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無人機時代智慧監管的變革與挑戰

時間:2022年05月19日   來源:

無人機時代智慧監管的變革與挑戰

楊蕤中國民航管理干部學院研究員



隨著無人機作為空域新用戶的強勢加入,低空空域運行管理成為一個全新的領域。目前,我國無人機行業處于發展初期,對其采用“弱監管”的模式是成本最低、速度最快的行業創新和試錯發展路徑。但與其他新技術和新業態一樣,在經歷一段時間的野蠻生長后,對于那些頑強拼殺的企業,如何對其進行高效監管將成為行業主管部門面臨的重要問題,傳統監管模式勢必要通過一場變革來匹配新的行業發展特點和技術特征。從無人機發展現狀和未來趨勢看,行業監管面臨多方面變革與挑戰。
  智能系統推動根本性變革
  由于人工智能等先進技術的應用,無人機運行較少依賴人的實時參與和決策,更多地通過技術工具與智能系統實施。產業鏈上不同環節的工作分工隨之淡化,無人機運行與服務保障的原有環節和角色的界限被徹底打破。民航傳統運行模式中機場、航空公司、空管的獨立業務分工將發生根本性變革,這些職能分工,甚至包括航空器的設計和生產,都有可能由單一公司獨立實施。與傳統民航運行模式相比,無人機運營產業鏈將呈現縱向一體化的趨勢。
  逐漸走向聯合服務商模式的無人機運行給行業監管帶來巨大挑戰,這些挑戰主要源于監管對象的變化。缺少了人的參與,傳統民航運行中的監管對象消失或重組,運行監管中的部分關鍵環節直接消失,比如傳統的飛行員、簽派員、管制員的執照已無法發揮證照管理的監管效能。同時,管制員的職能將由智能化系統替代。如何在無人機運行過程中抓住行業監管的核心要素,設計關鍵節點,確??沼蜻\行的整體安全水平,已成為無人機運行監管的首要問題。
  無人機的運行管理與生俱來帶有數字化和智能化的基因,其正常運行程序難以過多引入人的活動,而是需要通過智能化和自動化的空中交通管理與資源調配,這就完全依賴于系統底層規則制定和運行系統的設計研發。在行業發展初期,各國行業監管系統的主要功能僅限于信息備案、空域監視、通信工具等。例如,美國聯邦航空局(FAA)對單純娛樂目的的無人機飛行提出了一套基礎的有限法定例外要求(USC44809),明確要求在管制空域內400英尺(約合121.92米)以下開展無人機飛行,需要提前申請LAANC或DroneZone系統等授權,系統通過飛行計劃管理實現信息采集和空域態勢監控。
  在無人機行業監管對象由人和標準化流程變成了智能化系統后,如何實現對運行系統的高效管理就成為未來監管改革的重點。從長期發展趨勢看,現有行業管理工具無法滿足安全管理需要,全球民航安全管理正在由反應式向主動式和預測式的管理理念進行轉型升級,無人機運行管理勢必率先實現面向運行過程的安全管理。與此同時,各行各業對人工智能系統管理的一個共識是難以對商業化的運行系統進行底層邏輯監控。對于“封裝”后的智能化系統,系統的整體性和復雜度都呈現出指數級增加。在更高的安全管理要求與更大的管理難度夾擊下,擺在行業管理者面前的問題不僅是引入無人機新用戶的空域需要制定哪些運行規則,還包括如何通過“管系統”對這些運行規則的執行進行持續監管。
  行業健康發展才能實現利益最大化
  在全球范圍內,無人機行業目前處于起步階段。行業的發展壯大必須依靠市場經濟體制下的自由競爭,從而充分激發技術進步、應用場景和商業模式創新,促使企業優勝劣汰。但市場在推動資源優化配置的同時,也可能帶來壟斷、信息不對稱、腐敗滋生等問題,迫切需要通過政府引導來促進行業的健康可持續發展。
  從大型互聯網企業的發展路徑不難發現,其與生俱來就有平臺壟斷的沖動,在數字化和智能化系統基礎上搭建的商業化無人機運行平臺也是如此。只有引入更多無人機,接入更多數據,形成龐大的業務規模,占據較大的市場份額,才能依靠平臺實現數據和流量變現,最終實現利益最大化。因此,對無人機行業的監管不僅需要關注如何對平臺壟斷進行干預,還應重點關注與之相關聯的資源配置的公平性、系統安全、數據濫用、“綁架”用戶消費習慣等問題。
  傳統民用航空產業鏈的縱向整合重構抹殺了不同角色或任務之間的諸多接口,各個環節之間的運行數據輸出不再按照統一標準輸出,利益相關方的減少還導致了更為嚴重的信息不對稱,運行信息對行業監管的支撐存在較大不確定性。如何獲取有效信息,從數據來源、有效性、安全性等多個維度明確行業監管的信息要求,進而奠定行業監管的數據基礎,是行業監管變革中需要解決的重要問題。
  從無人機行業發展路徑看,運行管理系統既是數據交互的中心節點,也是核心算法邏輯的運算中心。例如,在美國的UTM和UAM運行概念中,USS和PSU系統分別是兩類運行概念信息交匯的中心節點,同時這兩個系統也是空中交通管理的處理運算中樞。聚集在這里的地理信息、無人機信息、空域屬性、流量信息、無人機四維航跡、用戶信息等都對信息安全具有較高要求,而且所有流量調配、空域容量、運行規則等都要通過系統進行固化。積累的大量數據伴隨“封裝”的算法,勢必激發資本貪婪逐利的本性,不可避免地發生權力尋租,通過向個別人行賄以獲取廉價的敏感數據,甚至是空域等公共基礎資源的不合理占用。
  監管轉型依靠多環節保障
  我國的無人機市場具有旺盛的潛在消費需求。近年來,眾多科技企業在無人機運行領域布局發力,積極探索創新應用場景和盈利模式。伴隨行業的快速發展,政府監管需要對“弱監管”模式進行改革轉型。
  無人機行業監管首先需要研究論證的是監管“誰”的問題,有限的監管資源要投入到安全風險最大的監管對象和監管環節。因此,監管環節重構非常重要。無人機行業處于發展初期,為了更好地釋放行業發展動力和創新激情,行業管理和法規建設應具有更強包容性,而非將重點放在打造大而全的監管環節上??梢詮倪\行場景入手,首先考慮市場需求、技術水平、安全風險,以及與現有空域運行生態的銜接和影響,再在具體運行場景中明確必要的監管對象和關鍵的監管環節。
  FAA對無人機的監管采用基于運行場景分類的管理思路,選取當前階段具有代表性的運行場景作為監管切入點,采用分類監管的思路將運行場景分為小型無人機常規運行和無人機高級運行,并將高級運行進一步細分為五種情況,具體包括:E類空域上層運行、城市空中交通/高級空中交通(UAM/AAM)、無人機物流運輸、應急飛行、農業植保(137部)。這些運行場景既包括運行相對成熟的農業植保,又包括市場潛力大、安全風險大的無人機物流運輸和UAM/AAM,還包括亟須與現有空域運行銜接的E類空域上層運行和應急飛行。再從具體運行場景出發,逐步拆分并確定相應監管對象、監管環節、具體要求等。
  在改革轉型過程中,監管工具的建設同樣不可或缺。無人機行業管理應重視監管工具的建設,通過智能化系統等技術工具實現“管系統”,同時關注系統建設對安全和自主可控提出的較高要求。與傳統有人航空的運行管理相比,無人機運行管理減少了很多人的控制環節。如果采用國外制造商提供的無人機運行管理系統,系統是一個封裝好的“盲盒”,你甚至不知道帶來的是驚嚇還是驚喜。監管工具建設應與行業技術進步協同發展,在發展過程中儲備數據并積累經驗。比如航線劃設與優化,在行業發展初期對各種運行場景進行航線評估,主要是結合人的監管經驗,從單條航線劃設評估入手,圍繞地面風險和空中風險兩個維度,明確評估要素和制定風險評價準則。只有不斷積累數據和持續開展實驗驗證,才有可能形成科學有效的系統固化邏輯規則和最佳監管實踐。
  行業的可持續發展離不開對關鍵資源的管理,尤其是空域資源使用??沼蛸Y源使用應關注可用性、公平性、動態性和靈活性,這就要求政府科學實施干預??沼蛳到y設計的主要目的是為飛行各預定階段提供航空器安全運行支持,包括沿預定飛行航徑的導航、超障和提供所需系統能力和安全間隔標準的支持。由于無人機機型復雜、運行場景多樣,在研究無人機空域運行安全間隔時,既要考慮各種機型、各類運行場景之間的鴻溝,制定相對統一的運行管理規則,又要確保各類用戶對于空域資源使用的公平性,體現空域資源的公共屬性。
  除此之外,行業管理的法律法規建設也需要較強包容性。無人機行業管理應充分尊重市場規律,尤其是在行業發展初期,迫切需要激發資本和民營企業家的創新激情,借助市場機制激發技術和商業創新?;诋斍半A段和未來一段時間內的技術能力與發展趨勢,以市場需求為導向,對不同監管環節和監管對象實施分類監管。對于核心信息的中心節點,尤其是平臺模式的核心環節,不宜采用資本主導的發展模式,以避免壟斷與數據濫用。

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