銷售、運行、報廢、行業應用等，需要空管委、國家質檢總局、國家標準委、工信部、公安部、海關、科技部、商務部、農業部、民航局、環保局、國安部、海事局在內的多部門協同管理，協調統一具有較大挑戰性。

● 無人駕駛航空器系統標準與法規缺失

目前，我國無人駕駛航空器系統標準基本空白，國家標準4項（均在研）、航空行業標準6項（5項在研），國家軍用標準52項。此外，九部委已制定無人駕駛航空器系統相關政策法規20余項，現有標準無法完全支撐法規落地。

● 無人駕駛航空器行業管理要求復雜

無人駕駛航空器行業管理需覆蓋研制生產條件管理、生產過程管理、銷售注冊管理、運行使用管理和產品維修管理等全生命周期管理，是一個規模大，跨度大的全壽命周期管理，要求尤為復雜。

● 無人駕駛航空器行業應用領域廣泛

目前無人駕駛航空器系統行業應用領域特別廣泛，消費級無人駕駛航空器系統主要面向娛樂、航拍、廣告、商演、通信、體育賽事、導航等，工業級無人駕駛航空器系統主要面向農林植保、電力巡線、物流配送、消防、醫療救援、礦業、建造業、環境保護等，不同類型的無人駕駛航空器需要采用不同的標準和法規加以支撐和管理。例如，用于農林植保的無人駕駛航空器系統對于定高定速、旋翼防護、噴灑效率等有較高要求，而用于電力巡線的無人駕駛航空器系統則對于抗電磁干擾、抗風能力、海拔適應性有較高要求。

對于技術特質，主要對應技術差異性大，具體分析如下：

● 基礎標準缺失

目前，無人駕駛航空器系統基礎標準急需制定，主要包括術語定義、分類分級、編碼標準、身份識別和安全標準等。

● 技術發展突破傳統航空器范疇

無人駕駛航空器系統相較于傳統的航空器，其顯著特點是將航空器平臺、地面控制單元、起飛/回收系統和任務系統有機結合在一起，在技術方面突破了傳統航空器的范疇，傳統的技術標準不足以支撐無人駕駛航空器系統的技術發展，需要建立自身的技術標準體系。

● 不同類型技術差異性大

無人駕駛航空器系統分類方式眾多，按平臺構型，可分為固定翼、多旋翼和直升機等，按體積重量，可分為微型、輕型、小型和大型等。不同類型的無人駕駛航空器系統的技術也有顯著差異，因此對無人駕駛航空器系統的技術標準體系構建提出了更高要求。

● 行業應用帶來新的技術融合

無人駕駛航空器系統應用領域廣泛，應用于工、農、林、漁、礦等，不同的行業應用帶來了新的技術融合，同時也對無人駕駛航空器系統的技術標準提出了更多要求。

綜上所述，不管從管理層面，還是技術層面，均對無人駕駛航空器系統的標準化工作提出了需求，參見圖2。

1.2 無人駕駛航空器系統標準體系建設情況

基于上述需求分析，無人駕駛航空器系統標準體系按照“三步走”原則建設，具體如下：

第一步，根據無人駕駛航空器系統分類分級復雜，體積重量及技術構型差異大，應用領域眾多等特點，分別從管理和技術兩個角度，提取共性抽象特征，各自構建無人駕駛航空器系統管理架構和技術架構。管理架構由生命周期、分級分類和應用對象組成，技術架構由系統層級、分級分類和平臺構型組成，從而界定無人駕駛航空器系統標準化的內涵和外延，提出覆蓋研發、注冊、鑒定、制造、流通、運行和報廢等全生命周期的標準化需求；

第二步，在深入分析標準化需求的基礎上，綜合無人駕駛航空器系統管理架構和技術架構各維度邏輯關系，將管理架構的分級分類維度和應用對象維度組成的平面依次映射到生命周期維度的7個層級，形成研發、注冊、鑒定、制造、流通、運行和報廢等7類管理標準；將技術架構的分級分類維度和平臺構型維度組成的平面依次映射到系統層級維度的3個層級，形成系統級、分系統級和部件級等3類技術標準。考慮到基礎標準和行業應用標準的特殊需求，將基礎標準、行業應用標準與管理標準、技術標準共同構成無人駕駛航空器系統標準體系結構；

第三步，對無人駕駛航空器系統標準體系結構分解細化，進而建立無人駕駛航空器系統標準體系框架，并逐步細化形成《無人駕駛航空器系統標準體系建設指南》(以下簡稱“指南”)，指導無人駕駛航空器系統標準體系建設及相關標準立項工作。

《指南》主要內容共分4章，具體如下：

第一章“總體要求”。總體要求是，全面貫徹落實黨的十八大，十八屆三中、四中、五中全會精神，依據《中國制造2025》（國發〔2015〕28號）、《關于促進通用航空業發展的指導意見》（國辦發〔2016〕38號）和《裝備制造業標準化和質量提升規劃》（國質檢標聯〔2016〕106號）要求，立足無人駕駛航空器系統市場需求，落實國家監管需要，以滿足市場需求、支撐政府監管為出發點，結合無人駕駛航空器系統眾多特點，統籌規劃，建立覆蓋全生命周期的無人駕駛航空器系統標準體系。

第二章“建設思路”。無人駕駛航空器系統標準體系按照“三步走”原則建設完成：第一步，分別從管理和技術兩個角度，構建無人駕駛航空器系統管理架構和技術架構；第二步，管理架構和技術架構映射到標準，并兼顧基礎共用和行業應用，組建無人駕駛航空器標準體系結構；第三步，對標準體系結構分解細化，進而建立無人駕駛航空器系統標準體系框架。

第三章“建設內容”。《指南》中的標準體系框架與傳統的工業標準體系框架有所不同，主要是基于無人駕駛航空器系統安全管控的特殊考慮，基礎共用作為第一要素，管理先行，技術支撐，行業應用同步推進，因而將“基礎標準”、“管理標準”和“行業應用標準”提升至與“技術標準”同一層級。因而，《指南》建設內容主要針對基礎標準、管理標準、技術標準、行業應用標準等四個方面開展分解細化工作。

第四章“組織實施”。組織實施主要從4個方面考慮：一是建立統籌協調工作機制；二是實行動態更新完善機制；三是加強協同推進；四是強化國際交流。

基于無人駕駛航空器系統安全管控的特殊考慮，《指南》以落實《深化標準化工作改革方案》為抓手，以滿足市場需求、支撐政府監管為出發點，把基礎共用作為第一要素，管理先行，技術支撐，行業應用同步推進。《指南》于2017～2018年初步建立無人駕駛航空器系統標準體系，并重點制定一批市場急需、支撐監管的關鍵標準，2019年開始逐步推進無人駕駛航空器系統標準制定工作，到2020年，基本建立健全無人駕駛航空器系統標準體系，基本實現基礎標準、管理標準和技術標準全覆蓋，行業應用標準滿足相關行業應用需求。同時，加快將國家標準提升為國際標準，提高我國無人駕駛航空器系統國際標準化競爭力。

2 《指南》規劃相關說明

對于《指南》建設規劃過程中考慮的眾多因素，具體說明如下：

2.1 關于《指南》的指導原則

立足無人駕駛航空器系統市場需求，落實國家監管政策法規需要，以滿足市場需求、支撐政府監管為出發點，統籌規劃，宏觀指導，分類施策，構建覆蓋全生命周期的無人駕駛航空器系統標準體系。

2.2 關于《指南》的標準化對象

《指南》編制過程中，經與各部委和無人駕駛航空器系統企事業單位的多輪交流溝通、專家研討和意見征集，主要針對民用、警用等非軍用無人駕駛航空器系統的標準體系進行建設規劃。

2.3 關于《指南》的建設思路

《指南》中標準體系架構主要從管理和技術兩個方面展開分析，管理標準對應支撐政府監管需要，技術標準對應滿足行業發展需求。同時，考慮到基礎共用和行業應用的特殊需求，將基礎標準和行業應用標準與管理標準、技術標準共同構成無人駕駛航空器系統標準體系架構。

2.4 關于《指南》的體系框架及標準層級說明

《指南》中的標準體系框架與傳統的工業標準體系框架有所不同，主要是基于無人駕駛航空器系統安全管控的特殊考慮，基礎共用作為第一要素，管理先行，技術支撐，行業應用同步推進，因而將“基礎標準”、“管理標準”和“行業應用標準”提升至與“技術標準”同一層級。同時，《指南》提出的標準體系建設，需要各主管部門一起共同推動，國家標準由國家標準委發布，以基礎標準和安全類標準為主，行業標準由各行業主管部門發布，以技術和產品類標準以及行業應用類標準為主，同時鼓勵社會團體和產業聯盟等制定技術水平全面超越政府標準的團體標準。

2.5 關于《指南》中標準體系表的說明

《指南》中的標準體系表是通過大量需求調研分析和廣泛意見征集后，進行綜合、分析、歸納、整理、論證，以及必要的研究和取舍，并邀請國內主要無人駕駛航空器系統生產、研制、使用單位的專家進行指導、研討，同時征集各部委意見后形成的，旨在為政府監管和行業發展提供參考，落實無人駕駛航空器系統標準體系建設及相關標準立項工作。后續，根據無人駕駛航空器系統行業的持續發展，將對標準體系表進行動態更新。

3 無人駕駛航空器系統安全性問題與分析

3.1 無人駕駛航空器系統安全性問題分析

無人駕駛航空器系統對于現代科技的發展具有很強的推動力，但是頻發的無人駕駛航空器安全事件給人們留下了“不好用，不管用，不能用”等負面印象，給政府、研制廠家、用戶帶來極大困擾，嚴重影響著無人駕駛航空器行業健康發展，因此解決無人駕駛航空器系統安全性問題刻不容緩。

目前，對于無人駕駛航空器系統安全性問題頻發的原因，從管理和技術層面分析，主要來源于以下幾個方面：

● 行業政策相對空白；

● 法律法規相對不健全；

● 管理主體責任不明確；

● 地區發展不平衡；

● 市場監管不到位；

● 人員培訓不規范；

● 法律法規宣傳不到位；

● 標準缺失。

3.2 無人駕駛航空器系統安全對策及措施思考

針對目前無人駕駛航空器系統發生的安全性問題，結合《指南》規劃要求，從管理和技術角度，提出以下幾點建議：

● 針對不同種類的無人駕駛航空器系統，實行分類管理，并制定標準，確保不同種類的無人駕駛航空器系統均能安全運行；

● 盡快出臺無人無人駕駛航空器空域劃分、審批、使用及飛行運行等標準，保證飛行安全；

● 制定統一的無人駕駛航空器駕駛員培訓機構認證標準，加強無人駕駛航空器操作人員的培訓管理和證照管理；

● 制定無人駕駛航空器系統注冊登記標準，嚴格實行從制造、銷售、使用、報廢的全壽命周期一機一碼的注冊登記制度；

● 制定無人駕駛航空器系統電子圍欄、電子標簽及監管系統標準，劃定禁飛區和限飛區，并確保無人駕駛航空器系統可持續被監視；

● 制定和實施無人駕駛航空器系統研制企業基本條件及評價方法標準，實施企業規范條件管理，避免劣幣驅逐良幣，引導企業生產更安全的無人駕駛航空器產品；

● 制定適航標準，對大型的無人駕駛航空器系統進行適航認證管理；

● 制定無人駕駛航空器系統安全性試驗檢測標準，對中小型無人駕駛航空器實行安全性檢測認證管理，提高流向市場的中小型無人駕駛航空器產品的安全性。

4 結論

《指南》的發布將全面統籌規劃全國無人駕駛航空器系統領域標準化工作，為行業管理提供監管支撐，提高無人駕駛航空器系統行業管理水平，規范行業發展、市場秩序和行業行為；為研制生產單位提供技術支撐，引導企業在研發、生產、管理等各環節對標達標，保證產品質量，提升行業競爭力；為無人駕駛航空器系統安全運營提供支撐和指導，避免因“黑飛”等問題引起的安全隱患。

下一步，各部委將以跨領域、跨行業為著力點，實現基礎類、管理類、技術類標準全覆蓋和行業應用類標準滿足行業應用需求為目標，有序推進無人駕駛航空器系統標準體系建設，促進無人駕駛航空器系統產業持續健康發展。助力無人駕駛航空器產業“一帶一路”建設，促進創新產業軍民融合發展。