美国联邦航空管理局探索反无人机系统

比尔·凯利

为应对小型无人机带来的威胁，FAA开始在机场中测试各种反无人机系统，并将根据测试结果建立反无人机系统的标准，与此同时还对小型无人机被吸入飞机发动机的情况进行调查和测试。

美国联邦航空管理局（FAA）和其他机构，已采取措施应对航空业在新冠疫情蔓延之前就面临的一个挑战，即小型无人机侵扰机场运营的风险。FAA还对针对一些公司进行市场调查，希望了解大型航空发动机吸入小型无人机后会发生的情况。

在机场进行反无人机技术测试

2020年8月21日，FAA要求有意向对机场提供反无人机系统（C-UAS）的供应商提交一份白皮书以供评估，这是美国国会在2018年FAA重新授权立法中要求的项目。FAA计划评估至少10种反无人机系统，这些系统将用于探测和跟踪飞行中的小型无人机，并减轻无人机对民用机场的威胁。国会要求FAA在5个机场测试反无人机系统，FAA已指定新泽西州的大西洋城国际机场（KACY）为第一个选址，该机场是FAA技术中心所在地，之后还将发布一份单独的信息征求书选择另外四个机场。

FAA最早会于2021年1月在大西洋城国际机场部署首个反无人机系统，并于2021年底前在其他机场安装系统。大西洋城国际机场是精灵航空公司的一个基地，该机场的测试目标是保护一个面积为9．3 km2的空中操作区域（AOA），反无人机系统位置在从AOA中心点延伸5m。

在60天的评估期内，该反无人机技术将在不同天气条件下针对各种小型无人机进行测试，然后在另一个机场进行为期14个月的实地测试。

FAA的通知指出：从大西洋城国际机场过渡到另一个机场的条件，是任何被选中的供应商的技术/系统能从大西洋城国际机场成功“毕业”。因为“毕业”说明该技术/系统具备商家所宣传的效果，产生了可靠和准确的数据，并保证在另一个操作环境中进一步评估。

最终，国会希望FAA制定机场反无人机设施的认证和授权程序，使其有资格获得机场改进计划的拨款。2018年的授权立法还要求FAA成立航空规则制定委员会以协助制定标准，但FAA表示尚未建立该小组。

在白皮书的征集中，FAA强调不会对所选供应商的反无人机系统进行比较或排名，也不会根据评估结果制定认可的供应商清单。FAA只要求供应商安装反无人机系统，培训FAA的人员使用，然后离开。

图1 小型无人机会给机场打来严重的干扰。

图2 英国反无人机系统中的光电和热像仪。

提供法律法规指导

图3 以色列埃尔塔系统公司开发的“无人机护卫者”反无人机系统。

FAA继2020年8月17日发布了一份跨部门咨询通告之后，又下发了一份通知，为考虑部署反无人机的机场提供了可能适用的联邦法律法规概述。2019年5月，FAA曾向列入国家综合机场系统计划的3321个商业、救援和通用航空机场发送了类似信函并附最新指南，当时信中表示“无法确认使用反无人机技术的合法性。”

联邦通信委员会（FCC）和司法及国土安全部联合FAA一起发布了跨部门咨询通告，得出了类似结论。咨询通告指出，到目前为止，国会只授权司法部、国土安全部、能源部和国防部在特定条件下使用反无人机系统来保护“受保护的设施或资产”。

该咨询通告对两种类型的反无人机系统做了区分，一种是使用射频（RF）、雷达、光电（EO）、红外（IR）或声学传感器来探测和跟踪无人机的探测系统，一种是通过动能或非动能手段使无人机失灵的缓解系统。动能系统可以使用网、射弹或激光击落被跟踪的飞机。非动能系统通过射频、Wi-Fi或GPS干扰、诱饵欺骗、黑客攻击或通过非破坏性的定向能武器来干扰无人机控制。

依据《笔录记录器、陷阱及追踪条例》和《窃听法案》，判断探测或跟踪系统是否涉及到与监视有关的联邦刑法，取决于该系统是否捕获、记录、破译或拦截了无人机与其控制人之间的电子通信。雷达、声传感器或光电/红外系统发射电磁波或声光脉冲，根据反射信号探测物体，这不太可能引起联邦刑事监视法规关切，但必须遵守FAA和联邦通信委员会对航空和射频频谱的管理规定。

缓解系统可能会违反联邦刑事禁令，即禁止拦截通讯、损坏飞机或损坏州际贸易中使用的“受保护计算机”。干扰、欺骗和黑客攻击尤其引起了对违反《计算机欺诈和滥用法》和禁止干扰卫星运行和破坏通信线路的法律的质疑。

FAA机场安全和标准办公室主任约翰·德莫迪在FAA无人机年度研讨会上说，安装经批准的反无人机系统有一个流程。大致来说，需要向FAA提交一份关于拟议建设或变更的通知的FAA 7460-1表格，以供FAA审查。德莫迪承认美国部分机场已经部署了反无人机系统，但拒绝透露具体机场。

机场安装反无人机的工作大部分是保密的。2019年10月，白宫国家安全委员会悄声无息地批准了一项行动概念，该概念描述了当美国30个核心机场之一遭遇无人机侵扰时，联邦政府如何应对。这些机场服务于空中交通量最大的大都会地区。

FAA副局长、无人机安全顾问索尔蒂斯表示，白宫希望美国的机场做好准备以抵御小型无人机侵扰。无人机侵扰曾造成伦敦盖特威克机场在2018年12月19日至21日期间两度关闭，千余航班取消。

索尔蒂斯说，一旦美国司法部和国土安全部获得国会授权在美国使用反无人机系统，他们很快就会发现没有足够的设备部署所有机场。五角大楼表示愿意在30个核心机场之一发生小型无人机侵扰严重事态时提供军事援助。

根据构想，应对无人机侵扰的主要联邦机构会“以意图为依据”进行判断。例如，美国司法部将处理恐怖主义威胁，国防部可能会派遣反无人机系统，并培训司法或国土安全人员使用这些系统。不过，根据《地方民团法案》，国防部将被禁止使用这些系统，因该法案限制了使用军队执行国内法律。

除了部署反无人机系统以外，应对无人机威慑还有其他工具可用。自2015年12月以来，FAA要求重量超过250g的无人机持有者在网上注册，这为FAA提供了追溯监管权，以追查到误操作或怀有恶意的无人机操控员。

FAA按承诺在2020年年底前公布“远程识别”的最终条例，该条例要求无人机向地面发送身份标识和位置信号。该规定生效后，无人机制造商有两年的时间来遵守规定。

测试无人机对飞机发动机的影响

目前，FAA在反无人机的部署上十分谨慎。FAA是否同意扩大缓解能力和放开一些探测能力？答案是否定的，至少现在不需要。反无人机系统还需要进行大量的测试，因为必须保证系统的安全部署。

发动机研究也在缓慢而审慎地前进。美国国会在2016年FAA重新授权立法中要求对发动机吸入小型无人机后的情况进行测试，并于2019年9月重申了这一要求。在2020年8月21日发布的信息征求书中，最新的要求符合FAA进行最后研究阶段的准备，包括一台用于测试的发动机。

测试的目的是获得关于小型无人机被实际吸入商业航空中高旁通燃气涡扇发动机的具有代表性的数据。发动机的直径为1．6m左右，相当于波音737NG上的一台CFM56涡扇发动机大小。

无人机系统安全卓越研究联盟（Assure）是FAA无人机卓越研究中心的大学联盟，该联盟于2017年11月发布了一份关于载人飞机和小型无人机空中碰撞的研究报告。研究得出的结论是，在碰撞中，刚性材料制成的小型无人机比同等重量的鸟类对大型载人飞机造成的结构损伤更大。■