薛槐敏

小型商用无人机工业正在迅速成熟，并已应用到多个领域，正在改变我们的工作方式，但无人机操作方面仍存在一些重大的法律和技术障碍有待克服，特别是如何安全地将无人机纳入空域管理。无人机纳入空域方面进展非常迅速。

无人机发展趋势

无人机全称为无人驾驶飞行器（UAV）或无人机系统（UAS），可以是在机上没有人员驾驶的情况下运行的任何飞机，第二次世界大战时首次将其用于军事任务。但本文关注的是用于商业目的的重量小于55lb的小型旋翼机，我们已经进入了一个全新的无人机时代。

2016年全球无人机市场达到13亿美元，以后三年内将达到150乙美元，包括硬件、软件/分析和无人机服务的收入。毫不夸张地说，无人机已成为同数字航空电子设备和全球定位系统一样重要的技术里程碑。无人机市场的快速增长得益于大量富有创造性的无人机应用，唯一的限制是在工业和政府需求中寻求出路的开发商想象力有限。

进行或希望参与飞行部门管理工作的人员需要关注这些无人机设备，更大、更先进的无人机型别开始在商业航空领域发挥作用。随着无人机在空中、海上和陆地应用的数量激增，监管机构争相研究如何将无人机安全地纳入全球空域，对无人机相关技能的需求也让很多人看到了新的就业机会，而飞行培训部门的回应是迅速开发复杂的无人机学位课程。

现在是成为一名商业无人机操作员的好时机。据PrecisionHawk无人机公司称，随着越来越多的公司意识到空中情报的好处（首要的就是费用节省和安全性高），无人机操作员的需求也在猛增。FAA表示该需求还会继续增加，据其预测，2020年商用无人机操作员的需求将翻两番，需要300000多名新操作员来满足未来的需求。

与此同时，无人机行业正在进行一场重组。无人机服务公司陷入了困境，那些没有被收购或并人大公司的供应商面临着一场更加艰难的战斗。市场内部正在发生变化，新培养的商业无人机操作员的涌入给服务成本带来了过度的下行压力。

毫不奇怪，企业和其他组织越来越多地求助于飞行部门和第三方供应商来开展无人机业务。公司领导来电询问是否能够满足其无人机需求时，跟上无人机的发展趋势和新进展可能对飞行部门的人员有利。甚至如果相关人员或飞行部门抓住机会，推荐了公司可能没有考虑过的无人机服务，那么无人机技能可能会是一种具有说服力的资产。

实际应用

商用无人机行业领域正在迅速成熟，从概念验证项目和试点项目发展到大规模自主无人机队的生产部署。以下任何类型的应用都可能成为上级组织事务和飞行部门职责中的重要组成部分。

无人机在多种应用中变得至关重要，其中包括作为救灾和搜救工作的工具。随着操作员学会如何与地面救援和重建供应商进行最佳协调，无人机的能力会更加灵活，会产生更大影响。

无论是给“饥饿”的北达科他州高尔夫球手空投奶酪汉堡和啤酒，还是进行关键的医疗配送，无人机包裹配送服务现在已经较为普遍。2016年5月，FAA将美国商用无人机配送服务的第一个航空公司联邦采购条例（FAR）第135部分证书授予了Wing公司，该公司是谷歌母公司Alphabet的子公司，这项服务正在西弗吉尼亚州开展。与选定客户DownUnder进行了四年多的测试后，Wing公司在澳大利亚首都堪培拉郊区推出了首个商用无人机配送服务。该公司在赫尔辛基开始在欧洲的试运行。第135部分证书的颁发意味着整个Wing组织，而不仅是无人机本身，已经满足了FAA的租用要求，包括经济方面、文件和培训。在此之前，Wing公司曾按照第107部分规定的豁免，在美国驾驶超视距无人机在人群上方飞行，但这些豁免不适用于商业配送业务，该公司必须获得航空公司证书，此前该证书只授予载人飞机运营商。与澳大利亚一样，美国的配送业务将使用Wing公司的无人机交通管理（UTM）平台，将无人机飞行整合到国家空域。

还是今年5月，中国国际快递公司中外运一敦豪（DHL-Sinotrans）与智能自动驾驶飞行器制造商亿航（EHang）无人机公司结成战略伙伴关系，共同推出一种全自动的智能无人机配送方案，以应对中国城市地区“最后一千米配送”挑战。智能无人机配送服务将增强DHL的配送能力，在物流领域创造全新的客户体验，并提供更多的商机。

在用于移植的器官运送和药物运送方面，非洲国家卢旺达、加纳和坦桑尼亚已经远远领先于美国无人机运营商。加纳于4月份正式推出了世界上最大的全国范围内的医疗无人机配送服务。同样在4月份，一架八旋翼定制无人机将供体肾脏从巴尔的摩的圣艾格尼斯医院运送到马里兰大学医疗中心，相距2.7mi。。

数以万计的输电塔横跨美国，超过3200家电力公司每年还在给不断扩大的美国电网增加更多的輸电塔。在电力传输管理方面，基于无人机的技术可以提供更高精度的库存和输电塔健康评定、降低检查成本、增加塔产出，并确保更高的安全裕度。

其他无人机应用包括房地产销售、物业管理、新闻报道、娱乐（例如“超级碗”[SuperBowl]中场休息时的无人机灯光秀）和电影制作。人工智能的开发商也在寻找扩大无人机用途的方法。

按规则操作

在广泛的商业无人机操作成为司空见惯之前，仍有一些重大的法律和技术障碍有待克服，包括完善无人机条例、自主飞行以及如何安全地将无人机纳入空域管理，不过此方面的进展是非常迅速的。考虑操作无人机的话，就需要先熟悉规则及其文化。

无人机的法律制定仍处于“大爆炸”（初始）阶段，所以要留意其变化，特别是FAA的规则变化。在美国，无人机操作的限制在联邦航空条例（FAR）第107部分中规定，可在网上查阅“SmallUnmanned Aircraft Regulations （Part107）（小型无人机飞行管理条例）”。操作无人机之前，必须了解第107部分中的规定。首先，操作小型无人机系统（ sUAS）必须年满1 6岁，拥有小型无人机系统等级的遥控飞行员资格证，或在持有该资格证人员的直接监督下操作。而且还需要参加笔试和学习无人机技术更高级方面（甚至更高级学位）大量的在线备考课程。

必须时刻保证无人机在视线范围内，或者，如果通过视频馈送或类似技术使用第一人称视角（FPV），则必须有视觉观察员保持飞机始终在肉眼可视范围内（例如，不使用双筒望远镜的情况下）。不论操作员还是视觉观察员都不能操作一架以上无人机。

可以在白天或者在黄昏时配备适当的防撞照明情况下飞行，最低能见度为距控制站3mi.。如果无人机停留在建筑物上方400ft以内，最大允许高度为离地高度400ft或更高，最大速度为100mph（87kt）。目前，不能驾驶无人机飞越没有直接参与操作的人员（包括户外体育场），也不能在封闭式建筑中或封闭的静止车辆内飞行。除非是飞越人烟稀少的地区，否则也不能在移动车辆上实施操作。

此外，在不影响无人机飞行特性或可控性的情况下，可以携带一个外部负载，需安装牢固。如果无人机总重小于55lb（包括附属系统、有效载荷和货物），而且遵守其他飞行规则，还可以在州范围内运输物品以获得补偿或供租用，但首先还需取得商业无人机执照。

如果可以证明操作的安全级别至少与希望得到豁免的限制（例如夜航）相当，还可以申请豁免，但就目前而言，这种豁免很难获得，同样可参阅上文提到的FAA网站上的完整概况介绍。考虑到并不是所有人都喜欢无人机，还需注意当地无人机的操作限制（例如，它们有时禁止进入公园）和接近不友好的人群。主要商用无人机制造商

无人机制造业仍处于萌芽阶段，其市场也在增长;公司合并可能会导致少数公司争夺市场份额。中国的大疆在许多行业类别中一直处于领先地位，很少有真正的竞争对手。据互联网媒体公司Vox称，大疆在北美无人机市场占有很大份额，价格在1000美元至4000美元之间。该公司已大幅降价，其产品可在苹果专卖店买到。今年5月，大疆宣布其在2020年1月1日之后发布的重逾2509的无人机将拥有AirSense技术，该技术接收来自附近飞机和直升机的ADS-B信号，如果无人机飞行轨迹可能会与其他飞机相撞时会向无人机操作员发出警告。该工作是一项十个试点计划的一部分，旨在促进确保无人机继续激增情况下的安全操作。有关AirSense的声明得到了航空行业各组织的赞誉。

除了大疆之外，全球商用无人机制造商还包括3D机器人公司、航空环境公司、艾伦实验室（ Aeryon Labs）、Aurora综合系统公司、BAE系统公司、波音公司、ChalliS Heliplane公司、Denel SOC公司、Draganfly创新公司、DroneDeploy公司、以色列埃尔比特系统公司、通用原子航空系统公司、Insitu公司、以色列航天工业公司、Kespry公司、意大利LeonardoS.p.A.公司、洛克希德·马丁公司、诺斯罗普·格鲁门、赛峰、德事隆、法国泰雷兹集团、土耳其宇航公司和Yuneec公司。英特尔（Intel）和高通（Qualcomm）正在为先进的机载处理、机器学习和4G数据制造无人机硬件，这些可能有利于大疆公司的竞争对手。

商用无人机销售在市场销售中所占的份额仍然相对较小，但其较高的成本（据报道有些成本可能超过数十万美元）意味着原始设备制造商将更多地专注于销售其工业优势型号。

无人机管理APP

商业无人机管理应用程序可以使操作变得简单许多，这些应用程序使无人机项目经理和操作员能够最大限度地利用飞机，输入飞行记录，保存维护记录，确保遵守法规，查看人员资格，记录事故并更好地保护其团队的安全。

FAA无人机交通管理试验及实施进展

为了促进爱好者和商业经营者对无人机的使用，FAA正在参与试验项目，为无人机建立一个合理的监管结构。交通部长赵小兰（Elaine L.Chao）在2019年1月宣布了FAA最近的无人机计划，该计划提出了新的规定和一个试点项目，允许无人机在夜间和人群上空飞行，而不需在特定情况下豁免。该项目预计持续到9月，目的是开发和验证一个交通管理系统，以便将无人机飞行安全地整合到国家的空域系统中。该项目还将建立一个共享的信息网络，并收集可用于今后规则制定的数据。

参与的供应商是根据行业实力、所提供技术的成熟度和总体成本选择的。这项工作旨在评估无人机交通管理方面的成熟技术，包括飞行规划、通信、飞机间距和400ft以下飞行无人机的气象服务。

5月21日，NASA和内华达自动系统协会（NIAS）在雷诺市中心进行了无人机飞行演示，这是无人交通管理（ UTM）能力发展的最后阶段。UTM技术能力水平测试第4阶段（TCL 4）标志着无人机在高密度城区环境中为期四年的一系列复杂程度逐步增加的测试操作的结束。测试的目的是验证地面操作员超视距飞行等无人机操作，由多个组织和无人机服务提供商参与联邦空中交通管理架构。

NASA稱，支撑无人交通管理系统的关键技术包括由空域监管机构操作的飞行信息管理系统原型、多家独立无人机服务提供商接口、飞行器侦测与回避、飞行器之间通信以及自主安全着陆能力。

同时，无人机交通管理系统试点项目（ UASIPP）与FAA的传统空中交通管理系统具有鲜明的互补性。有关官员希望，这一工作将为批准复杂无人机操作在国家空域的开展提供一个可重复的程序框架。

人们还希望试点项目留下可行的无人机操作业务，在试点项目结束后很长一段时间内继续进行。由北卡罗莱纳州交通部主导的10个试点项目之一预计将为三种不同的无人机投递服务提供第135部分航空公司证书。试点项目的目标是让所有利益相关方参与项目，这些项目将展示复杂无人机操作的好处，并向FAA提供数据以从豁免程序转向操作监管，例如超视距操作。四个试点项目团队都分别承担了不同的使用实例和验证任务。

例如，北达科他州团队由北部平原区无人机系统试验场牵头，将重点放在针对人群的操作上，验证了由第一反应者和新闻媒体操作的无人机可以在运动场所的野餐会活动上安全地共享空域。而由堪萨斯交通部主导的试点项目将重点放在无人机的超视距操作上，用于精准农业，以及对电力线、太阳能电池板阵列和管道等较长线性基础设施的检查。由阿拉斯加大学费尔班克斯分校牵头的试点项目重点是管道检查和包裹投递。

北卡罗莱纳州研究团队的试点项目已经开始用无人机运送医疗样本，计划于今年晚些时候开始进行第二次医疗物资运送服务和送餐操作。该团队还验证了使用交通部自己的30架无人机进行基础设施检查。3月份，无人机制造商Matternet公司和UPS公司携手推出了一项由四旋翼无人机进行医疗样本运送的服务，在罗利市WakeMed医院的外科中心和主实验室之间开展。这包括首次获得对在人员和移动交通上方操作无人机的豁免，该服务每周运行五天，每天提供7-10次飞行。

然而，目前最令人关注的无人机问题是在飞机和机场附近发现和入侵的无赖无人机。来自美国参议院商务委员会的两名议员呼吁FAA在7月21日前公布一项关于远程识别无人机的规定，称最近在美国和欧洲的机场和体育赛事中发现的无人机“强调了迅速采纳和实施拟议规则的必要性”。与此同时，代表机场和无人机行业的协会组成了一个高级别工作组，以应对无人机入侵美国机场的挑战，类似的无赖无人机事件于2018年12月迫使伦敦盖特威克机场多次关闭，并在2019年1月份导致新泽西州纽瓦克自由国际机场的航班暂停。北美国际机场理事会（ACI-NA）和国际无人机系统协会（ AUVSI）于4月在芝加哥举行的AUVSI会议上宣布了减少机场无人机的蓝丝带特别工作组，前FAA局长迈克尔·韦尔塔和洛杉矶世界机场首席执行官黛博拉·弗林特担任联合主席。

并不是所有的专业飞行员都乐于与无人机共享空域。例如，美国飞行员协会（ALPA）对一份规则制定建议通知（NPRM）发表了评论，该通知是FAA在2月份发布的，其中载有对其第107部分规定的修正，允许无人机在人群上空和夜间飞行。美国飞行员协会认为，第107部分规定在无人机操作员认证方面“缺乏必要的航空经验，以及担任商业小型无人机系统飞行员所需的飞行熟练程度”，而这些经验对于驾驶无人机在人群上空飞行尤其重要。飞行员协会建议FAA为商业小型无人机系统飞行员制定“更符合载人商业资格证要求”的更全面要求，包括知识测试、实际飞行评估和周期性飞行培训要求。

无人机对于农业飞行操作员来说确实是个问题。该航空应用行业有超过3500名飞行员，通常操作无人机的离地高度为10ft，速度为100kt，这种情况下无人机几乎不可能觉察或规避。操作商用无人机可能需要寻求律师协助

有关无人机的规定和诉讼都存在。人们会操作无人机做出愚蠢的行为，邻居会提出反对意见，监管机构可能会反应过度，制造商会互相起诉。操作员使用无人机需要敏锐地意识到其可能面临的法律环境。

确保识别所有潜在危险并充分缓解操作风险可能需要一些外部帮助。不出所料，法律界已经充斥着熟悉无人机法律知识的律师，快速在线检索将发现许多这样的律所及其资源。

有一个更全面的网站是RupprechtLaw（http：//www.jrupprechtlaw.com），由乔纳森·鲁普普雷希特所有，总部设在佛罗里达州的棕榈滩。他是一名执业航空律师、商业飞行员和执照仪表飞行教练（CFII），曾任安博瑞德航空航天大学教授，并是福布斯网站航天与防务方面的撰稿人。该网站提供了丰富的资料，包括一个博客、第107部分笔试备考材料、全面的指南、文章，以及大量无人机诉讼数据库。一篇题为“将无人机整合到大公司中的5个问题领域”似乎特别相关，文章涵盖了一些与商业飞行部门相关的主题，如公司内部部门关系、法律部门监督、维护、飞行手册责任、操作手册、数据管理、电池安全程序等等。

无人机技术的重大进展

无人机与其他大型飞机在国家空域的常规飞行所带来的全部经济和实际利益，只有在操作员拥有与传统飞机飞行员一样简单、快捷的“归档与飞行”能力的情况下才能实现。空域情报和管理被视为可扩展的、安全的超视距商业无人机操作的关键推动因素。

空中交通管理/无人机侦测与回避技术有了令人鼓舞的新发展，总部位于伦敦的航空科技初创公司高空天使与英国航空导航服务提供商NATS控股有限公司（前身为国家航空交通服务公司）之间发展了一项合作关系。与FAA的空中交通管制系统一样，NATS的首要任务是确保英国领空内的安全操作。

意识到许多小型无人机的飞行控制系统就在飞机所有者的智能手机上，NATS和高空天使公司于2016年开始开发一款应用程序。今年4月，高空天使在网上公开发布该应用程序，借助该程序小型无人机的商业和娱乐用户能够轻松获取实时空中导航信息，并提供自己的飞行数据。该应用程序可以让操作员更好地了解所操作空域正在进行的其他飞行，并让其他空中用户了解自己无人机的飞行操作。该公司于3月份在奥地利维也纳开设了一个办事处，并与大疆合作整合了该软件界面。

从最近的一些航空电子设备和卫星通信认证的发展可以看出无人机产业发展迅速。2018年，卫星通信服务提供商国际海事卫星组织（ Inmarsat）和科巴姆公司（Cobham）发布了一个全球超视距卫星通信系统，用于重量3.197lb具有连续播送能力的无人机。最近在国际海事卫星组织伦敦总部举行的超视距会议上探讨了卫星无人机对商业用户的益处，与会者听取了六家无人机公司如何与石油、天然气和救灾等多个部门的客户一起使用这项服务，这是国际海事卫星组织无人机弹出式實验室（UAV Pop-up）试验项目的一部分。

同时，总部位于蒙大拿州比格福克的uAvionix公司（http：//www.uavionix.com）正在研发一种新的航空电子设备，旨在使无人机类型认证和超视距任务能力成为可能。新产品包括Ping200X S模式广播式自动相关监视（ ADS-B）应答器和基于TruFY×卫星增强系统（SBAS）的GPS导航源。重量仅509的Ping200X是一个250w的S模式应答器，经认证可用于TSO-C112e（S模式）、TSO-C166b（ADS-B OUT）和TSO-C88b作为内部高度编码器，预计于6月完成认证工作。

FAA最近确认了美国空军研究实验室与俄亥俄州合作开发的新技术（名为SkyVision）可安全、准确和有效地使无人机在飞行中侦测和回避其他飞机，这种能力可能会改变无人机操作规则。与此同时，总部位于拉脱维亚里加的SPH工程公司为无人机系统开发了一种新的、精确的地形跟随解决方案，消除了其对地图数据的依赖。借助专有数据记录器和激光高度计，新方案解决了如何在不影响有效性和精度的情况下跟随地形的问题。

而总部位于巴黎的SBG系统公司的新型Quanta无人机系列惯性导航系统是为无人机测量平台的系统集成商设计的。还有一家公司开发了一种用于无人机的长寿命燃料电池动力系统，而另一家公司则在宣传其用于蜂窝和“物联网”连接的高空长航时（HALE）平台的新太阳能电池板动力系统。