当前合作无人机探测系统的主要技术

2015年12月，中国民航局发布《轻小型无人机运行（试行）规定》，其中涉及采用无人机云系统（以下简称“无人机云”）对轻小型无人机进行监管，即无人机监管技术。

无人机云，是指轻小型民用无人机运行动态数据库系统，用于向无人机用户提供航行服务、气象服务等，对民用无人机运行数据（包括运营信息、位置、高度和速度等）进行实时监测。接入系统的无人机应即时上传飞行数据，无人机云系统对侵入电子围栏的无人机具有报警功能。所谓电子围栏，是指为阻挡即将侵入特定区域的航空器，在相应电子地理范围中画出特定区域，并配合飞行控制系统、保障区域安全的软硬件系统。

对于已经接入无人机云的无人机，相当于安装了跟踪器，系统可以随时监测其飞行状态，一方面能够保证无人机正常作业，另一方面保证无人机安全作业。无人机云的另一个主要作用是为无人机提供服务。对于已经接入无人机云的无人机，无人机云能为无人机用户实时报告无人机周边环境状况，为无人机提供定位导航功能；没有接入无人机云的无人机，在起飞前需要提前向管制部门提出申请，并提供有效监管手段。在限制区域，对于无人机云系统的用户，应该遵守该系统限制，对于未接入无人机云系统的用户，应向相关部门了解限制区域的划设情况，不得突破机场障碍物控制面、飞行禁区、未经批准的限制区以及危险区等。

根据规定，无人机云提供商须具备以下条件：

（1）设立专门的组织机构。

（2）建立无人机云系统的质量管理体系和安全管理体系。

（3）建立民用无人机驾驶员、运营人数据库和无人机运行动态数据库，可以清晰管理和统计持证人员，监测运行情况。

（4）已与相应的管制、机场部门建立联系，为其提供数据输入接口，并为用户提供空域申请信息服务。

（5）建立与相关部门的数据分享机制，建立与其他无人机云提供商的关键数据共享机制。

（6）满足当地人大和地方政府出台的法律法规，遵守军方为保证国家安全而发布的通告和禁飞要求。(www.xing528.com)

（7）获得局方试运行批准。

另外，提供商应定期对系统进行更新扩容，保证其所接入的民用无人机运营人使用方便、数据可靠、低延迟、飞行区域实时有效。提供商每6 个月向民航局提交报告，内容包括无人机云系统接入航空器架数、运营人数量、技术进步情况、遇到的困难和问题、事故和事故征候等。

目前中国市场上有三大无人机云系统运营商：U-Cloud、U-Care、GEO。

2016年3月4日，U-Cloud 正式获得中国民航局飞行标准司的运行批文，有效期为两年，成为首家获得民航局批准的无人机云系统，其运营主体是中国AOPA。U-Cloud 系统目前在一般地区可主动监管4～150 kg（北上广等大城市则涵盖1.5 kg以上）的民用无人机，注册用户分普通用户和高级用户；它除了能够快速报批飞行计划外，而且还可以定制基于个人/企业不同需求的开发运用；另外通过将飞行数据进行云存储，致力于打造成国内最全的无人机数据库，并基于此开发不同行业的线上APP，为各行各业提供信息支撑。

2016年4月20日，U-Care 同样获得试运行批文，有效期两年，运营主体是青岛云世纪信息科技有限公司。U-Care 则完全参照空管运行系统标准开发，除了无人机与驾驶员管理、飞行计划和服务管理、航空资料大数据等基本功能。在地图使用、飞行计划审批和空域监管上结合了我国的空域资源管理现状，在系统中直接预留了与军民航空管监管系统的接口，支持与国内大多数主流空管业务系统对接。目前系统中企业客户PC 端目前仅对部分企业开放，由于系统还未进驻军民航空管部门等监管部门，暂时不受理客户实际飞行计划。

GEO（geospatial environment online）是大疆研发的无人机云系统。其主要由国外一家公司提供高空限制飞行区域的数据；GEO 最早在北美和欧洲投入使用，但全球其他地区阶段将继续使用大疆以“限飞区”为基础的现有安全体系，只更新机场数据。目前，大疆参照民航法对净空区的要求，为无人机划定机场禁飞和限飞区域，如图1 所示。

图1　大疆划定的无人机机场禁飞和限飞区域

以机场每条跑道两端的中点为圆心、半径最高4.5 km，各划定一个圆形区域，两个圆及两圆之间组成的近似椭圆范围我们将其设定为禁飞区域。除禁飞区外，另有30 m、60 m、120 m 限飞区，具体如下：30 m 限飞区是以跑道两端的中点为圆心、半径7 km 作圆，两个圆所组成的平椭圆区域且与禁飞区不相交的部分为限飞区，限制高度为30 m；60 m 限飞区是以跑道两端延伸15 km、扩散斜率为15%的梯形范围，与30 m 限飞区及禁飞区皆不相交的部分，限制高度为60 m；120 m 限飞区是以跑道正中点为圆心、半径10 km 作圆，该圆形范围与禁飞区、30 m 限飞区及60 m 限飞区非相交的部分，限制高度为120 m。

目前云监管虽然技术上取得很大的进步，但还有许多不完善的地方：①通信技术不成熟，低空监管难度较大；②缺乏可靠的感知规避技术；③不同设备的技术特点差异大，难以制定统一的标准。另外，“云监管”技术或许比较容易突破，但在管理层面上，如何让利益相关方接受，并将其纳入体系之内，以及在商业化运作下政府如何进行安全认证，尤其是对于那些不合作的“黑飞”无人机目标，有必要采取无人机探测跟踪技术。