關(guān)于無人機(jī)侵?jǐn)_機(jī)場問題的一些思考

成都雙流機(jī)場無人機(jī)“黑飛”擾航事件屢禁不止。2017年4月14日至今，已連續(xù)發(fā)生9起無人機(jī)“黑飛”擾航事件，造成逾百架航班備降、返航或出港延誤。筆者認(rèn)為解決無人機(jī)“黑飛”問題應(yīng)從法規(guī)和技術(shù)兩方面考慮。

法規(guī)保障

2015年12月19日，中國民用航空局（簡稱民航局）飛行標(biāo)準(zhǔn)司公布了《輕小型無人機(jī)運(yùn)行規(guī)定（試行）》，對無人機(jī)系統(tǒng)性能和駕駛員資質(zhì)做出了詳細(xì)規(guī)定，對于民用無人機(jī)的運(yùn)行管理，劃分了受電子圍欄管控、接入無人機(jī)云和未接入無人機(jī)云3種情況。

2015年12月30日，民航局運(yùn)輸司發(fā)布了《使用民用無人駕駛航空器系統(tǒng)開展通用航空經(jīng)營活動管理暫行辦法》（征求意見稿）。這個征求意見稿是依據(jù)《通用航空經(jīng)營許可管理規(guī)定》等現(xiàn)行法規(guī)制定的，無人機(jī)行業(yè)相關(guān)法律框架的明晰，有助于行業(yè)健康、良性的持續(xù)發(fā)展。

需要特別指出的是，由于民用無人機(jī)產(chǎn)業(yè)特別是消費(fèi)級無人機(jī)的飛速發(fā)展，各國政府都面臨著法規(guī)滯后的局面，而任何管控新規(guī)的推出，都難以一勞永逸。

以美國為例，2015年12月，美國聯(lián)邦航空管理局（FAA）開始對小型無人機(jī)實(shí)施實(shí)名注冊制度，以保證能追蹤到不遵守安全飛行規(guī)則的小型無人機(jī)所有者，從而保障航空安全。

2016年6月，F(xiàn)AA又針對重量在25kg以下的小型無人機(jī)商用飛行發(fā)布監(jiān)管規(guī)定，要求飛行全程都必須保持在操作人員的視線范圍內(nèi)，不得從人頭頂上飛過，距機(jī)場（包括醫(yī)院等機(jī)構(gòu)的直升機(jī)停機(jī)坪）至少8km遠(yuǎn)，遇到飛機(jī)必須避讓。

但與此同時，應(yīng)用偵測和干擾無人機(jī)的技術(shù)來對付未授權(quán)的無人機(jī)面臨巨大的公眾質(zhì)疑風(fēng)險。美國聯(lián)邦法律規(guī)定對無人機(jī)進(jìn)行失能或擊落是聯(lián)邦罪行，對無線通信進(jìn)行干擾或“截獲”也是違反聯(lián)邦通訊法律的。首先，即使只是追蹤無人機(jī)，也面臨截獲信號的問題，這也是一種截獲、解碼電子信號的行為，違反了聯(lián)邦反監(jiān)聽法律以及若干州立法。第二，行為主體是否具有權(quán)威性，政府部門具有警察等執(zhí)法力量，而機(jī)場并不具備。

因此，保障機(jī)場飛行安全的重要手段是“禁止無人機(jī)飛入”，相比于“無人機(jī)飛入機(jī)場后將其擊落”，前者面臨的法律風(fēng)險較小。

技術(shù)手段

目前，國外反無人機(jī)技術(shù)及反制措施總體上可分為三大類。

干擾屏蔽

向目標(biāo)無人機(jī)發(fā)射定向的大功率干擾頻率，屏蔽和切斷無人機(jī)與地面工作站之間的通訊，從而迫使無人機(jī)自行原地降落或者返航。大多數(shù)無人機(jī)的飛行控制是采用GPS衛(wèi)星導(dǎo)航與慣性制導(dǎo)系統(tǒng)相結(jié)合的方式，因而屏蔽阻斷無人機(jī)的衛(wèi)星信號接收機(jī)，導(dǎo)致無人機(jī)只能依靠基于陀螺儀的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，從而失去工作精度和方向。

干擾屏蔽類反無人機(jī)裝備在技術(shù)上較容易實(shí)現(xiàn)，成本也相對較低。但無人機(jī)的抗干擾能力也在不斷增強(qiáng)。普通的干擾屏蔽多是讓無人機(jī)任務(wù)失敗，且對于被干擾后的無人機(jī)下一步動作行為較難把握（如直接掉落），也難以達(dá)到預(yù)期防范效果。

美國特勤局正在白宮附近實(shí)驗一種無人機(jī)盾。FAA和國土安全部在2016年初開始實(shí)驗兩種無人機(jī)檢測系統(tǒng)，一種可以定位機(jī)場和其他安全設(shè)施周圍的無人機(jī)，另一種不僅能檢測，而且能阻斷亂飛的無人機(jī)的無線電通信。

擊毀

反無人機(jī)激光防御系統(tǒng)是當(dāng)前直接擊毀類反無人機(jī)裝備的一類代表，其具有高精度、低成本、發(fā)現(xiàn)即摧毀等優(yōu)點(diǎn)。激光武器破壞或摧毀目標(biāo)是通過對目標(biāo)施加能量，即以光速或接近光速運(yùn)行的光子或粒子達(dá)到目的。

擊毀類裝備較為典型的是美國波音公司的反無人機(jī)激光炮。其發(fā)射器配合萬向架可以在幾秒內(nèi)精確瞄準(zhǔn)一架無人機(jī)，擊落低空慢速飛行的小目標(biāo)。

英國工程師團(tuán)隊研發(fā)的新型反無人機(jī)裝備Skywall 100，重約9.98kg，能夠扛在肩上對100m范圍內(nèi)飛行的無人機(jī)實(shí)施有效打擊。Skywall 100裝備多種智能傳感器，能夠自動校準(zhǔn)無人機(jī)的方位并計算距離，以協(xié)助操作人員實(shí)施精確發(fā)射，給無人機(jī)以致命一擊。

在扣動扳機(jī)之后，Skywall 100能夠發(fā)射出一張大網(wǎng)以纏繞無人機(jī)的螺旋槳，并帶有一個降落傘讓無人機(jī)安全的降落到地面上，有效距離達(dá)到100m，發(fā)射結(jié)束后再次“上膛”只需8s。

另據(jù)英國《衛(wèi)報》報道，荷蘭警方日前同一家訓(xùn)練猛禽的公司（Guard From Abov）合作訓(xùn)練老鷹，用以捕捉天空中飛行的非法無人機(jī)。老鷹經(jīng)過訓(xùn)練，會把非法無人機(jī)當(dāng)作潛在獵物，抓到后將其帶到一個指定區(qū)域。

監(jiān)測反制

無論是干擾屏蔽還是直接擊毀，都容易發(fā)生無人機(jī)墜機(jī)并帶來次生危險。監(jiān)測反制類反無人機(jī)裝備通過阻截?zé)o人機(jī)使用的傳輸通訊信號和導(dǎo)航信號，進(jìn)而替代控制無人機(jī)，引導(dǎo)其原地降落或者返航，可避免危險情況發(fā)生。這種裝備對技術(shù)的要求較高，因為不僅要求在不損毀情況下完成對其控制信號的阻斷，還要實(shí)現(xiàn)控制指令上的偽裝欺騙和替代。目前，很多無人機(jī)同時具備手動控制和程序控制功能，甚至兩種控制可實(shí)現(xiàn)切換。采用程序控制飛行的無人機(jī)不需要接收操作指令即可執(zhí)行既定飛行任務(wù)，且處于此狀態(tài)的無人機(jī)可不接收解除程序飛行狀態(tài)以外的其他控制指令。

為了防止無人機(jī)干擾執(zhí)行任務(wù)的消防飛機(jī)，美國司法部門于2016年7月宣布，正在與無人機(jī)公司合作，試驗一個名為“地理柵欄”的系統(tǒng)。該系統(tǒng)能通過軟件向附近的無人機(jī)駕駛員發(fā)出警告。美國宇航局及國防部預(yù)研局（五角大樓的研發(fā)分部門）正在研發(fā)一個反無人機(jī)系統(tǒng)，能追蹤到所有在城市內(nèi)低于特定高度飛行的無人機(jī)。

對于小型或者微型無人機(jī)而言，如果處在程序自主飛行狀態(tài)的無人機(jī)關(guān)閉下行遙測數(shù)據(jù)鏈路，則在無線電監(jiān)測上此時的無人機(jī)已接近于完全隱身，只剩下接收GPS或類似定位信息的漏洞。而要實(shí)現(xiàn)控制指令上的偽裝欺騙，就必須要獲知無人機(jī)的載波頻率，并掌握其數(shù)據(jù)鏈路編碼方式和加密手段等。而這樣的技術(shù)難題不可能有所謂的“萬能鑰匙”。于是各國在不斷致力于研究探索的同時并沒有忘記應(yīng)用黑客技術(shù)。

而我國的機(jī)場普遍沒有裝備先進(jìn)的電子圍欄，雖然部分廠商在產(chǎn)品出廠時內(nèi)置了禁飛區(qū)域地理坐標(biāo)，但目前市場上成熟的貨架產(chǎn)品組裝無須注冊、無法追溯、無人負(fù)責(zé)的“三無”無人機(jī)進(jìn)行“黑飛”是一件非常容易的事，飛控、電機(jī)、機(jī)架等部件價格低廉、貨源充足，組裝“黑飛”無人機(jī)門檻非常低。這無疑加大了政府對“黑飛”的打擊難度。

（蔡琰，中國航空工業(yè)發(fā)展研究中心）