摘要：本文針對目前無人機保有量快速增長帶來的管理問題，剖析了問題的根源，并對比汽車行業(yè)的管理經驗，結合當前先進技術，緊扣《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例》規(guī)定，提出了一套民用無人機從銷售準入、區(qū)塊鏈注冊上鏈、使用過程信息報送、違規(guī)處置、轉讓、報廢等全生命周期閉環(huán)管理的模式，并結合無人機駕駛飛行器操控手、擁有者、運營單位的信息匹配，旨在通過無人機全生命周期閉環(huán)管理模式的探索，來規(guī)范無人機常態(tài)化管理，為未來無人機時代的全面到來做好準備。

主題詞：無人機全生命周期管理

Abstract: Aiming at the management problems caused by the rapid growth of UAV ownership, this paper analyzes the root cause of the problem, compares the management experience of the automotive industry, combines the current advanced technology, and closely follows the provisions of the "Interim Regulations on the Flight Management of Unmanned Aerial Vehicles", and proposes a set of closed-loop management models of the whole life cycle of civil UAVs from sales access, blockchain registration on the chain, use process information submission, illegal disposal, transfer, scrapping, etc., and combines the information matching of UAV-piloted aircraft operators, owners and operating units. It aims to standardize the normal management of UAVs through the exploration of the closed-loop management mode of the whole life cycle of UAVs and prepare for the comprehensive arrival of the future UAV era.

Topic: UAV Full life cycle management

引言

近年來，個人消費級無人機和商用工業(yè)無人機發(fā)展迅猛，個人消費級無人機主要用于航拍、跟拍等娛樂場景，商用工業(yè)無人機已經在農業(yè)植保、能源巡線、數據測繪、城市管理、警務執(zhí)法等領域廣泛應用。

據統(tǒng)計全球無人機年出貨量接近400萬臺，我國農業(yè)植保無人機2021年超過了20萬臺，植保無人機市場整體規(guī)模依然將保持50%~60%以上增速；南方電網電力巡線多旋翼無人機超過了7000架，實現了60%的機巡覆蓋率。無人機市場特別是工業(yè)級無人機市場會進入一個指數級增長階段。預計到2024年，工業(yè)級無人機會比2021年增長1倍以上。

2019年，廣州市成為億航公司全球首個空中交通試點城市。順豐、京東、美團等大型高科技物流配送企業(yè)都在研發(fā)無人機物流配送系統(tǒng)。“空中的士”、“無人機快捷配送”已是“未來已來”，低空無人機運輸系統(tǒng)(UTM)將成為未來立體化綜合交通運輸的新模式。

截至2021年底，全國民用無人機注冊數量超過80萬架，同比2020年增長64%。但這個數字與實際銷售的無人機數量存在較大差異，無人機的登記管理，目前還沒有落到實處。隨著無人機注冊數量的增加，用戶數量也隨之增長，2021年中國民用無人機擁有者注冊用戶數量達78.1萬個，較2020年增加了22.30萬個，同比增長39.96%。企業(yè)、事業(yè)、機關法人單位民用無人機用戶6.3萬個，較2020年增加了0.30萬個，同比增長5.00%。

1、民用無人機基層管理問題

一是“底數不清”。無人機信息來源于無人機銷售登記平臺，數據來源單一，且未能覆蓋小型購物平臺;數據推送不及時，核查結果不準確，機具流轉無記錄;數據統(tǒng)計口徑不統(tǒng)一，數據質量不高。據統(tǒng)計，北京市無人機在冊數據52732臺，飛手在冊數據78267人，無人機和飛手數據不能清晰匹配。

二是管理“不閉環(huán)”。無人機購買實名制已經逐步開展，各大主流平臺無人機已經應用，但愛好者組裝無人機未納入實名登記的范疇，無人機操作證和實際操作人信息未能完善登記，無人機轉賣登記、損壞注銷等環(huán)節(jié)也存在脫節(jié)，沒有形成完整的閉環(huán)。

三管理“無抓手”。傳統(tǒng)的社區(qū)民警入戶核查教育，簽訂責任書效果不佳，效率也較低，浪費警力。“工欲善其事，必先利其器”，要改善面臨的痛點和問題，必須建設一個強有力的工具和抓手，完善相關管理制度，用數字化來實現管理的提升，向科技要警力。

四是工作“無標準”。單純的依賴基層民警的個體進行摸排，造成摸排的數據質量參差不齊，因人而異，無法形成標準化的數據資料，給后續(xù)的工作傳承造成困難。

2、管理模式借鑒

目前在公安交通管理領域，機動車管理方面已經形成了一整套完善的“車駕管”管理體系，實現從車輛的出廠、上牌、年檢、轉讓、報廢全生命周期管理。2021年12月，公安部發(fā)布了新修訂的《機動車駕駛證申領和使用規(guī)定》(公安部令第162號)、《機動車登記規(guī)定》(公安部令第164號)，在相關技術標準的制定和修改中，公安部會同有關部門修訂實施了《機動車運行安全技術條件》(GB 7258-2017)、《道路車輛外廓尺寸、軸荷及質量限值》(GB 1589-2016)等國家標準，進一步嚴格了機動車安全技術要求;制定和修改了《機動車駕駛證件》、《機動車駕駛人場地駕駛技能考試系統(tǒng)》、《機動車號牌》、《機動車查驗工作規(guī)程》等數十個行業(yè)標準，全面促進了機動車和駕駛人管理工作的制度化、規(guī)范化、標準化。

在交通管理方面，ETC、電子車牌、視頻全息感知等基本實現了機動車在道路網運行的全面實時感知;交通違法行為監(jiān)測基本做到“違法必究”，違法行為與車輛年檢、保險數據打通，基本做到對交通秩序的智能化管控;在機動車性能安全管理方面，通過年檢保證了機動車的安全效能的定期強制性監(jiān)測;在基礎信息管理方面，通過“交管12123”APP實現了管理信息的網上辦理。

未來，隨著智能網聯(lián)汽車的進一步發(fā)展，車輛駕駛員和車輛實現即時綁定，車輛與路側感知設備實現實時通信，道路行駛過程的環(huán)境信息通過高精度導航地圖實現實時提醒，實現“人、車、路、環(huán)境”的高度融合統(tǒng)一，后臺管理平臺對于車輛的運行狀態(tài)會實現基于“數字孿生”的全息管理。

3 民用無人機管理模式探討

3.1存在問題

民用無人機因其成本低廉、操作簡單、起飛要求低等優(yōu)點得到了廣泛的應用，但目前存在無人機監(jiān)管流程不夠完善，出現事故難以準確定位責任人，亟需無人機全生命周期管理流程及方法的建立。同時目前還存在的管理系統(tǒng)和方法存在一些問題，比如“信息孤島”現象，導致雙方各行其是，相互隔離，沒有充分利用現代信息管理技術和理念。尤其對于民用無人機來說，“黑飛”現象大量存在，對公共安全造成了一定的威脅，同時責任事故難以認定，管理存在空缺。目前亟需解決的問題：

3.1.1 身份認證問題

目前無人機的注冊管理是采用無人機及飛控序列號的型式進行，這些序列號都是廠商自行編訂并賦給無人機的，缺少一個能夠在整個國家或者全球范圍的唯一身份認證的規(guī)范。隨著無人機智能化的發(fā)展，這個身份認證標號未來需要作為引導管控的唯一身份。

3.1.2 導引控制問題

《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例》規(guī)定，小型、輕型無人機需要具備向監(jiān)管平臺報送識別信息和廣播式自動發(fā)送識別信息的功能。微型、小型、輕型無人機的飛行，在規(guī)定的適航區(qū)域內，目前無人機的飛行還是自主飛行，對于飛行線路的監(jiān)測基本以無人機自行報送數據到廠商(運營廠商)的平臺。

3.1.3 空域態(tài)勢監(jiān)測問題

空域態(tài)勢監(jiān)測可以有效保障無人機飛行安全。無人機通過態(tài)勢監(jiān)測來對周圍空域其他飛機進行跟蹤，獲得包括距離、相對方位和相對高度等信息來評估威脅接近飛機的威脅程度。目前用于民航客機的態(tài)勢監(jiān)測技術比較完善，而無人機的態(tài)勢監(jiān)測更多偏向于個體單目標監(jiān)測，尚未形成網絡化結構和統(tǒng)一的行業(yè)標準。

3.1.4 違規(guī)處置問題

《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例》規(guī)定，無人駕駛航空器違反飛行管理規(guī)定、擾亂公共秩序或者危及公共安全的，有關部門可依法對其實施處罰。但現有的管理條例大部分仍歸結于原則性法規(guī)，違規(guī)范圍規(guī)定不夠明確，違規(guī)監(jiān)測手段不夠完善，違規(guī)證據固定尚無規(guī)則，條例實行覆蓋度不高，因此對于類似“黑飛”等民用無人機違規(guī)行為，很難依據現有條例“對癥下藥”做出強有力的處置。

3.1.5 性能監(jiān)測問題

無人機性能監(jiān)測可以有效測量跟蹤飛機性能變化趨勢，對于無人機的故障預測、問題復現和壽命估計等工作具有重要意義。受限于生產成本，目前大多數民用無人機的性能監(jiān)測仍停留在只針對電池電量壽命的層面上，中下消費層級無人機多數不具備性能監(jiān)測功能。此外由于生產廠家技術手段的水平不一，針對無人機性能監(jiān)測能力要求業(yè)內尚未建立統(tǒng)一評價標準。

3.2管理模式探索

3.2.1 基于統(tǒng)一識別碼的入網許可

物聯(lián)網通過信息傳感設備，可以實現任何物體與網絡相連，物體通過信息傳播媒介進行信息交換和通信，可以實現智能體的識別、定位、跟蹤和監(jiān)管等。物聯(lián)網遠距離標識技術，自動獲取被識別物體的相關信息，之后將信息傳遞給計算機系統(tǒng)進行后續(xù)處理。

目前物聯(lián)網RFID遠距離識別技術可以實現無人機身份的唯一認證，通過RFID標簽與無人機的一一綁定，可以準確追溯責任人。利用RFID電子標簽掃描，無人機的RFID標簽芯片根據無人機當前信息，射頻模塊會對異常信息進行檢測，并通過內置的射頻天線發(fā)送至客戶端并在Web服務器上進行更新。

該信息還可上傳至搭建的各級無人駕駛航空器統(tǒng)一監(jiān)管服務平臺，建立統(tǒng)一的識別碼與識別驗證機制?？紤]到區(qū)塊鏈去中心化和信息共享的優(yōu)勢，利用區(qū)塊鏈建立管理平臺，存儲用戶、無人機與商家和政府的信息，包括身份認證、RFID標簽、時間戳、無人機設備信息及交易轉讓等信息。區(qū)塊鏈的各參與方可以實時更新信息變化同時亦可從區(qū)塊鏈上獲得自身需要的信息。

該方法可以有效降低監(jiān)管難度，降低監(jiān)管復雜度，可以減少繁瑣的線下審批步驟，減少時間成本的同時提高監(jiān)管效率。

3.2.2 身份信息自動報送機制

各級無人駕駛航空器統(tǒng)一監(jiān)管服務平臺在實現統(tǒng)一識別碼的基礎上，實現身份信息自動報送的機制。識別碼的唯一性使得無人駕駛航空器統(tǒng)一監(jiān)管服務平臺的各參與方可以通過平臺的加密信息準確定位并通過區(qū)塊鏈的哈希算法這一密碼機制解碼出對應的輸出，并根據該輸出確定對應的身份信息。

當無人機被購買時，購買方的信息與無人機的標簽信息一一對應并上傳至監(jiān)管服務平臺。在無人機購買之后，若雙方私下進行二手交易等情況亦即當無人機的所有權發(fā)生變化時，需要及時在監(jiān)管服務平臺上更新用戶身份的變更信息。此時，各參與方及管理者便可根據自身需求通過特定的解碼機制，查詢出對應的身份信息。

除此之外，平臺對用戶的身份進行識別分類。用戶劃分為公眾、業(yè)務人員和管理員。不同身份信息對應不同的權限，管理員負責管理整個區(qū)塊鏈網絡，具有區(qū)塊鏈網絡啟動和智能合約安裝權限;業(yè)務人員負責對信息的變更進行追蹤，同時對平臺的使用問題進行及時響應與反饋;公眾則通過平臺的交互層進行所需的操作。身份信息報送機制可以準確識別用戶的權限，防止出現權限對應不明晰而出現監(jiān)管混亂，乃至普通參與者盜取篡改信息的情況。

此外，如果出現特殊情況，比如無人機出現違規(guī)現象或無人機其余一些可能造成風險的情況，監(jiān)管服務平臺上會自動報送該無人機擁有方的身份信息，以便進行定位查詢，及時對該無人機及其所有方進行相應的處理。

3.2.3 違規(guī)無人機的后臺接管

借助于平臺的統(tǒng)一識別碼及準確的身份報送機制，同時基于管理方的最高權限，管理方可以在無人機出現違規(guī)情況時對無人機進行接管，以防止出現更嚴重的問題，化解潛在的風險。

目前社會上“黑飛”現象依然存在，缺乏有效監(jiān)管手段的無人機飛行存在著一定的風險。

一是某些“禁飛區(qū)”需防止無人機飛入;二是無人機因為故障墜落致人受傷的情況也時有發(fā)生;三是無人機在監(jiān)管服務平臺上登記有對應的使用年限(或者飛行時間)，當無人機使用年限(或者飛行時間)到達預警值之后，無人機便不能繼續(xù)飛行以防事故發(fā)生;四是無人機發(fā)生事故需要報廢處理時，某些用戶可能通過非官方渠道對無人機進行修理后繼續(xù)使用，同樣存在潛在的風險。

通過監(jiān)管服務平臺，實現對無人機的以上現象及時預警。無人機用戶手機裝有監(jiān)管服務平臺安裝的APP，同時手機號等信息亦在監(jiān)管服務平臺上進行登記與身份信息一一對應。當監(jiān)管服務平臺監(jiān)測到無人機出現上述現象時，無人駕駛航空器統(tǒng)一監(jiān)管服務平臺管理方會通過APP和短信提示發(fā)出預警信號。若無人機所有方未及時收到預警信息或者無人機所有方忽視預警信號，管理房可通過無人機身份識別碼定位到被預警的無人機，并在后臺進行接管，防止危險的發(fā)生。

對違規(guī)無人機進行后臺接管，有利于減少潛在風險的發(fā)生，是無人機監(jiān)管力度的有力體現，可以對違規(guī)無人機使用方起到一定的警示作用，同時也體現了該管理模式的優(yōu)越性。

3.2.4 違規(guī)處罰機制建立

除了有效的預警方案和身份識別機制外，還需要建立有效的違規(guī)處罰機制。無人機的監(jiān)管需要一套違規(guī)處罰機制，由無人機管理方設立合理的違規(guī)處罰的閾值或行為設定，并與社會各方征求廣泛意見后形成統(tǒng)一條文。該違規(guī)處罰機制在制定時的流程和單獨的條文也需合理合法，這是由于建立流程的不合法會對后續(xù)的執(zhí)法處罰過程造成影響。隨后根據統(tǒng)一條文實施監(jiān)管，告知各無人機所有者及商家，無人機所有者與商家前期先對自身行為中的“灰色”和“黑色”進行處理。

當無人機所有者或無人機商家大于處罰閾值或做出違規(guī)行為之后，由無人機管理方根據條文里的處罰機制及處罰條款，給予對應的懲罰，并在監(jiān)管平臺予以公告，以同時起到警示作用。各執(zhí)法部門要及時溝通，通力合作，對于應該處罰的行為或者人員做到既不漏也不多，處罰信息要公開透明，各執(zhí)法部門要信息互通，方便進行合作。

除此之外，違規(guī)處罰機制的建立需要在保證覆蓋面廣度的同時根據實際中出現的問題持續(xù)更新，打造成具有生命力的違規(guī)處罰機制。一成不變的違規(guī)處罰機制難以適應日新月異的無人機行業(yè)發(fā)展。務必減少法規(guī)的盲區(qū)與“陰影地帶”，對于出現嚴重問題及多次違規(guī)的情況重點打擊，量化分明，保證公平公正，保證該機制的生命力與生命周期。

四、小結

無人機發(fā)展迅速，不論是數量還是增速都有了很大的跨越。越來越多的無人機自然會對無人機的監(jiān)管造成更大的阻礙。“底數不清”、管理“不閉環(huán)”、管理“無抓手”、工作“無標準”等問題均為制約無人機行業(yè)發(fā)展的原因，同時也是民用無人機事故多發(fā)、違規(guī)現象多現、事故出現難以準確溯源責任人的誘因。

針對管理漏洞與管理困難而出現的身份認證、導引控制、態(tài)勢檢測、違規(guī)處置及性能檢測的問題，本文提出幾條民用無人機全生命周期閉環(huán)管理的應對措施：

一是基于統(tǒng)一識別碼的入網許可，物聯(lián)網RFID遠距離識別技術可以實現無人機身份的唯一認證，達成無人機與身份信息的一一對應，并將信息上傳至管理平臺進行備份處置;二是建立身份信息自動報送機制，管理平臺根據認證的身份信息，提供給不同管理權限的平臺使用方以身份報送信息，可供使用方查詢。同時可以保證在事故發(fā)生時，準確迅速查詢到對應的責任人，推送其相關信息，便于警方和管理方合作處理飛行事故;三是違規(guī)無人機的后臺監(jiān)管，通過建立的民用無人機全生命周期管理平臺，對違規(guī)無人機進行檢測警告，在警告無效或者無人機本身出現事故無法被無人機擁有方控制的情況下，對違規(guī)無人機進行接管，防止?jié)撛陲L險的發(fā)生;四是違規(guī)處罰機制的建立，建立合理公平的違規(guī)處罰機制，對出現違規(guī)的無人機使用方或擁有方進行合理的處罰，既對違規(guī)方進行處置，又可以對其他無人機擁有方起到警示作用。

綜上分析，在民用無人機數量規(guī)模逐漸擴大，無人機產業(yè)蓬勃發(fā)展且民用無人機監(jiān)管力度不夠，監(jiān)管界定不清晰的情況下，建立民用無人機全生命周期閉環(huán)管理的新模式及民用無人機全生命周期閉環(huán)管理平臺，可以有效減少監(jiān)管流程復雜度，提高監(jiān)管效率，減少防范民用無人機事故風險的發(fā)生，對于我國民用無人機乃至整個無人機行業(yè)的發(fā)展具有正向作用。同時我國也正處于發(fā)展交通強國的關鍵階段，民用無人機全生命周期閉環(huán)管理模式能夠對低空飛行的制度和管理措施的完善起到重要的作用，對于交通強國的建設有一定的推動作用。管理平臺、警方、政府及無人機擁有方應積極合作，共同維護民用無人機全生命周期的管理，營造一個有效且有力的管理環(huán)境。

參考文獻：

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4. 加強民用無人機監(jiān)管的若干構想.網絡.2021年

本文作者：

李喆1,，閆松申2,，羅云珠3，姚寶珍4,，時彬4

1. 北京市公安局大興區(qū)公安分局，北京 102600

2. 上海長弓中急管科技有限公司，北京 100161

3. 北京中航易成科技有限公司，北京 100101

4. 大連理工大學汽車工程學院，遼寧 116024