今年以來，國(guó)內(nèi)連續(xù)發(fā)生多起無人機(jī)威脅或干擾民航班機(jī)起降的事件，經(jīng)新聞媒體報(bào)道后引發(fā)廣泛討論。作為民用無人機(jī)行業(yè)內(nèi)一家負(fù)責(zé)任的企業(yè)，大疆創(chuàng)新認(rèn)為有必要在此時(shí)簡(jiǎn)單闡述一下我們的一些想法。
民用無人機(jī)時(shí)至今日尚屬新生事物，如何更安全地飛行亦是一個(gè)全新課題。我們先來看看地面道路交通管理體系在我國(guó)是如何運(yùn)作的，做一類比，以便于理解。
公安部交管局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，截至2016年年中，我國(guó)各類機(jī)動(dòng)車保有量達(dá)到2.85億輛。理論上說，如此龐大數(shù)量的機(jī)動(dòng)車行駛在道路上，對(duì)非機(jī)動(dòng)車和行人隨時(shí)構(gòu)成潛在威脅，但我們看到，機(jī)動(dòng)車駕駛依然是在可控范圍內(nèi)，分析其原因，主要有三。
首先，道路標(biāo)識(shí)清晰，何處有路、何處能行駛機(jī)動(dòng)車，各行其道，一目了然。當(dāng)機(jī)動(dòng)車道、非機(jī)動(dòng)車道區(qū)分明顯，任何一位遵紀(jì)守法的機(jī)動(dòng)車駕駛員就不會(huì)把車隨意開到非機(jī)動(dòng)車道或人行道上。其次，紅燈停綠燈行，機(jī)動(dòng)車駕駛員在交通標(biāo)識(shí)、信號(hào)燈等的幫助下，能具備基本判斷力，避免事故發(fā)生。再次，我國(guó)機(jī)動(dòng)車登記注冊(cè)制度完善，每輛車配有唯一指向性的號(hào)牌，主要路口還設(shè)有俗稱“電子眼”的道路攝像頭，這樣一來，即便發(fā)生交通事故，交管部門也可快速查找到肇事車輛和相關(guān)責(zé)任人。上述監(jiān)管“組合拳”在平時(shí)對(duì)每位駕駛員來說也是一種監(jiān)督和震懾。
大疆認(rèn)為，我國(guó)針對(duì)無人機(jī)的管理，可借鑒地面道路交通管理體系的上述三方面舉措，同時(shí)結(jié)合民用無人機(jī)和空域管理自身特點(diǎn)，完全可以做到規(guī)范化管理。
以下，從禁飛/限飛區(qū)域、載人飛機(jī)避讓技術(shù)和注冊(cè)登記監(jiān)管三方面進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述。
一、禁飛/限飛區(qū)域
顯而易見的是，三維空域較二維道路更顯開闊，但也并非可以恣意隨處穿行。那么，無人機(jī)到底哪里能飛、哪里不能飛？
市面上的大多數(shù)無人機(jī)產(chǎn)品都裝有GPS或北斗等衛(wèi)星定位模塊，無人機(jī)可由此得知自身的實(shí)時(shí)位置和高度。以大疆的無人機(jī)產(chǎn)品為例，大疆為每一臺(tái)產(chǎn)品配備有衛(wèi)星定位模塊，此外，在全球范圍內(nèi)收錄了超過6,800座主要機(jī)場(chǎng)的地理坐標(biāo)信息，將其預(yù)裝在每臺(tái)無人機(jī)產(chǎn)品里。
以機(jī)場(chǎng)每條跑道兩端的中點(diǎn)為圓心、半徑最高4.5公里，各劃定一個(gè)圓形區(qū)域，兩個(gè)圓及兩圓之間組成的近似橢圓范圍（詳見附圖）我們將其設(shè)定為禁飛區(qū)域。無人機(jī)在禁飛區(qū)內(nèi)是無法起飛的，從外部闖入禁飛區(qū)的無人機(jī)則會(huì)立即自動(dòng)下降至地面。從半徑為4.5公里的禁飛區(qū)邊緣再向外延伸2.5公里劃圓、外加跑道兩端15公里延長(zhǎng)線，設(shè)定為限飛區(qū)。無人機(jī)在限飛區(qū)內(nèi)飛行，其飛行高度是受到強(qiáng)制限制的。
機(jī)場(chǎng)周邊禁飛區(qū)和限飛區(qū)（俯視效果圖）
通過技術(shù)手段強(qiáng)制執(zhí)行禁飛和限飛指令，實(shí)際上是通過智能的方式令無人機(jī)“行其道”。此外，技術(shù)手段的運(yùn)用，降低人為因素干擾，令禁飛、限飛指令得到嚴(yán)格執(zhí)行。由此可在很大程度上減少無人機(jī)威脅民航飛機(jī)的可能性。
二、載人飛機(jī)的預(yù)警避讓技術(shù)
大疆深知，作為一家企業(yè)，很難確保全球范圍內(nèi)機(jī)場(chǎng)坐標(biāo)信息的準(zhǔn)確無誤和及時(shí)更新，此外，在某些情況下，民航飛機(jī)、通航飛機(jī)、直升機(jī)等其他載人航空器，都有可能在我們?cè)O(shè)置的禁飛/限飛區(qū)外進(jìn)行低空飛行。這好比，當(dāng)機(jī)動(dòng)車開入人車混行的鄉(xiāng)間小道，看得見摸得著的隔離欄就不復(fù)存在。鑒于此，前文所述的基于機(jī)場(chǎng)限飛區(qū)域的措施就不足以保障安全。
事實(shí)上，早在民用無人機(jī)興起之前，民航飛機(jī)與空管系統(tǒng)之間就已在使用一種叫作ADS-B的技術(shù)。常識(shí)告訴我們，開夜車而不打開車燈是極其危險(xiǎn)的駕駛行為。同樣，如夜間打開車燈一樣，民航飛機(jī)在空中飛行，如果能主動(dòng)讓空中交通指揮系統(tǒng)和周邊飛機(jī)及早了解到它所處位置，就能大大提高飛行的安全系數(shù)。ADS-B廣播式預(yù)警技術(shù)由此應(yīng)運(yùn)而生。
其原理是，每架民航客機(jī)都裝有一套ADS-B發(fā)射裝置，每隔一定時(shí)間就向外以一定的特殊頻率發(fā)送自己的航班、地理坐標(biāo)、航向、速度等信息，而空管指揮系統(tǒng)和其他客機(jī)通過ADS-B接收裝置，收到這些信息后就可以提前做出避讓等應(yīng)對(duì)動(dòng)作。
讓我們看一看，民用無人機(jī)安裝ADS-B接收裝置的益處在哪里。
配備了ADS-B接收裝置的無人機(jī)，為其操控者增添了一雙“千里眼”。系統(tǒng)對(duì)于正在接近的載人飛行器進(jìn)行預(yù)警，會(huì)不斷提醒和警告操控者。同時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)根據(jù)民航客機(jī)的相對(duì)距離、航向以及用戶所操作的無人機(jī)當(dāng)前的飛行高度等信息評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)。如發(fā)現(xiàn)無人機(jī)存在威脅到民航客機(jī)的潛在可能性，在中國(guó)國(guó)內(nèi)，系統(tǒng)甚至可以強(qiáng)制其下降高度或迫使其降落。
當(dāng)然，系統(tǒng)只會(huì)做出潛在風(fēng)險(xiǎn)方位和級(jí)別的預(yù)警，并根據(jù)不同風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)采取相應(yīng)對(duì)策，不會(huì)顯示任何民航班機(jī)的具體飛行信息，以免該技術(shù)遭濫用。
今后，大疆將逐步在新品中，特別是高性能飛行器中標(biāo)配加裝載人飛機(jī)預(yù)警系統(tǒng)，部分老產(chǎn)品也可通過軟硬件升級(jí)等方式配備此功能。
三、注冊(cè)登記制度和空域監(jiān)管
一機(jī)一碼
在我國(guó)，每一輛機(jī)動(dòng)車都擁有唯一的號(hào)牌，發(fā)生交通事故后，可追溯到涉事車輛及車主。同樣的，自大疆出品整機(jī)設(shè)備以來，每一臺(tái)大疆無人機(jī)都擁有唯一且不可篡改的SN標(biāo)識(shí)碼，且每個(gè)部件也均有唯一的標(biāo)識(shí)碼與無人機(jī)的SN碼相對(duì)應(yīng)。換句話說，只要找到大疆無人機(jī)產(chǎn)品的一個(gè)零部件（如云臺(tái)或電路板），我們就可追溯到這是來自哪一臺(tái)飛行器。
注冊(cè)登記與監(jiān)管
國(guó)內(nèi)相關(guān)管理部門想要查詢某一臺(tái)無人機(jī)的機(jī)主是誰(shuí)，在操作上亦是可行的。 相關(guān)管理部門可通過銷售記錄查詢到該無人機(jī)的購(gòu)買情況。
根據(jù)中國(guó)空域管理規(guī)定，在特定管制區(qū)域內(nèi)，任何時(shí)段中任何無人機(jī)有關(guān)飛行安全的記錄均有據(jù)可查。
如無人機(jī)沒有通過移動(dòng)設(shè)備連接至移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，每臺(tái)大疆無人機(jī)都會(huì)以特殊方式向外廣播自身的唯一SN碼、位置信息等，當(dāng)其飛到特殊區(qū)域附近，相關(guān)監(jiān)管部門可使用專業(yè)設(shè)備讀取上述數(shù)據(jù)，查詢所需信息。此種情形，類似于交警沿路攔停過往車輛查看駕駛證和行駛證。
綜上所述，大疆認(rèn)為，國(guó)內(nèi)無人機(jī)的監(jiān)管，如采用各種最新技術(shù)手段，其管理同樣可以做到強(qiáng)制、到位。上述技術(shù)和措施，歸納如下：
(一)為無人機(jī)劃定嚴(yán)格的機(jī)場(chǎng)禁飛和限飛區(qū)域。在禁飛區(qū)域內(nèi)不能起飛；在限飛區(qū)域內(nèi)嚴(yán)格限制飛行高度。
(二)無人機(jī)全面使用ADS-B接收機(jī)等載人飛機(jī)預(yù)警系統(tǒng)，收到的民航飛機(jī)信息在進(jìn)行數(shù)據(jù)保護(hù)處理后提示用戶，警示用戶載人飛機(jī)的存在；在中國(guó)國(guó)內(nèi)，在必要時(shí)強(qiáng)制無人機(jī)下降高度或降落避讓。
(三)無人機(jī)配備一機(jī)一碼的標(biāo)識(shí)碼。
(四)無人機(jī)飛行信息可實(shí)時(shí)接入管理系統(tǒng)，監(jiān)管部門也可使用特殊設(shè)備對(duì)誤闖入相應(yīng)區(qū)域的無人機(jī)進(jìn)行查詢、記錄。
以上是我們結(jié)合社會(huì)和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)對(duì)中國(guó)國(guó)內(nèi)無人機(jī)提升安全飛行水平的一些行之有效的方法和實(shí)踐，也歡迎其他無人機(jī)廠商采用這些必要的方法和手段。大疆愿為構(gòu)建國(guó)內(nèi)無人機(jī)更加安全的飛行環(huán)境做出自己的貢獻(xiàn)。