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千億級無人機市場将迎新标準 自動駕駛實施分級管理

本報記者 裴昱 北京報道

在民用無人駕駛飛行器這一新興領域,中美之間的競争不僅展現在技術研發方面,監管政策和産業政策也同等重要。當美國聯邦航空管理局(FAA)堅持以現有架構對該領域進行适航監管時,中國民用航空局(以下簡稱“民航局”)在監管比對創新方面,似乎“先行一步”。

4月7日,民航局就《民用無人駕駛飛行器分布式操作運作等級劃分(征求意見稿)》(以下簡稱“《征求意見稿》”)征求意見。這份檔案根據自動化程度,将無人駕駛航空器系統分為AL-0~AL-5共6個級别,并對應不同的技術要求。同時,還明确了無人駕駛航空器系統分布式操作運作的安全等級标準。

所謂分布式操作,一般是指計算、存儲不在同一台處理機上,而是分布于多台處理機上的操作方式。應用于無人駕駛飛行器領域,即是通過背景運算系統指揮無人駕駛飛行器飛行,大到無人機,小到應用于物流配送的小型飛行器,分布式操作的應用越發廣泛。

四家民用無人駕駛飛行器企業參加了《征求意見稿》編寫的相關工作,包括億航智能、豐鳥航空、朗星無人駕駛、杭州迅蟻。除此之外,中國民航管理幹部院、中國航空器擁有者及駕駛員協會、中國民航科學技術研究院、北航無人系統研究院也參與了《征求意見稿》的起草工作。

記者了解到,目前國内外未有針對分布式無人駕駛航空器系統安全操作方面的标準釋出。正是基于此,民航局認為有必要在實踐基礎上形成統一有效的行業指導标準。這也是億航智能等四家企業參與《征求意見稿》起草工作的重要原因之一。

安全是“壓倒一切”的因素。一位資深業内人士告訴《中國經營報》記者,在分布式操作無人駕駛航空器系統中,系統安全與“駕駛員”能力水準的相關性變弱,是以,單純采用傳統的對單個駕駛員頒發執照的方式,已不能保證無人駕駛航空器系統操作的安全性。

劃分等級确定對應标準是自動駕駛領域的通行做法,汽車自動駕駛即是在分級的基礎上形成标準,對研發和運作予以規範。民用無人駕駛飛行器也采用了類似的方法,AL-0~AL-5六個級别中,數字越大,代表駕駛系統自動化的程度越高。

了解情況的人士告訴記者,上述級别劃分主要考慮了四方面的因素:自動飛行系統能否完成飛行任務執行;能否完成運作風險因素探測與響應;能否完成飛行任務接管;是否存在設計運作範圍的限制。AL-0~AL-5六個級别的劃分,即是依據這四個因素對無人駕駛飛行器自動化水準的識别與評價。

在AL-0級中,機組負責飛行任務執行和運作風險因素探測與響應,無人駕駛飛行器在設計運作條件下運作。一位該領域初創公司的技術負責人表示,這就是駕駛員在背景通過系統操作駕駛無人機。不過,他解釋,AL-0級中,無人駕駛飛行器并不是“無自動化”,而是包含一些自動化功能,例如懸停。

AL-1級是由機組與自動飛行系統共同控制飛行過程,共同承擔運作風險因素探測和響應。自動系統無法繼續執飛時,由機組接管控制。“在這個級别中,機組可以随時接管無人駕駛飛行器的控制權。”上述技術負責人向記者解釋稱。

當自動化等級達到AL-2級時,自動飛行控制系統可以控制飛行過程,而無須與機組共同控制,運作風險因素的探測和響應,仍由機組和自動飛行控制系統共同完成。與AL-1級相同的是,在自動飛行系統無法繼續執飛時,機組可以接管控制;在整個飛行過程中,機組可以随時接管執飛。

随着等級的升高,自動飛行控制系統發揮作用的範圍在擴大。在AL-3級别中,将運作風險因素分為“内部”和“外部”。内部風險因素的探測和響應,由自動飛行控制系統負責;外部風險因素的探測和響應,由機組負責。此外,當無人駕駛航空器系統無法繼續執行飛行任務時,可以請求機組接管控制。當機組無應答時,系統可自動進入最小風險狀态。AL-0~AL-3級相同,機組在飛行過程中可随時接管控制。

在AL-4級中,自動飛行控制系統将獨立負責運作風險因素的探測和響應。當無人駕駛航空器系統無法繼續執飛時,系統可在不額外增加運作風險的前提下重新規劃飛行任務或自動進入最小風險狀态;機組在飛行過程中可申請接管控制,當系統判斷接管會提高安全風險時可暫緩移交控制權。

AL-5級則是自動化程度最進階别。在這個級别中,風險因素探測與響應、無人駕駛航空器系統無法繼續執飛情況下的應急處置方法、機組申請控制飛行的方法與AL-4級相同。這一級别最大的不同在于,無設計運作範圍限制,可在任何可飛行條件下運作。

前述業内人士向記者解釋,AL-0級是“設計運作條件下運作”,而AL-1~AL-4都是在“設計運作範圍内運作”。“條件”與“範圍”的差別在于,前者是具體的“點”,無人駕駛飛行器的運作隻有在達到這些“點”的情況下才能運作;“範圍”則是一個“區間”,即在這個區間以内,無人駕駛飛行器都可以運作。

“在AL-5級中,沒有了設計運作範圍的限制,說明自動化程度最高,當然,這隻是技術層面的能力,在實踐中,還會有商業和法規方面的因素對無人駕駛飛行實施限制。”他向記者表示。

在前述技術負責人看來,AL-0至AL-1的自動化程度較低,AL-2至AL-3的自動化程度居中,AL-4至AL-5是較高程度的自動化。

目前,中國無人機運用的場景十分廣泛,在支線/末端物流、巡檢、城市管理等方面均有規模化的複制。民航局認為,分布式操作标準的建立,将為千億級的無人機行業應用市場的持續發展奠定堅實的基礎,在保證公衆安全的前提下,極大推動分布式操作無人駕駛航空器系統安全操作的行業監管體系的建立健全,進而更好地應對目前新型的無人機運作方式給行業管理帶來的挑戰。

記者了解到,本标準實施後,民航局建議無人航空器制造商、無人駕駛航空器運作方、無人駕駛航空器服務方等按照标準規定的内容,建立自身分布式操作中的安全操作體系,同時不斷改進提升無人駕駛航空器系統的自動化技術水準。

來源:中國經營報

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