低空联网无人机安全飞行测试报告

前言

一． 无人机产业发展现状

二． 无人机安全飞行构想

三． 无人机安全飞行实践

四． 无人机安全飞行愿景

附录

前言
随着无人机的快速发展，无人机的监管问题引起了社会高度关注，也给民航运输业的安全带来了严峻的挑战。民用航空监管部门亟待对无人机的运行特点和监管方式进行深入研究，推出合理、高效、可实施的监管技术方案。在中国民用航空局的指导下，民航局信息中心作为民航政务信息化的核心单位，整合现有资源，联合行业内的技术单位，组织并实施了联网无人机监管项目的技术测试，对蜂窝网络在无人机监管的可行性、有效性做了深度研究和测试，并掌握了关键核心技术及相关知识产权，相关成果有助于引领无人机产业的快速健康发展，并推动低空数字化新产业，现予以发布。

一． 无人机产业发展现状

2015年以来，各大投资咨询机构分别发表了对无人机行业的分析预测：

• 2015年研究机构EVTank分析师预计：全球无人机2020 年销量望达433万架，全球无人机到 2020年将达259亿美元。
• 2016 年高盛估计在 2020 年，商用无人机市场规模将达到 206 亿美元，民用无人机市场规模将达到140亿美元。
• 2016 年 5 月普华永道发布报告指出在非常近的将来，无人机将取代价值 1270 亿美金的人工服务和劳动。

无人机相关产业链也迅速发展，诞生了诸如：大疆创新、亿航、拓攻、易瓦特、零度、3DR、Parrot、 SkyCatch、DroneDeploy等一系列公司。
随着民用无人机技术的迅猛发展并成熟，自动驾驶、悬停、避障技术的完善，无人机视频处理技术的提升，无人机应用逐渐从视距应用扩展到超视距应用，从消费领域扩展到巡检、农业、物流、安防等多个行业。
无人机行业高速发展的同时，也对无人机通信链路提出了新需求，1000m 以下空域实时、高可靠联网安全飞行管理，300m 以下空域上行 50Mbps 的实时图传、小于 50ms 的远程操控与业务应用等。业界预测：在无人机与移动通信相结合，将给产业界带来10倍的商业机会。

图1 移动通信促进无人机产业发展

1) 无人机安全飞行迫在眉睫

随着无人机产业与技术的迅速发展，民用和消费级无人机大规模投入使用，不规范使用无人机的问题也越来越多：

a. 由于目前市面上的民用无人机均使用公开标准的 GPS 模块，地面站和无人机间采用点对点低安全通信方式，因此带来了如下几种不安全的风险：
• 接管并修改GPS 数据/模块；
• 模拟另一个更强的假 GPS 信号；
• 破解无人机与遥控器之间的空口协议；
• 破解无人机应用软件程序，从而破解禁飞区限制等。

2017 年 6 月，某国黑客公司公然销售安装了破解无人机围栏的无人机，让消费者不再受政府设立的禁飞区限制。2017年8月，某品牌代理商直接销售破解了 GPS模块的无人机。

b. 2017年 4月，成都双流国际机场遭遇多次无人机扰航，导致众多航班备降西安、重庆、贵阳和绵阳机场，几十架飞机返航，数万旅客出行受阻滞留机场。

这一系列事件和问题造成了非常恶劣的影响，需要尽快建立完善的无人机安全飞行机制来确保无人机 “看得见、管得住、查得着”。既要保障空域安全，也要尽可能多的给予无人机用户自由飞行的权益，促进无人机行业的健康发展。

2) 无人机飞行法规逐渐完善

针对上述无人机引发的一系列安全性问题，有关部门已经启动了无人机专项整治工作，逐步出台了多项指导性文件。

注册管理

2017 年 5 月，中国民航局航空器适航审定司发布的《民用无人驾驶航空器实名制登记管理规定》，要求 2017年6月1日起，最大起飞重量 250g以上（含250g）的无人机实施实名登记。

运行管理

民航局于 2015 年 11 月发布的《轻小无人机运行规定(试行)》，要求 7 公斤以上以及 7 公斤以下且超视距运行的无人机，实时联网接入无人机云系统（简称无人机云），无人机云系统对侵入电子围栏的无人机具有报警功能。

图2  无人机分级分类标准

2017 年 10 月，民航局推出《无人机围栏》和《无人机云系统接口数据规范》两篇规范文档，指导无人机系统进行有序运行管理。
2017年12月，工信部出台《关于促进和规范民用无人机制造业发展的指导意见》。指出：研究制定民用无人机数字身份识别规则、技术方案，实现“一机一码”;引导企业通过加装通信模块实现民用无人机可识别、可监视、可管理。

标准体系

国家标准化管理委员会办公室在2017年8月出台了《无人驾驶航空器系统标准体系建设指南》，制定了无人机标准建设目标和发展阶段： 
第一阶段（2017-2018年）：满足无人驾驶航空器系统市场需求，支撑行业监管需要，初步建立无人驾驶航空器系统标准体系，并重点制定一批市场急需、支撑监管的关键标准； 

第二阶段（2019-2020 年）：逐步推进无人驾驶航空器系统标准制定工作，到 2020 年，基本建立健全无人驾驶航空器系统标准体系，制修订 300项以上无人驾驶航空器系统标准，基本实现基础标准、管理标准和技术标准全覆盖，行业应用标准满足相关行业应用需求。

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