无人驾驶航空器系统标准体系建设与发展

舒振杰 朱晓飞 曾 佳 胡应东 何志凯

近年来，随着无人驾驶航空器技术的发展，无人驾驶航空器系统应用逐渐从军事领域向民用领域延伸，应用领域不断拓宽，民用无人驾驶航空器系统在工业、农业、林业、渔业、矿业、建筑业等领域得到广泛应用，其产业发展正处于快速增长的爆发期，成为“中国制造”的典型代表，在经济社会发展的诸多领域发挥了重要作用。

按照应用领域，可将无人驾驶航空器系统分为军用和非军用，非军用又分为民用和国家用。其中，国家用主要针对警用安防等领域，民用分为消费级和工业级，详细划分参见图1。

我国军用无人驾驶航空器系统经过30多年的发展，已具备一定的技术储备，国家军用标准体系已初步建立；但对于非军用领域，由于应用广泛，体积重量及技术构型差异大，分类和分级复杂，管理法规缺失，标准体系急需建立，导致产品质量缺乏保证，技术要求难以统一，行业发展受限，影响国家安全和公共安全。

因此，为提高非军用无人驾驶航空器系统（以下简称“无人驾驶航空器系统”）监管水平，规范行业发展、市场秩序和行业行为，提升行业竞争力和产品质量，引领技术创新和技术融合，打造高效产业链，需立足无人驾驶航空器系统市场需求，落实国家监管政策法规需要，以支撑行业管理和服务产业发展为目的，统筹规划，宏观指导，分类施策，充分发挥标准在行业发展过程中的引领和规范作用，实现国家标准、行业标准、团体标准和企业标准的协调发展，构建科学、有效、协调的无人驾驶航空器系统标准体系，推动我国无人驾驶航空器系统技术和行业的健康、有序、持续发展。

1 无人驾驶航空器系统标准体系建设规划

1.1 无人驾驶航空器系统标准化需求

为进一步概况提炼无人驾驶航空器系统标准化需求，首先以满足无人驾驶航空器系统市场需求，支撑行业监管需要为出发点，对我国无人驾驶航空器系统标准化对象的特质进行分析研究，主要分为管理特质和技术特质两个方面。

对于管理特质，主要对应管理要求复杂，具体分析如下：

● 利益相关方多，管理部门多，协调统一难

无人驾驶航空器系统是多领域多专业融合的产物，其管理涉及研制、注册、适航、环保、进出口、销售、运行、报废、行业应用等，需要空管委、国家质检总局、国家标准委、工信部、公安部、海关、科技部、商务部、农业部、民航局、环保局、国安部、海事局在内的多部门协同管理，协调统一具有较大挑战性。

● 无人驾驶航空器系统标准与法规缺失

目前，我国无人驾驶航空器系统标准基本空白，国家标准4项（均在研）、航空行业标准6项（5项在研），国家军用标准52项。此外，九部委已制定无人驾驶航空器系统相关政策法规20余项，现有标准无法完全支撑法规落地。

● 无人驾驶航空器行业管理要求复杂

无人驾驶航空器行业管理需覆盖研制生产条件管理、生产过程管理、销售注册管理、运行使用管理和产品维修管理等全生命周期管理，是一个规模大，跨度大的全寿命周期管理，要求尤为复杂。

● 无人驾驶航空器行业应用领域广泛

目前无人驾驶航空器系统行业应用领域特别广泛，消费级无人驾驶航空器系统主要面向娱乐、航拍、广告、商演、通信、体育赛事、导航等，工业级无人驾驶航空器系统主要面向农林植保、电力巡线、物流配送、消防、医疗救援、矿业、建造业、环境保护等，不同类型的无人驾驶航空器需要采用不同的标准和法规加以支撑和管理。例如，用于农林植保的无人驾驶航空器系统对于定高定速、旋翼防护、喷洒效率等有较高要求，而用于电力巡线的无人驾驶航空器系统则对于抗电磁干扰、抗风能力、海拔适应性有较高要求。

对于技术特质，主要对应技术差异性大，具体分析如下：

● 基础标准缺失

目前，无人驾驶航空器系统基础标准急需制定，主要包括术语定义、分类分级、编码标准、身份识别和安全标准等。

● 技术发展突破传统航空器范畴

无人驾驶航空器系统相较于传统的航空器，其显著特点是将航空器平台、地面控制单元、起飞/回收系统和任务系统有机结合在一起，在技术方面突破了传统航空器的范畴，传统的技术标准不足以支撑无人驾驶航空器系统的技术发展，需要建立自身的技术标准体系。

● 不同类型技术差异性大

无人驾驶航空器系统分类方式众多，按平台构型，可分为固定翼、多旋翼和直升机等，按体积重量，可分为微型、轻型、小型和大型等。不同类型的无人驾驶航空器系统的技术也有显著差异，因此对无人驾驶航空器系统的技术标准体系构建提出了更高要求。

● 行业应用带来新的技术融合

无人驾驶航空器系统应用领域广泛，应用于工、农、林、渔、矿等，不同的行业应用带来了新的技术融合，同时也对无人驾驶航空器系统的技术标准提出了更多要求。

综上所述，不管从管理层面，还是技术层面，均对无人驾驶航空器系统的标准化工作提出了需求，参见图2。

1.2 无人驾驶航空器系统标准体系建设情况

基于上述需求分析，无人驾驶航空器系统标准体系按照“三步走”原则建设，具体如下：

第一步，根据无人驾驶航空器系统分类分级复杂，体积重量及技术构型差异大，应用领域众多等特点，分别从管理和技术两个角度，提取共性抽象特征，各自构建无人驾驶航空器系统管理架构和技术架构。管理架构由生命周期、分级分类和应用对象组成，技术架构由系统层级、分级分类和平台构型组成，从而界定无人驾驶航空器系统标准化的内涵和外延，提出覆盖研发、注册、鉴定、制造、流通、运行和报废等全生命周期的标准化需求；

第二步，在深入分析标准化需求的基础上，综合无人驾驶航空器系统管理架构和技术架构各维度逻辑关系，将管理架构的分级分类维度和应用对象维度组成的平面依次映射到生命周期维度的7个层级，形成研发、注册、鉴定、制造、流通、运行和报废等7类管理标准；将技术架构的分级分类维度和平台构型维度组成的平面依次映射到系统层级维度的3个层级，形成系统级、分系统级和部件级等3类技术标准。考虑到基础标准和行业应用标准的特殊需求，将基础标准、行业应用标准与管理标准、技术标准共同构成无人驾驶航空器系统标准体系结构；

第三步，对无人驾驶航空器系统标准体系结构分解细化，进而建立无人驾驶航空器系统标准体系框架，并逐步细化形成《无人驾驶航空器系统标准体系建设指南》(以下简称“指南”)，指导无人驾驶航空器系统标准体系建设及相关标准立项工作。

《指南》主要内容共分4章，具体如下：

第一章“总体要求”。总体要求是，全面贯彻落实党的十八大，十八届三中、四中、五中全会精神，依据《中国制造2025》（国发〔2015〕28号）、《关于促进通用航空业发展的指导意见》（国办发〔2016〕38号）和《装备制造业标准化和质量提升规划》（国质检标联〔2016〕106号）要求，立足无人驾驶航空器系统市场需求，落实国家监管需要，以满足市场需求、支撑政府监管为出发点，结合无人驾驶航空器系统众多特点，统筹规划，建立覆盖全生命周期的无人驾驶航空器系统标准体系。

第二章“建设思路”。无人驾驶航空器系统标准体系按照“三步走”原则建设完成：第一步，分别从管理和技术两个角度，构建无人驾驶航空器系统管理架构和技术架构；第二步，管理架构和技术架构映射到标准，并兼顾基础共用和行业应用，组建无人驾驶航空器标准体系结构；第三步，对标准体系结构分解细化，进而建立无人驾驶航空器系统标准体系框架。

第三章“建设内容”。《指南》中的标准体系框架与传统的工业标准体系框架有所不同，主要是基于无人驾驶航空器系统安全管控的特殊考虑，基础共用作为第一要素，管理先行，技术支撑，行业应用同步推进，因而将“基础标准”、“管理标准”和“行业应用标准”提升至与“技术标准”同一层级。因而，《指南》建设内容主要针对基础标准、管理标准、技术标准、行业应用标准等四个方面开展分解细化工作。

第四章“组织实施”。组织实施主要从4个方面考虑：一是建立统筹协调工作机制；二是实行动态更新完善机制；三是加强协同推进；四是强化国际交流。

基于无人驾驶航空器系统安全管控的特殊考虑，《指南》以落实《深化标准化工作改革方案》为抓手，以满足市场需求、支撑政府监管为出发点，把基础共用作为第一要素，管理先行，技术支撑，行业应用同步推进。《指南》于2017～2018年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，2019年开始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，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。同时，加快将国家标准提升为国际标准，提高我国无人驾驶航空器系统国际标准化竞争力。

2 《指南》规划相关说明

对于《指南》建设规划过程中考虑的众多因素，具体说明如下：

2.1 关于《指南》的指导原则

立足无人驾驶航空器系统市场需求，落实国家监管政策法规需要，以满足市场需求、支撑政府监管为出发点，统筹规划，宏观指导，分类施策，构建覆盖全生命周期的无人驾驶航空器系统标准体系。

2.2 关于《指南》的标准化对象

《指南》编制过程中，经与各部委和无人驾驶航空器系统企事业单位的多轮交流沟通、专家研讨和意见征集，主要针对民用、警用等非军用无人驾驶航空器系统的标准体系进行建设规划。

2.3 关于《指南》的建设思路

《指南》中标准体系架构主要从管理和技术两个方面展开分析，管理标准对应支撑政府监管需要，技术标准对应满足行业发展需求。同时，考虑到基础共用和行业应用的特殊需求，将基础标准和行业应用标准与管理标准、技术标准共同构成无人驾驶航空器系统标准体系架构。

2.4 关于《指南》的体系框架及标准层级说明

《指南》中的标准体系框架与传统的工业标准体系框架有所不同，主要是基于无人驾驶航空器系统安全管控的特殊考虑，基础共用作为第一要素，管理先行，技术支撑，行业应用同步推进，因而将“基础标准”、“管理标准”和“行业应用标准”提升至与“技术标准”同一层级。同时，《指南》提出的标准体系建设，需要各主管部门一起共同推动，国家标准由国家标准委发布，以基础标准和安全类标准为主，行业标准由各行业主管部门发布，以技术和产品类标准以及行业应用类标准为主，同时鼓励社会团体和产业联盟等制定技术水平全面超越政府标准的团体标准。

2.5 关于《指南》中标准体系表的说明

《指南》中的标准体系表是通过大量需求调研分析和广泛意见征集后，进行综合、分析、归纳、整理、论证，以及必要的研究和取舍，并邀请国内主要无人驾驶航空器系统生产、研制、使用单位的专家进行指导、研讨，同时征集各部委意见后形成的，旨在为政府监管和行业发展提供参考，落实无人驾驶航空器系统标准体系建设及相关标准立项工作。后续，根据无人驾驶航空器系统行业的持续发展，将对标准体系表进行动态更新。

3 无人驾驶航空器系统安全性问题与分析

3.1 无人驾驶航空器系统安全性问题分析

无人驾驶航空器系统对于现代科技的发展具有很强的推动力，但是频发的无人驾驶航空器安全事件给人们留下了“不好用，不管用，不能用”等负面印象，给政府、研制厂家、用户带来极大困扰，严重影响着无人驾驶航空器行业健康发展，因此解决无人驾驶航空器系统安全性问题刻不容缓。

目前，对于无人驾驶航空器系统安全性问题频发的原因，从管理和技术层面分析，主要来源于以下几个方面：

● 行业政策相对空白；

● 法律法规相对不健全；

● 管理主体责任不明确；

● 地区发展不平衡；

● 市场监管不到位；

● 人员培训不规范；

● 法律法规宣传不到位；

● 标准缺失。

3.2 无人驾驶航空器系统安全对策及措施思考

针对目前无人驾驶航空器系统发生的安全性问题，结合《指南》规划要求，从管理和技术角度，提出以下几点建议：

● 针对不同种类的无人驾驶航空器系统，实行分类管理，并制定标准，确保不同种类的无人驾驶航空器系统均能安全运行；

● 尽快出台无人无人驾驶航空器空域划分、审批、使用及飞行运行等标准，保证飞行安全；

● 制定统一的无人驾驶航空器驾驶员培训机构认证标准，加强无人驾驶航空器操作人员的培训管理和证照管理；

● 制定无人驾驶航空器系统注册登记标准，严格实行从制造、销售、使用、报废的全寿命周期一机一码的注册登记制度；

● 制定无人驾驶航空器系统电子围栏、电子标签及监管系统标准，划定禁飞区和限飞区，并确保无人驾驶航空器系统可持续被监视；

● 制定和实施无人驾驶航空器系统研制企业基本条件及评价方法标准，实施企业规范条件管理，避免劣币驱逐良币，引导企业生产更安全的无人驾驶航空器产品；

● 制定适航标准，对大型的无人驾驶航空器系统进行适航认证管理；

● 制定无人驾驶航空器系统安全性试验检测标准，对中小型无人驾驶航空器实行安全性检测认证管理，提高流向市场的中小型无人驾驶航空器产品的安全性。

4 结论

《指南》的发布将全面统筹规划全国无人驾驶航空器系统领域标准化工作，为行业管理提供监管支撑，提高无人驾驶航空器系统行业管理水平，规范行业发展、市场秩序和行业行为；为研制生产单位提供技术支撑，引导企业在研发、生产、管理等各环节对标达标，保证产品质量，提升行业竞争力；为无人驾驶航空器系统安全运营提供支撑和指导，避免因“黑飞”等问题引起的安全隐患。

下一步，各部委将以跨领域、跨行业为着力点，实现基础类、管理类、技术类标准全覆盖和行业应用类标准满足行业应用需求为目标，有序推进无人驾驶航空器系统标准体系建设，促进无人驾驶航空器系统产业持续健康发展。助力无人驾驶航空器产业“一带一路”建设，促进创新产业军民融合发展。