民用无人机发展 推动无线电频率监管水平提升

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ESTATE FOCUS I
民用无人机发展
推动无线电频率监管水平提升
随着人工智能技术迅猛发展,智能硬件向小型化、低成本、低功耗方向迈进,无人机迎来前所未有的产业机遇,在航拍、测绘、农林植保、快递运输、灾难救援、疫情监控、野生动物观察、新闻报道跟进等领域深入应用,而与此同时,民用无人机威胁社会公共安全问题亦日益凸显。

当前,无人机监管存在地面管控难、空中发现难、主动处置难、溯源追责难、打击处罚难五大问题,加强无人机无线电技术监管迫在眉睫。

文I欧海英
民用无人机用频需求増长迅猛
近年来,我国民用无人机市场销售规模增长 迅猛,随着相关产业链配套逐渐成熟、硬件成本不 断下降、关注度持续攀升,消费级无人机的客户群 体从小众拓展至大众,客户规模呈指数级增长。

个 人消费类无人机、商用无人机、政府无人机可谓拉 动无人机产业增长的三大引擎。

预计2021年,个 人消费类无人机出货量将达到2900万架,复合年均 增长率为31.3%。

企业无人机出货量将达到8.05万 架,五年复合年均增长率达51 %。

为适应民用无人机发展形势,维护空中无线电秩序,国家工业和信息化部于2015年发布了《工业 和信息化部关于无人驾驶航空器系统频率使用事宜 的通知》,规划840.5M Hz_845MHz、1430MHz— 1444MHz和2408M Hz_2440MHz频段用于无人驾驶 航空器系统。

840.5M Hz—845MHz可用于无人驾驶 航空器系统的上行遥控链路。

841 M Hz—845MHz可 采用时分方式用于无人驾驶航空器系统的上行遥控 和下行遥测链路。

1430M H z_l444M Hz频段可用于 无人驾驶航空器系统下行遥测与信息传输链路,其 中,1430M H z_1438M Hz频段用于警用无人驾驶航 空器和直升机视频传输,其他无人驾驶航空器使用
1438M H z—1444MHz频段。

2408M H z—2440MHz频 段可作为无人驾驶航空器系统上行遥控、下行遥测 与信息传输链路的备份频段。

相关无线电台站在该 频段工作时不得对其他合法无线电业务造成影响,也不能寻求无线电干扰保护。

遥控链路。

这条链路是一条单向上传链路。

早期遥控设备为模拟式,主要使用频率有27MHz、35MHz、40MHz、72MHz等,现在已经几乎没有产 品使用这些频段。

随着技术进步,目前主流遥控设 备转为数字式,主要使用频率为2.4GHz,还有部 分产品使用328M H z_352MHz、433MHz、560M H z— 760MHz、915MHz、93MHz、1.2GHz、5.8GHz等频 段。

信号普遍采用跳频信号防止干扰,每秒约数十 跳,跳频时隙约在0.5 ~ 8ms。

遥控链路是控制无人 机飞行的最重要链路,如果该链路被干扰,若无人 机有预设路线,仍会按预设路线飞行;若无人机无 预设路线,则会返回起飞点或原地降落。

数传图传链路。

无人机飞行时携带的数传模块 会将飞行器相关信息(位置、自身状态、电量信息 等)回传至地面控制端。

图传链路由无人机发送图 像,接收设备接收图像,这是一条单向下传链路,目前主要使用频率为5.8GHz,也有部分产品使用 433MHz、328MHz_334MIHz、1.2GHz和2.4GHz。

图传链路主要应用于航拍类多旋翼,方便操控者在 超视距范围通过图像操控无人机。

而在视距范围 内,即使该链路被干扰,操控者仍可通过目视进行 飞行操作。

导航系统。

目前无人机普遍配备GPS导航系 统,少部分额外配备GLONASS和北斗系统。

导航 系统主要用于无人机自身姿态控制、获取自身状态信息(位置、高度、速度等)、预设飞行路径 等功能。

如果导航信号被干扰,无人机仅能通过陀螺 仪、加速度计来保持姿态平衡,操控者会感到操控 困难,而经验不足的人员很难操控无人机正常飞 行,极易失去平衡甚至坠机。

而在有预设飞行路线 的情况下,无人机将无法继续按照预设路线飞行,可能降落或随风飘移。

民用无人机用频政策法规亟待完善
在无人机产业蓬勃发展的同时,其负面效应逐 步凸显:妨碍军机训练,阻碍民航机场正常运行,侵犯隐私,破坏大型赛事活动,危及民众安全,非 法携带武器、有毒化学物质、爆炸物,甚至从事恐 怖、间谍、走私、贩毒等破坏活动。

据业内人士透 露,目前国内无人机总量超过120万架,其中大量 处于无监管状态。

近年来,无人机“黑飞”干扰民 航正常飞行秩序事件时有发生,频频导致航班延 误、备降、返航等严重后果。

ESTATE FOCUS I
统,但实际上我国早期及目前民用无
人机在328MHz_352MHz、400MHz—
449MHz、560MHz—760MHz、5.8G H z
等频段均有使用。

可见,该项规定实
施的事后监管并未强制落实。

2016年1 1月1 1日,经中央军
委主席习近平、国务院总理李克强签
署,中华人民共和国国务院、中华人
民共和国中央军事委员会颁布新修订
的《无线电管理条例》,但其中并未
对无人航空器做专门管理规定,只在
第64条中明确"国家对船舶、航天
器、航空器、铁路机车专用的无线电
导航、遇险救助和安全通信等涉及人
身安全的无线电频率予以特别保护,
为此,我国多部门联合发力,发布了一系列政 策加强无人机监管。

2019年国家民航局飞行标准 司修订《轻小无人机运行规定》,进一步规范轻小 无人机运行。

2020年3月20日,工信部装备二司公 开征求对《民用无人机生产制造管理办法(征求意 见稿)》的意见,以规范民用无人机生产制造相关 活动,维护国家安全、公共安全、飞行安全,促进 民用无人机产业健康有序发展。

然而由于国际电信联盟制订的《无线电规 则》中没有专门针对民用无人机的用频规则,虽 然早在201 5年工信部就发布了《工业和信息化部 关于无人驾驶航空器系统频率使用事宜的通知》,规划 840.5MHz—845MHz、1430M H z—1444M H z和 2408MHz_2440MHz频段用于无人驾驶航空器系任何无线电发射设备和辐射无线电波的非无线电 设备对其产生有害干扰的,应当立即消除有害干 扰”。

由于缺少顶层和更为细化的法律法规、标准 规范支撑,无人机这一新兴产业的有序发展面临诸 多瓶颈。

因此,对民用无人机的无线电管理亟需进 一步加强。

民用无人机无线电管控建议
无人机防控涉及诸多部门。

作为无线电管理 部门,切实可行的应对措施是采用"协议管控为主、传统能量管控为辅”的手段开展无人机管控 工作。

首先,针对绝大多数通过正规渠道购买、未 进行改装的合作型无人机,可与无人机生产厂家合
作,应用协议管控的方式建立统一的无人机监测管 理服务平台。

通过该平台实时掌握空域态势,监控 在网无人机起飞降落的时间、地点、高度、航向、速度等信息,并定向推送飞行情报,执行相应空域 管理,如限制飞行空域、飞行时间等,提高信息透 明度,避免安全隐患。

其次,对处于“无线电静默”状态的无人机,无法应用无线电技术手段对无人机进行侦测和定 位,只能配合相关部门开展无线电压制工作。

再次,对于不法分子利用无人机实施恶意干扰 的非合作无人机目标,可利用无线电技术手段对其 实施侦测、定位和压制。

另外,无人机侦测、定位和压制手段众多,各 地无线电管理部门可结合实际应用场景、部署区域地 形条件、部署区域无线电业务和设备使用情况等,采 用多种技术相配套的方式,做到技术性能互补。

此外,利用现有管控与压制设备对卫星导航信号进行无线电干扰比较容易实现,是普通场景的 首选。

但必须要考虑:在重大活动无线电安全保障 中,现场有大量无线电业务和系统都需要(或可能 需要)使用GPS、北斗等导航信号,其中不乏活动 涉及的重要部门和系统,如果不谨慎使用卫星导航 信号管控系统,或将对活动正常开展造成非常不利 的影响。

基于卫星导航的工作原理,建议可对卫星 导航信号进行定向欺骗式压制,引导“非法”无人 机远离受保护区域。

最后,在机场等重要目标附近,考虑机场航班 调度需要,不应对卫星导航信号进行区域性压制。

同时,由于对遥控频率进行压制会导致目标无人机 失控后随风飞行,对机场等重要目标造成重大安 全隐患,所以不推荐对遥控频率进行压制。

综合考 虑,建议对卫星导航信号进行定向欺骗式压制,引导“非法”无人机远离受保护区域。

需要强调的是:无论何种无线电技术管控手 段,都只能解决问题,而不能做到预防。

只有强化 源头防范,才能更好地推动无人机产业健康发展。

基于此,笔者提出四点建议:一是无人机行业上下 游各部门、各公司应通力合作,推进无人机制造、销售、使用的标准化和规范化。

例如,无人机制造 商对无人机的生产进行规范,可预装必要的控制芯 片,加强无人机使用过程的监督和规范。

二是无人 机销售过程中应做好登记工作,切实做到销售情况 有案可查。

三是建立民用无人驾驶航空器实名登记 制度,类似机动车驾照,对无人机使用者的权限进 行设定。

四是管理部门应对无人机的飞行时间、飞行区域等划定范围和权限,使用授权起飞等方案,有效防范“黑飞”现象出现。

霞。

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