基于運行風險的無人機適航管理及區(qū)塊鏈技術應用初探

□ 劉薇薇 陸程懿 謝文光/文

目前，我國無人機產業(yè)蓬勃發(fā)展，中國既是無人機生產大國，也是無人機應用大國。無人機在我國國民經濟生產中的工業(yè)應用帶來了良好的技術和經濟效益，形成技術先進、可持續(xù)發(fā)展的產業(yè)鏈。但無人機監(jiān)管法規(guī)以及適航審定要求還基本處于起步階段，無人機適航管理面臨各種嚴峻挑戰(zhàn)，結合國外無人機管理政策情況，建議我國適航審定局方制定基于運行風險的適航管理政策，創(chuàng)新無人機監(jiān)管模式，搭建無人機適航管理的信息系統(tǒng)平臺，并利用區(qū)塊鏈技術“去中心化”、“數(shù)據(jù)信息不可篡改”等特點，初步探索區(qū)塊鏈技術在無人機適航管理系統(tǒng)中的應用。

無人機行業(yè)發(fā)展特點

目前，我國無人機行業(yè)發(fā)展的主要特點包括：產品數(shù)量多、市場規(guī)模大，增長迅速。具體分析如下：

（一）無人機數(shù)量多、增長快

根據(jù)無人機實名登記系統(tǒng)統(tǒng)計，截止到2018年12月31日，無人機實名登記數(shù)量共計28.5萬架，同時，無人機數(shù)量增長迅速，12月份新增注冊1.1萬架，平均每日新增注冊約380架。

（二）用戶數(shù)量多

截止到2018年12月31日，無人機實名登記系統(tǒng)擁有者注冊用戶達26.7萬個，其中個人用戶23.7萬個，企業(yè)、事業(yè)、機關法人單位用戶3萬個。12月份新增擁有者注冊賬戶近9千個。

（三）制造廠家多

據(jù)民用無人機實名登記系統(tǒng)統(tǒng)計，截止到2018年12月31日，國內無人機廠家、國外無人機代理商注冊用戶共計1228家，12月份新增企業(yè)27家，其中廣東省、北京市、山東省、江蘇省、河南省、四川省無人機廠家數(shù)量最多。

我國無人機行業(yè)管理現(xiàn)狀

（一）法規(guī)政策仍不完善

針對無人機的運行管理，中國民航局開展了大量的政策研究工作，制定并修訂了一系列政策性文件，如《輕小無人機運行規(guī)定（試行）》、《民用無人機駕駛員管理規(guī)定》等，著手建立符合我國無人機運行管理制度體系。上述文件從執(zhí)行層面對無人機的運行管理進行了探索，但是，無人機適航審定以及運行等方面的頂層法律或者規(guī)章仍然是空白。

（二）適航審定存在困難

無人機適航管理面臨嚴峻挑戰(zhàn)，主要表現(xiàn)為：管理規(guī)章欠缺，適航標準、專業(yè)技術標準空白；機型多、技術更新快、運行環(huán)境復雜；局方人力資源不足、業(yè)界人才儲備不夠、缺乏經驗。

多旋翼無人機無論從機體結構，系統(tǒng)設備還是運行過程都與有人機存在本質差別。對多旋翼無人機進行適航審定，需要從零開始制定專用的適航規(guī)章以及相關標準。另外，對于無人機來說，遠程操控系統(tǒng)以及實現(xiàn)操控數(shù)據(jù)通信的空地數(shù)據(jù)鏈是保證無人機正常飛行的關鍵系統(tǒng)，但目前有人機規(guī)章及相關標準中沒有相關規(guī)定，需要開展專門的規(guī)章標準研究以及制定工作。

無人機型號眾多，技術多樣，使得型號合格審定成本高。我國目前有人機的型號合格審定人力資源尚且不足，如果對數(shù)量眾多的無人機開展審定工作，目前的適航審定人力資源根本無法支撐。

（三）適航政策制定研究工作逐步開展

在無人機行業(yè)蓬勃發(fā)展的同時，也出現(xiàn)了一些負面影響，例如擾飛、影響公共航空運輸、侵犯他人隱私等，影響行業(yè)健康發(fā)展。因此，2017年5月適航司頒布了《民用無人駕駛航空器實名制登記管理規(guī)定》，上線“無人機實名登記信息系統(tǒng)”，要求最大起飛重量在250 g以上的無人機必須在系統(tǒng)上完成實名登記，通過實名登記初步統(tǒng)計了現(xiàn)有無人機產業(yè)的基本情況，達到管理和服務上的便利。

2017年8月，民航局適航司發(fā)布了《無人機適航管理路線圖》，規(guī)劃了無人機適航管理的目標、方向、計劃等，組建了來自工業(yè)方、高校、研究院所的專家團隊，在工業(yè)方試點項目中提煉管理方法和技術標準，在管理政策出臺前允許工業(yè)方先行先試。隨后，民航局適時啟動了無人機適航管理路線圖的修訂工作，針對無人機運行種類與環(huán)境多樣、運行地點分散的特點，探索基于風險評估的無人機適航管理創(chuàng)新模式。

國外無人機適航管理現(xiàn)狀

無人機屬于新興產業(yè)，國際上沒有現(xiàn)成的規(guī)章和實踐經驗，國外局方FAA和EASA對無人機的適航審定許可和運行監(jiān)管都進行了大量的探索，從無人機的分類管理、無人機駕駛員要求、無人機運行要求等方面，逐步形成了具有各自鮮明特點的無人機監(jiān)管思路。

（一）EASA無人機適航監(jiān)管框架和思路

EASA主張無人機應以安全和適當?shù)姆绞饺谌氍F(xiàn)有的航空體系之中，在促進無人機產業(yè)發(fā)展的同時，確保將其對傳統(tǒng)航空業(yè)的影響保持在安全可控的范圍，在現(xiàn)有規(guī)章體系的基礎之上改進并融入適應未來無人機發(fā)展的新的內容和要求，形成新的規(guī)章體系。

EASA提出對無人機運行進行風險分析和歸類，基于運行歸類和風險評估進一步規(guī)定無人機的運行要求（如無人機重量、飛行區(qū)域、飛行高度、視距操作、飛行員要求等）的監(jiān)管體系框架，并根據(jù)風險程度將無人機運行定義為開放類（低風險）、特許類（特定風險）和審定類（高風險）。EASA提出的無人機監(jiān)管體系將是一個以運行為中心的、基于運行風險和性能的框架，并且其規(guī)章將明確表述出可以通過工業(yè)標準來執(zhí)行的目標和要求。

（二）FAA的無人機適航管理思路

與EASA類似，F(xiàn)AA也提倡采用基于風險的適航管理，但FAA更強調基于風險的適航和運行要求，通過適航（安全飛行的條件）、設計（在設計中落實安全要求）、駕駛員（根據(jù)不同的飛機和風險等級進行培訓）、維護、運行（滿足一定的安全限定）、空域（融合等級）等方面來實現(xiàn)安全保障。FAA定義的風險有一個發(fā)展的過程。最初是根據(jù)機體動能劃分了六個風險等級，與有人機的等級劃分形成對照，在風險框架下很好地統(tǒng)一了有人機和無人機的審定，也是當前FAA修訂21部涵蓋無人機審定有關政策創(chuàng)新的依據(jù)。但目前，F(xiàn)AA開始向總體運行風險靠攏，形成與EASA和其他局方類似的低中高三個風險等級，小型無人機、低風險運行；特定的使用場景，中等風險運行；完全審定類，高風險運行。FAA強調逐步實現(xiàn)從低風險到高風險的無人機規(guī)章制定，從最低風險的娛樂級運行（PART 101），到小于25公斤的低高度小型U A S運行（PART 107），再到超視距無人機運行（從小型、低風險的開始），再到需要通過T C/P C審定的無人機運行乃至未來的無駕駛員自動運行。

總的來說，EASA與FAA的無人機適航監(jiān)管思路有一定相似之處，都強調基于風險的無人機適航管理，從低風險的小型無人機方面嘗試相對開放的管理方式。但EASA比FAA在無人機的適航管理思路上更強調放開監(jiān)管來促進無人機行業(yè)的發(fā)展，制定的管理框架更加全面，給予運行人的權限也相對更大。FAA則對無人機規(guī)章與現(xiàn)有規(guī)章體系的融合更加重視，除了新制定的107部之外，都寄希望于將無人機的管理加入到現(xiàn)有21、23部管理體系，同時FAA也更加注重無人機與現(xiàn)有有人機的空域融合問題。

對我國無人機適航審定管理政策的建議

鑒于我國無人機適航管理規(guī)章尚在討論制定階段，結合我國實際國情，建議我國無人機適航管理的頂層思路應基于無人機的分級分類，建立與無人機運行風險相適應的監(jiān)管措施，制定基于運行風險的無人機適航管理政策，推動無人機產業(yè)快速健康發(fā)展。

（一）無人機風險分析和分類管理

傳統(tǒng)的有人機聚焦于機上人員生命安全，而無人機譜系中的大部分不搭載人員，這一特點使得無人機的風險和降低措施應有別于有人機。在基于風險的框架下，無人機適航審定關注風險的角度需要從有人機的單一風險向全面考慮運行風險和安全目標轉變。無人機的安全風險必須考慮到與有人駕駛航空器空中相撞，對地面人的危害和對財產尤其是關鍵和敏感的基礎設施的損害。在定義上，無人機系統(tǒng)的概念得到了廣泛認可，這意味著后續(xù)的無人機監(jiān)管不能只針對無人機本身，應當從包含飛機本體、地面站、通訊鏈路的無人機系統(tǒng)的角度考慮安全問題。

由于無人機的構型多樣，種類繁多，運行場景又非常廣泛，必須開展分級分類管理。在國家空管委組織制定的《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例（征求意見稿）》中，根據(jù)運行風險大小，將民用無人機分為微型、輕型、小型、中型、大型?！稐l例》建議對大于25千克的中型、大型無人機納入適航管理范疇，但僅從重量劃分，難免簡單粗暴，建議應從運行風險從低到高的考慮對無人機適航管理分級分類。運行風險的分類考慮應當包括無人航空器系統(tǒng)性能、構型參數(shù)，如最大起飛重量，以及運行條件，如任務類型、運行區(qū)域人口密度等。既能從風險上保障不同量級、不同用途的無人航空器系統(tǒng)都滿足安全運行的最低需求，又能適應我國型譜廣泛、數(shù)量眾多的無人航空器系統(tǒng)產業(yè)和市場發(fā)展情況，以一種靈活的管理思路規(guī)范但不限制無人航空器系統(tǒng)產業(yè)的發(fā)展。

（二）基于運行風險的適航審定建議

民航局應創(chuàng)新無人機適航審定模式，重點出擊，積極試點。要“抓大放小”，對需要開展全流程適航審定工作的大型無人機，研究制訂適用于大型無人機特點的實用化適航審定標準；對數(shù)量眾多且不易使用傳統(tǒng)適航審定方式進行管理的中小型無人機，研究建立基于標準場景（植保、巡線等）、風險評估和移動監(jiān)管的新型適航管理模式。根據(jù)最大起飛重量、視距范圍、運行環(huán)境、無人機型號和技術、運行區(qū)域等進行綜合的風險評估，制定基于運行風險的適航標準和適航管理體系。經過運行風險評估后，對于運行風險大的型號，局方參與程度多；對于運行風險小的，局方參與程度少。

按照現(xiàn)有法規(guī)，所有大于250克的無人機均需實名登記，建議對于大于250克的無人機按運行風險分類進行如下管理：

大于250克小于25千克的輕、小型無人機。僅需實名登記即可，不需要對無人航空器系統(tǒng)的適航審定，按照運行要求管理，強調對風險運行情況的監(jiān)督和運行風險的控制。

大于25千克的中、大型無人機。全面梳理風險清單，確認風險點和風險降低措施。如果評估運行風險為“低”，則提出安全性要求，例如飛控、鏈路、避讓（接收空管/航路信息避讓有人機）、結構、應急程序等，局方僅進行單機適航管理，或者直接并入運行管理統(tǒng)一監(jiān)管，頒發(fā)運行合格證，要求廠家提交對局方安全要求的符合性聲明，局方不做符合性判定但保留事后檢查或抽查確認符合性的權力；如果評估運行風險為“高”，則需進行全面型號審定，頒發(fā)型號生產審定相關證件，嚴格執(zhí)行適航管理的流程，由民航當局對其進行完整的適航審定。

世界各主要局方正在積極探索無人機型號審定的適航標準，我國局方也有必要進一步推進無人機型號審定的試點，包括有人機改裝無人機和全新研制無人機，為提出無人機適航標準積累經驗。

（三）行業(yè)監(jiān)管方式創(chuàng)新

未來，無人機適航管理將利用物聯(lián)網(wǎng)技術、大數(shù)據(jù)技術、區(qū)塊鏈技術等，進行運行風險評估，面向“智慧化、數(shù)據(jù)化、生態(tài)化”方面發(fā)展，根據(jù)市場需求定管理政策，政策為無人機產業(yè)發(fā)展提供服務支持，建立基于運行的適航管理體系和標準體系，促進無人機產業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。由于無人機適航監(jiān)管的最大困境是人力資源不足，建議融合“智慧民航”發(fā)展理念，按照基于運行風險的無人機適航管理工作思路，將事前批準與事中事后監(jiān)管相結合進行一體化管理，建立基于廠家誠信體系的授權管理系統(tǒng)，創(chuàng)建無人機的生態(tài)區(qū)塊鏈。

基于運行風險的無人機適航管理，一定要進行行業(yè)監(jiān)管方式創(chuàng)新，根據(jù)不同的運行場景，運行風險不同，監(jiān)管方式不同，應通過管理企業(yè)和體系進行適航管理。由局方建立相應的適航標準，制造廠可以通過自聲明符合性的方式表明符合性，將相應符合性數(shù)據(jù)上傳管理信息系統(tǒng)，局方可以對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行抽查或者利用第三方對制造廠進行系統(tǒng)評估，變“盯人盯產品”為“盯風險盯系統(tǒng)”，由傳統(tǒng)監(jiān)管模式變成借助信息系統(tǒng)監(jiān)管，通過企業(yè)系統(tǒng)管理和授權來完成無人機適航管理工作。

無人機管理系統(tǒng)中區(qū)塊鏈技術應用

（一）什么是區(qū)塊鏈

區(qū)塊鏈是分布式數(shù)據(jù)存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等計算機技術的新型應用模式，具有“去中心化”“數(shù)據(jù)信息不可篡改”等特點。區(qū)塊鏈本質上是一個去中心化的數(shù)據(jù)庫，是一串使用密碼學方法相關聯(lián)產生的數(shù)據(jù)塊，在房地產、物聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療、保險、法律等行業(yè)都得到了廣泛的應用，對整個社會產生積極的影響。

（二）區(qū)塊鏈技術在無人機管理系統(tǒng)中的應用

基于區(qū)塊鏈技術的幾大優(yōu)勢，區(qū)塊鏈技術能夠較好的處理數(shù)據(jù)管理和無人機之間的信息溝通問題，可以考慮其在無人機管理系統(tǒng)中進行應用。應用區(qū)塊鏈技術的無人機管理系統(tǒng)優(yōu)點：

徹底改變數(shù)據(jù)管理模式，更安全、更便捷。區(qū)塊鏈系統(tǒng)的幾大特點：去中心化、共享賬本、開放性、加密性、信息安全性（不可篡改），這些都完美地解決了現(xiàn)有無人機云系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理問題。區(qū)塊鏈云數(shù)據(jù)的去中心化使得在系統(tǒng)中注冊和綁定的所有無人機的注冊數(shù)據(jù)、性能數(shù)據(jù)和運行數(shù)據(jù)分布式記錄在多個終端內，更安全，交互透明，無法通過擅自修改服務器數(shù)據(jù)來篡改數(shù)據(jù)。交互加密性特點又能解決數(shù)據(jù)的分享協(xié)同和私密性的矛盾，無人機的核心性能數(shù)據(jù)和客戶交易數(shù)據(jù)等私密信息可以對一定設計范圍的客戶終端開通密匙，做到特別的信息只能由特別的組群查詢。不僅如此，由于區(qū)塊鏈的高度智能化特征，大數(shù)據(jù)的系統(tǒng)整理成本實際被大大壓縮。未來無人機數(shù)據(jù)的采集和訂閱服務也將被統(tǒng)一，無人機數(shù)據(jù)產業(yè)的服務將會被大大拓展，區(qū)塊鏈技術可以給無人機管理系統(tǒng)帶來智能化的未來。

監(jiān)管更便捷。區(qū)塊鏈技術管理的所有無人機注冊數(shù)據(jù)、性能數(shù)據(jù)和運行數(shù)據(jù)可以針對監(jiān)管的需要通過歸類和分時等方式進行橫向和縱向的整理。作為其中的一個區(qū)塊，也可以為監(jiān)管部門提供特別的密匙，使其有更大的權限調用系統(tǒng)中的各項數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的不可篡改性基本杜絕了所有用戶對系統(tǒng)數(shù)據(jù)的任何作弊行為。監(jiān)管部門不必到系統(tǒng)中去搜索大量的數(shù)據(jù)，從而浪費有限的人力資源和時間，只需要輸入密匙，看到的就是分類整理的有效數(shù)據(jù)，而且數(shù)據(jù)更安全、更真實。

推行基于運行風險的無人機適航管理，民航局需創(chuàng)新無人機審定監(jiān)管模式，可以建立基于網(wǎng)絡技術、分布式存儲技術（區(qū)塊鏈）和大數(shù)據(jù)的移動適航監(jiān)管模式。建議以實名登記系統(tǒng)作為載體，適航管理基于實名登記，多證一碼，搭建無人機適航管理的信息系統(tǒng)平臺，該信息系統(tǒng)可以是實名登記系統(tǒng)的擴充，綜合報告系統(tǒng)、檢查系統(tǒng)和自我監(jiān)控系統(tǒng)等，通過廠家信息報告，廠家將表明符合性的數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)，進行線上監(jiān)管和線上審批，利用區(qū)塊鏈技術的信息安全不可篡改的特性，可以控制數(shù)據(jù)的真實性，局方可以隨時抽查相關材料，實現(xiàn)“云監(jiān)控”，區(qū)塊鏈作為新型技術在系統(tǒng)中得以應用。

結束語：

堅持“放管結合、以放為主”的管理理念為無人機行業(yè)的發(fā)展提供了廣闊的空間和開放的態(tài)度，無人機的發(fā)展是大勢所趨，也必然會漸漸滲透甚至替代我們所熟知的有人民用航空領域。目前依然處于迅速發(fā)展階段的無人機行業(yè)，不僅需要無人機硬件、軟件技術的突飛猛進，也需要適航審定部門、運行監(jiān)管部門管理理念和管理方式的革新。為充分發(fā)揮無人機產業(yè)的現(xiàn)有優(yōu)勢，適應無人機行業(yè)的全新特點，審定部門要充分考慮無人機運行需求，建立基于運行風險的無人機適航管理政策?？展?、飛標和適航部門通力合作，打破現(xiàn)有壁壘，構建一體化的適航審定和運行管理信息系統(tǒng)。在無人機信息化智能化管理進程中，區(qū)塊鏈技術應用無疑提供了一個新的思路。（其他作者：金舸、劉寶成）

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