民用無人機標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展研究

摘 要：民用無人機標(biāo)準(zhǔn)化體系在指導(dǎo)民用無人機生產(chǎn)企業(yè)設(shè)計與制造、貫徹安全監(jiān)管要求、提供檢測機構(gòu)合規(guī)檢測依據(jù)、保障公共與消費者人身財產(chǎn)安全等方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。本文對國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）和中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會發(fā)布的民用無人機領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)進行系統(tǒng)梳理與分類，深入分析了我國強制性標(biāo)準(zhǔn)GB 42590《民用無人駕駛航空器系統(tǒng)安全要求》核心指標(biāo)與試驗方法，并從推動民用無人機共性安全問題研究、加快關(guān)鍵核心技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研制與修訂、強化標(biāo)準(zhǔn)宣貫與落實等方面提出了對策建議，為促進我國民用無人機標(biāo)準(zhǔn)化的高質(zhì)量發(fā)展提供決策支持。

關(guān)鍵詞：民用無人機，標(biāo)準(zhǔn)化，安全監(jiān)管，國家強標(biāo)

DOI編碼：10.3969/j.issn.1674-5698.2024.11.015

0 引 言

微型、輕型、小型民用無人駕駛航空器（以下簡稱“民用無人機”）作為新興低空經(jīng)濟的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，因具有技術(shù)含量高、市場應(yīng)用廣、產(chǎn)業(yè)輻射滲透能力強的特點，被列為國家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)和優(yōu)先發(fā)展的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。2023年我國民用無人機產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過120 0億元，穩(wěn)居全球首位，1.6萬家相關(guān)企業(yè)覆蓋復(fù)合材料、飛機零部件、航電系統(tǒng)、雷達系統(tǒng)、總裝集成等全產(chǎn)業(yè)鏈條，在農(nóng)業(yè)植保、行業(yè)巡檢、遙感測繪、個人娛樂、環(huán)境監(jiān)測、警用安防及快遞物流等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

伴隨著民用無人機高速發(fā)展和新技術(shù)不斷應(yīng)用的同時，民用無人機“碰撞”“墜機”“失聯(lián)”“擾飛”“黑飛”等事件導(dǎo)致的安全問題逐步引發(fā)公眾關(guān)注，民用無人機發(fā)展與產(chǎn)品安全、國家安全、公共安全和個人安全之間的矛盾日益凸顯。民用無人機標(biāo)準(zhǔn)的制定是規(guī)范市場秩序，提高產(chǎn)品質(zhì)量，保障民用無人機安全底線，推動產(chǎn)業(yè)合作與交流，提升產(chǎn)品國際競爭力的重要舉措。因此，本文基于當(dāng)前民用無人機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r，梳理了民用無人機國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO標(biāo)準(zhǔn)和我國國家標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀，重點分析了國家強制性標(biāo)準(zhǔn)《民用無人駕駛航空器系統(tǒng)安全要求》核心指標(biāo)與試驗方法，以問題為導(dǎo)向提出我國民用無人機標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展和監(jiān)管對策的建議，為標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)民用無人機高質(zhì)量發(fā)展提供參考與借鑒。

1 民用無人機標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 國際民用無人機標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展

國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（International Organizationfor St a nda rdization，I SO）下設(shè)的飛機和航天飛行器技術(shù)委員會TC 20因民用無人機快速發(fā)展，于2 014 年成立無人駕駛飛機系統(tǒng)（U n m a n n e dA ircra f t Systems，UA S）分技術(shù)委員會S C 16。ISO/ TC 20/SC 16主要負責(zé)民用無人機領(lǐng)域的分類、設(shè)計、制造、運行、維護和安全管理標(biāo)準(zhǔn)化工作，標(biāo)委會秘書處設(shè)立在美國國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會（theAmerican National Standards Institute，ANSI）。包括我國在內(nèi)的27個國家是該標(biāo)委會的成員國，另有10個國家為觀察國。如圖1所示，目前ISO/TC 20/SC 16共有7個工作組和2個聯(lián)合工作組。

我國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會為保障我國民用無人機領(lǐng)域的世界領(lǐng)先地位，推薦50余位優(yōu)秀無人機專家成為ISO注冊專家，牽頭制定ISO/TC 20/SC 16標(biāo)準(zhǔn)路線圖，提前謀劃了一批頂層基礎(chǔ)、產(chǎn)品與核心系統(tǒng)、檢測與評價等前沿核心技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為成體系推動我國主導(dǎo)制定民用無人機國際標(biāo)準(zhǔn)奠定了基礎(chǔ)。ISO/TC 20/SC 16目前已發(fā)布無人機國際標(biāo)準(zhǔn)25項，其中微、輕、小型消費品類民用無人機標(biāo)準(zhǔn)9項，見表1。

1.2 我國民用無人機標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展

為推動我國無人駕駛航空器系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會等部門制定了《無人駕駛航空器系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南（2017-2018年版）》（以下簡稱《建設(shè)指南》），明確了無人駕駛航空器系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系框架，旨在指導(dǎo)制定一批市場急需、支撐監(jiān)管的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)。隨著無人駕駛航空器行業(yè)不斷深入發(fā)展，市場對無人駕駛航空器系統(tǒng)的質(zhì)量、安全和性能等方面提出了新的要求，為加快推進無人駕駛航空器系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，切實發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)的引領(lǐng)和支撐作用，指導(dǎo)無人駕駛航空器系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化工作的開展，2021年國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會組織對原指南進行修訂，形成了《建設(shè)指南（2021年版）》。《建設(shè)指南（2021年版）》梳理了無人機標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)架構(gòu)，并分為管理架構(gòu)（包括應(yīng)用對象、生命周期和分級分類3個維度）和技術(shù)架構(gòu)（包括分級分類、平臺構(gòu)型和系統(tǒng)層級3個維度），如圖2所示。

參照《無人駕駛航空器系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》，我國制定了包括國家強制性標(biāo)準(zhǔn)GB 42590-2023《民用無人駕駛航空器系統(tǒng)安全要求》（以下簡稱《安全要求》）的一系列民用無人機國家標(biāo)準(zhǔn)，其中消費品級民用無人機國家標(biāo)準(zhǔn)匯總見表2。

2 《民用無人駕駛航空器系統(tǒng)安全要求》解析

2024年1月1日，國務(wù)院和中央軍委共同發(fā)布的我國無人駕駛航空器管理的第一部專門性行政法規(guī)《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例》（以下簡稱《暫行條例》）正式開始施行。《暫行條例》填補了我國長期以來在民用無人機管理方面的行政法規(guī)的空白，并對民用無人機管理方面的基礎(chǔ)制度進行了總結(jié)完善，具有里程碑意義。作為《暫行條例》的配套支撐標(biāo)準(zhǔn)，國家強制性標(biāo)準(zhǔn)GB 42590-2023《民用無人駕駛航空器系統(tǒng)安全要求》是我國第一個針對民用無人機的強制性標(biāo)準(zhǔn)，它對民用無人機電子圍欄、遠程識別、應(yīng)急處置、結(jié)構(gòu)強度、機體結(jié)構(gòu)、整機跌落、動力能源系統(tǒng)、可控性、防差錯、感知和避讓、數(shù)據(jù)鏈保護、電磁兼容性、抗風(fēng)性、噪聲、燈光、標(biāo)識、使用說明書等17個方面提出了核心安全指標(biāo)要求及試驗方法。為保障《安全要求》中的14項主要條款與《暫行條例》同步實施，國家標(biāo)準(zhǔn)委員會于2023年12月1日發(fā)布通知，將GB 42590的主要條款實施日期由2024年6月1日提前至2024年1月1日施行，要求實施之日前出廠或者進口的產(chǎn)品，只可在本標(biāo)準(zhǔn)實施之日起一年內(nèi)銷售。2024年5月，國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布《無人機產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督抽查實施細則（2024年版）》，將以《安全要求》為依據(jù)，對其中的9項開展監(jiān)督抽查工作。表3將對《安全要求》進行分析說明。

《安全要求》的制定進一步完善了現(xiàn)有民用無人機標(biāo)準(zhǔn)體系，民用無人機產(chǎn)品由自愿性認證要求向強制性認證要求轉(zhuǎn)變，可有效指導(dǎo)研制單位設(shè)計生產(chǎn)、規(guī)范檢測機構(gòu)合規(guī)檢測和保障使用者安全使用，進一步筑牢民用無人駕駛航空器產(chǎn)品安全底線，貫徹民用無人駕駛航空器管理要求，對于促進民用無人駕駛航空器產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。

3 民用無人機標(biāo)準(zhǔn)化建議

民用無人機作為新興產(chǎn)業(yè)，技術(shù)類標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范類標(biāo)準(zhǔn)、管理類標(biāo)準(zhǔn)都還有待完善，需要政府機構(gòu)、無人機企業(yè)、關(guān)鍵零部件供應(yīng)商和相關(guān)測試機構(gòu)協(xié)同配合，共同保障民用無人機產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化高質(zhì)量發(fā)展。

3.1 推動民用無人機共性安全問題研究

微輕小型消費品類民用無人機的設(shè)計制造門檻相對較低，資金技術(shù)投入要求不高，非法改裝普遍存在，市場上品種繁多的民用無人機質(zhì)量參差不齊，安全隱患多。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，民用無人機缺陷線索投訴主要存在電池安全性、感知與避讓功能失效、應(yīng)急處置功能失效、云臺故障、電磁兼容性差、定位不準(zhǔn)、信息安全漏洞、銳利邊緣、結(jié)構(gòu)設(shè)計等產(chǎn)品缺陷，導(dǎo)致信號丟失、電磁干擾失控墜機、電機過載、電池鼓包、短路起火爆炸和旋翼葉片劃傷等事故時有發(fā)生，嚴(yán)重威脅公共財產(chǎn)、人身安全。以無人機電池為例，無人機電池作為動力電池要求能量密度高、輸出電壓均勻、輸出功率大、可快速充放電，并且體積小、質(zhì)量輕。目前行業(yè)采用GB 31241-2022《便攜式電子產(chǎn)品用鋰離子電池和電池組 安全技術(shù)規(guī)范》作為技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，沒有專門針對民用無人機用鋰離子電池的安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。但是與常規(guī)便攜式電子產(chǎn)品不同，電池形變可能導(dǎo)致電路斷路停止供電，引起空中飛行的無人機動力中斷，存在墜機風(fēng)險，嚴(yán)重性等級遠高于普通便攜式電子產(chǎn)品。針對無人機電池、電機、槳葉等與普通電子產(chǎn)品的不同，民用無人機專項共性安全問題亟需研究，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有待出臺。

3.2 加快關(guān)鍵高新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研制與修訂

目前智能化、微型化、網(wǎng)聯(lián)化等高新技術(shù)不斷突破，民用無人機的性能和應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)生巨大變革，高新技術(shù)所依賴的軟件、信息、場景衍生出了軟件安全、信息安全、隱私安全等新型安全問題，如：智能網(wǎng)聯(lián)化民用無人機為感知環(huán)境信息拍攝的高清圖像通過云端上傳泄露隱私；被網(wǎng)絡(luò)攻擊的民用無人機遭挾持，惡意操控亂入首都地區(qū)、機場、軍區(qū)等重點空域禁區(qū)；具有微型化輕量化的民用無人機均有隱身性，“黑飛”難以被發(fā)現(xiàn)；民用無人機通過OTA進行軟件在線升級對代碼或參數(shù)做出調(diào)整導(dǎo)致的不安全狀態(tài)等。以配套的基本術(shù)語、缺陷判定、OTA遠程升級分類等規(guī)范類標(biāo)準(zhǔn)，智能網(wǎng)聯(lián)化無人機數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)安全測試等技術(shù)類標(biāo)準(zhǔn)以及應(yīng)急處置、追溯管理類標(biāo)準(zhǔn)為引領(lǐng)，加速標(biāo)準(zhǔn)必要專利研究，將保障高新技術(shù)在民用無人機領(lǐng)域的安全與發(fā)展。

3.3 強化標(biāo)準(zhǔn)宣貫與落實

2024年5月，國家市場監(jiān)督管理總局以《安全要求》作為檢測依據(jù)，出臺《無人機產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督抽查實施細則》，將對無人機電子圍欄、應(yīng)急處置、機體結(jié)構(gòu)、整機跌落、防差錯、感知和避讓、電磁兼容性、噪聲和燈光等9個項目進行監(jiān)督抽查。但是調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前部分民用無人機企業(yè)對標(biāo)準(zhǔn)，尤其是強制性標(biāo)準(zhǔn)缺乏理解與認知，部分民用無人機產(chǎn)品未能依據(jù)強制性標(biāo)準(zhǔn)開展認證工作。此外，由于民用無人機系統(tǒng)復(fù)雜，性能指標(biāo)測試精度高等難點，目前第三方檢測機構(gòu)設(shè)備檢測能力、專業(yè)技術(shù)人員配置和技術(shù)認證測試方法薄弱問題亟需解決。監(jiān)管部門與行業(yè)應(yīng)強化標(biāo)準(zhǔn)宣貫工作，組織民用無人機質(zhì)量安全監(jiān)管技術(shù)培訓(xùn)，強化第三方檢測機構(gòu)能力建設(shè)。

4 結(jié) 語

本文結(jié)合當(dāng)前民用無人機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況，梳理了國內(nèi)外民用無人機的標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀，深入分析了GB 42590-2023《民用無人駕駛航空器系統(tǒng)安全要求》，以問題為導(dǎo)向提出了標(biāo)準(zhǔn)化工作建議，以期統(tǒng)籌民用無人機高新技術(shù)安全與發(fā)展，支撐無人機監(jiān)管體系建設(shè)。

參考文獻

[1]宋丹，徐政. 低空經(jīng)濟賦能高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在邏輯與實踐路徑[J]. 湖南社會科學(xué)， 2024（05）： 65-75.

[2]賽迪研究院. 2024年我國無人機產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢展望[R].2024.

[3]張宏展，陳鵬，陳勇. 無人機活動概率和反制落點預(yù)判算法[J].計算機工程與應(yīng)用，1-8[2024-09-18].

[4]我國主導(dǎo)制定的“三項”無人機領(lǐng)域國際標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布[J].航空標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量，2023（03）：2+67.

[5]漆傳莉. 解讀《無人駕駛航空器系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南（2017-2018年版）》[J].中國標(biāo)準(zhǔn)化，2018（19）：141-145.

[6]GB 42590-2023， 民用無人駕駛航空器系統(tǒng)安全要求[S].