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科技日報:“黑飛”的無人機你別得瑟 治你只是時間問題

科技日報記者 王迎霞 張景陽

近日,英國第二大機場因為無人機的干擾而發生混亂,數萬人滯留機場,恢復正常秩序至少需要數日,可謂是大事件。但是令人尷尬的,並不是數萬旅客滯留和航空秩序一片混亂,而是當警方試圖尋找無人機的操控者時,卻空手而歸。

“每當我們相信接近了操控者時,無人機就會消失。而當我們想要重新開啟機場時,無人機又會出現。”英國警方眼中的無人機和操控者,被說得有點像幽靈。

類似事件在我國也時有發生。那麽,對於“黑飛”的無人機,難道我們真就拿它沒辦法了?答案當然不是。

無人機為啥如此“神龍見首不見尾”

作為一個高度發達和有著世界上最先進法律的國家,執法部門為什麽對無人機的監控管理顯得如此力不從心?英國人對無人機的監控也存在“痛點”?

沒錯,這還要從無人機本身說起。

“無人機分固定翼、直升機、多旋翼等類型,分別根據不同需要進行設計。如固定翼,適合中遠程的軍事、專業偵測等專業,多旋翼則適應短距離的工業、航拍、農業、急救等現場報導。”12月22日,中國航空運動協會技術委任代表、寧夏航協主席劉江畔向科技日報記者介紹。

與大型航空器相比,無人機等民用小型航空器有幾個顯著特點:飛行高度低、飛行速度漫、機型體積小。這幾個特點決定了對小型航空器的監控管理成為世界性難題。

我國曾有過這樣的技術界定:飛行高度在500米以下、飛行時速小於200公里、雷達反射面積小於2平方米的飛行目標,就可納入監管盲點範圍內的小型飛行器。其中包括輕型和超輕型(直升)飛機、滑翔機、三角翼、動力三角翼、載人氣球(熱氣球)、熱氣飛艇、滑翔傘、動力滑翔傘等。

顯然,無人機非常符合這一標準。

從技術層面上講,對空域進行監管的難度遠比在地面實施監管大得多,空間廣闊、目標小、速度快、遙控操作等特點奠定了這種難度的基礎。更為重要的是,作為主要的現代化空中監控技術手段,雷達在“低”、“慢”、“小”的無人機身上,似乎發揮不出明顯作用。

國內某航空管理部門執法負責人昝霖曾向媒體表示:絕大多數民用無人機和小型民用航空器的雷達反射面積遠遠小於2平方米,這個反射面積對於民用雷達,意味著發現概率極低,且民用雷達與軍用雷達在技術上遠不在一個層面,這就使得民航管理部門對無人機監管難,成為世界各國普遍面臨的一大難題。

與此同時,對於無人機監控管理的法律,絕對算得上世界上最年輕的法律之一。

2015年,日本國會參議院月通過了《航空修正法案》,次年3月通過了《無人機管制法》;2016年8月,美國聯邦航空局首部專門針對小型無人機的管理規則《Part 107》正式頒布;在德國,最新的《航空管理法》中涉及無人機監管的法律條文也是2017年4月才更新完畢。從無人機保有量增速慢於歐美發達國家這一點來,我國於2018年年初頒布《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例》,並不算晚。

“黑飛”現象頻發到底怎回事兒

“無人機飛行必須具備三個條件,首先向監管部門申報,其次要有執照,另外飛行器要有適航證,相當於汽車的行車證。個人認為,無人機和交通工具一樣,除了要立法,還應有專門的監管機構,也就是‘空中警察’。呼聲較高的採用反無人機技術,隻適用於戰爭等專業領域。”劉江畔對科技日報記者說。

這位上世紀80年代末就創辦了寧夏第一家呼叫台的業內資深人士,近年來一直密切關注著資訊科技領域的動態。針對無人機“黑飛”現象頻發,他認為一方面有用戶和商家存在不規範的行為,另一方面,也有政府在監管層面沒有跟上的原因。

劉江畔稱,目前市場上面向個人消費者的主要是消費級無人機,如大疆等企業生產的無人機基本都設定了電子圍欄,對無人機飛行範圍作出了技術限制。就是說,如果你在禁飛區,無人機將不能啟動;即便在準飛區,未經報批許可的無人機電子圍欄也無法控制。2017年以來,電子圍欄幾乎已經成為正規廠家出產無人機的標配,然而在銷售過程中,一些不良賣家受利益驅使卻打起了破解電子圍欄的注意。據了解,全國不少地方都有類似情況,只要安裝一個破解模塊就能輕鬆破解無人機的禁飛區設定,導致無人機廠商從源頭控制“黑飛”的努力大大打折。

業內人士對此分析稱,無人機企業為產品設定的電子圍欄是一道重要的“關卡”,能夠在技術層面管控無人機“擾航”、“亂飛”等現象。

但是對於一些黑客來說,破解無人機的電子圍欄並非難事,法律對於這些行為的定性與約束都不夠到位。要想進一步提升無人機監管成效,就必須加快完善法律法規,對非法破解、非法改裝等行為進行嚴厲打擊。

此外,一些幾十元到千元的小型無人機或者遙控航模玩具,由於走低端路線,成本低廉,不設定電子圍欄,自身安全技術與機體品質也存在不足,更是處於難以管理的狀態,而且它們的隱患相對而言要更大一些。對於這一類無人機或航模,監管也不能忽視。

劉江畔在多年的實踐中發現,很多用戶並非專業人士,甚至有的是未成年人,對無人機的性能、操作等方面都沒有專業性,對其可能造成的危害也知之甚少。“更何論我國現行法律法規無法對無人機‘黑飛’進行有效管控。”他說,在政府方面,我國還沒有成立相應的監管部門,雖有法律,卻沒有人主動承擔起監管職責。

千萬別得瑟!

業內有的是辦法把它拿下!

“黑飛”的無人機這麽牛,是不是就可以為所欲為了?它可別高興太早,業內已成立專門的反無人機公司,能將其有效拿下。

劉江畔告訴科技日報記者,5月19日,在第七屆中國衛星導航學術年會現場,北斗開放實驗室發布了我國首套誘騙式民用反無人機系統——ADS2000誘騙式民用反無人機系統,通過全面干擾、壓製、欺騙甚至接管無人機核心導航系統,可以有效實現對“黑飛”無人機的管控捕獲。這是我國首套相應系統,由北斗開放實驗室長沙分實驗室共建部門之一的湖南矩陣電子科技有限公司自主研製,可靜態、動態以及隨身攜帶,實現對黑飛無人機的有效管控。

與此同時,國外反無人機公司的進展也如火如荼。

5月17日,德國全球無人機檢測技術長官者Dedrone公司宣布,在A輪融資中已籌資金1000萬美元。此輪融資由美國投資公司MenloVentures領投。聯合創始人兼CEO表示,他們的旗艦產品DroneTracker系統可以安裝在地面,同時通過一系列的傳感器來監測無人機是侵入他人領地了,還是獲準進入執行任務來了。DroneTracker於德國生產,每一個都配備了攝影機,音箱和電磁頻率傳感器,能夠檢測到無人機的存在,並確定無人機屬於哪種類型。

一家名為Battelle的科學技術企業也稱已設計出綽號為“DroneDefender”的反無人機系統,這套反無人機設備使用起來,能夠通過頻率干擾的方式來對無人機的飛行進行破壞。使用這套反無人機系統時,使用者有兩種選擇。一是破壞無人機和用戶之間的遠程操作連接,二是強製關閉GPS連接。目前這套反無人機系統針對個人用戶的購買價格還沒有公開,但目前,美國國土安全部以及五角大樓已經購買了100套DroneDefender設備。

DroneShield是一家率先推出反無人機商用產品的企業,其採用的是聲音感知技術,目前可以實現的聲音識別距離達到了1公里,同時他們還有較短距離的無人機聲音識別產品,這些產品都可以實時地將資訊反饋給使用者。昆士蘭科技大學澳大利亞航空自動化研究中心主任DuncanCampbell認為DroneShield的概念很不錯。“全球對無人機聲音的研究很多,DroneShield的方案很好,具有可行性。”但目前尚不確定該技術對背景雜音的感知程度如何。

類似企業還有總部位於聖地亞哥的初創公司SkySafe、意大利芬梅卡尼卡集團SelexES公司、以色列航空工業公司(IAI)、以色列拉法爾先進防禦系統公司等。

國家也有監管重要平台

它叫無人機雲

劉江畔告訴科技日報記者,與此同時,我國相關部門也在做有益嘗試,比如無人機雲便是現今和未來無人機監管的重要平台,對無人機未來的規範化管理有著極其重要的作用,也是民航局部署無人機綜合性管理的重要一環。

2015年12月29日民航局發布了《輕小無人機運行規定(試行)》,其中寫明無人機雲系統(簡稱無人機雲)是指輕小型民用無人機運行動態數據庫系統,用於向無人機用戶提供航行服務、天氣服務等,對民用無人機運行數據(包括運營資訊、位置、高度和速度等)進行實時監測。接入系統的無人機應即時上傳飛行數據,無人機雲系統對侵入電子圍欄的無人機具有報警功能。

資料顯示,全國無人機雲——北斗雲負責人孫永力稱,目前對於無人機雲的開發和推廣都是由社會力量來完成。也就是說,目前的無人機雲都是由社會性質的公司來研發製造並實施應用,但並非擁有相關技術即可開展無人機雲相關業務。

根據北斗雲出示的一份“無人機雲系統批準信”表明,無人機運營商需要取得中國民航局飛行標準司的運行批準。而獲得“無人機雲系統批準信”,則要滿足一系列民航局《輕小型無人機運行管理規定(試行)》中的一系列條件,而且此批準信有效期僅為兩年,兩年過後需要向民航局申請“延期”。

無人機的工業級應用,大家最熟悉地莫過於植保無人機了。無人機在飛防(農業病蟲害防護)上有著不可比擬的優勢,它不僅彌補了人力噴灑農藥的低效率、高危險等缺點,還克服了地面大型植保器械對地形的嚴苛要求。

為引導植保無人飛機技術開發和規範應用,助力農業綠色發展,2017年9月18日,農業部辦公廳、財政部辦公廳、中國民用航空局綜合司聯合下發了《關於開展農機購置補貼引導植保無人飛機規範應用試點工作的通知》,第一批以浙江(含寧波)、安徽、江西、湖南、廣東、重慶為首的6個省(市)實行農機購置補貼引導植保無人飛機規範應用試點工作。

頒布政策來管控

疏堵結合才是王道

“當然,通過限制無人機飛行確實能減少無人機‘黑飛’現象,但這並不是一個雙贏的舉措。”劉江畔向科技日報記者表示。

如上所說,無人機“黑飛”之所以難以禁絕,一方面是由於使用者法律意識淡薄、部分商家非法提供破解服務,另一方面則是我國目前的無人機飛行空域不足、申請過程繁複且難度較大。當無地可飛、申請艱難,免不了會有存在僥幸心理的無人機用戶非法飛行。

因此,針對無人機日益普及、使用率不斷升高的實際情況,政府需要綜合考慮公共安全與無人機用戶需求,合理規劃禁飛區,適當開放部分空域,持續簡化飛行申請程式,使得無人機用戶能夠有足夠空域可飛,有法可依。

當前,我國有些地方省市已經在積極探索低空空域開放,為無人機等航空器提供飛行場所。此外,還有一些地方通過建設無人機試飛基地、劃定特定空域,來達到相同目的。同時,國家在立法過程中也預備簡化無人機審批程式,例如微型無人機只要在禁飛區外飛行,就無需申請飛行計劃。

另外,目前國內針對無人機的政府監管政策尚不完善。儘管國內,北京、上海、深圳等地也針對無人機飛行已頒布相應規定,但反無人機企業發展方向也是摸著石頭過河,比如系統監測到無人機該采取怎樣的措施等。另一方面是技術層面並形成統一的標準和規範及技術革新,比如這些反無人機裝置和系統做到怎樣的技術標準才不會對其他電子設備通信信號產生干擾。

劉江畔建議,隨著無人機監管體系逐漸完善,對其監管應不再只是禁止與束縛,而是注重轉向引導與疏通,從被動式的強製管理走向主動式的服務轉變。

2019年,無人機和遙控航空模型的管理將有二個法規頒布,作為21世紀最受矚目的科技產業之一,相信憑借政策法規、技術創新的堅實支撐,我國無人機產業將有望在全球競爭中繼續引領風騷。

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