德國企業(yè)則在無人機試飛數(shù)據(jù)采集方面,有著大量的一手經(jīng)驗。2014年9月至12月,德國郵政敦豪集團(下簡稱敦豪)在德國北部的尤伊斯特島與隔海相望的陸地小鎮(zhèn)諾爾代希之間,開展了一項無人機送貨服務試驗。無人機由地面工作人員控制,能運載1.2公斤貨物,最高飛行時長45分鐘,最高時速65千米。敦豪負責歐洲快遞業(yè)務的新聞發(fā)言人杜妮亞·庫爾曼告訴本報記者,試驗期間,送貨無人機進行了往返共計40趟飛行。“試驗證明,敦豪送貨無人機能夠提供一個合理的、甚至緊急救援的快遞選項,例如緊急運送藥品。利用這種交付方式,我們能夠縮短人煙稀少的島嶼或偏遠地區(qū)與本土大陸之間的距離,消除物理鴻溝。”
更為重要的是,在這次試驗期間,送貨無人機在風向、氣候多變等極端環(huán)境下都進行了測試——在微風、強風乃至勁風下飛行,在夜間飛行,在雨雪天氣飛行,甚至在大霧和霜凍天氣飛行。庫爾曼說:“送貨無人機全部成功完成了交付任務。”通過這樣的測試,敦豪得以在短時間獲得大量有價值的信息,為機型的改進以及未來的實際投入應用,都積累了豐富的經(jīng)驗。
中國無人機行業(yè)歷經(jīng)30多年發(fā)展,產(chǎn)品能力也日趨強大,尤其以深圳大疆、中航智,以及中國航天科工旗下的海鷹無人機等品牌較為知名,各家機構(gòu)研制的無人機類型和用途也各有不同。大疆專門制造民用小型無人機,海鷹無人機則有輕、小、中型多種系列,具備軍用和民用等多種用途。預計到2018年,中國民用無人機產(chǎn)品銷售市場規(guī)模將超過110億元人民幣。
不過,需要指出的是,中國的民用無人機目前以中低端無人機為主,高端無人機較少,高附加值產(chǎn)業(yè)還處于萌芽階段。例如,高空、長航時的無人機市場大、覆蓋范圍廣,可以使國土測繪、電力巡線效率成倍提高,其效費比遠高于中低端無人機,但國內(nèi)這種無人機產(chǎn)品還處于空白。因此,發(fā)展中高端無人機,能夠?qū)夹g(shù)創(chuàng)新發(fā)揮更好的示范作用。
應用范圍不斷拓展
自1987年世界第一臺農(nóng)藥噴霧機在日本誕生,日本無人機企業(yè)一直致力于無人應用范圍的拓展。目前,為配合無人機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展勢頭,日本國土交通省正在討論中小企業(yè)使用小型無人機進行公路建設及橋梁養(yǎng)護等公共事業(yè)時,需要履行什么樣的義務,希望借助無人機,助推日本企業(yè)提高生產(chǎn)效率、控制生產(chǎn)成本、解決勞動力不足等問題。
中國生產(chǎn)的民用無人機已占有國際市場的九成左右,產(chǎn)品的應用領(lǐng)域也越來越廣闊。據(jù)中國航天科工三院研究員殷志宏向本報記者介紹,中國的民用無人機市場,已形成軍工集團下屬單位和科研院所、民營企業(yè)為主要市場參與者的新興市場。目前民用無人機主要類型為小型低空低速固定翼無人機、小型旋翼無人機(含直升機),已經(jīng)在國土測繪、電力巡線、石油管道巡線、森林防火、新聞采集、影視制作、植被保護、警用監(jiān)視等領(lǐng)域發(fā)揮了積極作用。
小型低空低速固定翼無人機航時長、覆蓋范圍廣、作業(yè)效率高。隨著消費級無人機的普及,無人機在國土測繪領(lǐng)域的應用正在迅速擴大。據(jù)不完全統(tǒng)計,全國已經(jīng)有近一半的地區(qū)國土測繪工作使用了無人機,而在電力巡線、石油管道巡線、森林防火等方面,無人機應用范圍也不斷延伸。在專業(yè)級無人機方面,國內(nèi)部分無人機已經(jīng)達到國際先進水平,例如海鷹航通公司研制的HW—200系列無人機具有可隨行使用、全自主飛行、高清晰測繪等特點。
小型旋翼無人機則在新聞采集、影視制作、植被保護、警用監(jiān)視等方面發(fā)揮了重要的示范作用。據(jù)無人機研發(fā)工程師介紹,小型旋翼無人機具有保障方便、操作簡單、使用靈活等特點。在新聞采集和影視制作中使用它,不僅降低拍攝難度、增強拍攝效果,還大大縮短拍攝周期、降低制作成本。在植被保護方面,小型旋翼無人機使用比例超過95%,效率提高了90%以上。在專業(yè)級無人機方面,海鷹航通公司與德可達公司合作研制的TC12XX系列無人機,具有全天候使用、載重能力強、安全可靠等特點,在世界上率先實現(xiàn)了民用無人機艦上自主起降,為大幅提高海上搜救、漁業(yè)捕撈等工作效率提供了更為先進的手段。
12月初,美國亞馬遜公司在網(wǎng)頁上推出的無人機送貨服務介紹中說,未來使用無人機之后,5磅(約合2.27千克)以下的包裹有望在30分鐘內(nèi)送達,運輸距離達10英里(約合16千米)。亞馬遜在技術(shù)層面上已經(jīng)為這項服務做好了準備。
近年來,無人機技術(shù)發(fā)展迅速,成為新銳科技公司著力投入的重要方向。亞馬遜正推動無人機運送短距離的小型包裹,谷歌收購了專注于研發(fā)高空太陽能無人機的泰坦航空公司,美國達美樂比薩公司也嘗試過用無人機運送比薩餅。這些企業(yè)已經(jīng)進行的無人機服務試驗,普遍得到了消費者的好評。
美國政府十分重視無人機技術(shù)研發(fā)及使用,認為無人機是一項潛在變革性技術(shù),可應用于農(nóng)業(yè)、執(zhí)法、搜救、沿海安全、軍事訓練、醫(yī)療救護等多個領(lǐng)域。國際無人機聯(lián)盟估計,無人機融入航空市場后,前10年能為美國創(chuàng)造10萬個就業(yè)崗位,帶動820億美元的經(jīng)濟效益。
管理條例亟待細化
庫爾曼向本報記者表示,盡管使用無人機送貨節(jié)省時間、好處頗多,但目前還沒有具體計劃將無人機送貨納入敦豪的常規(guī)服務選項。庫爾曼說,其中最大的阻力,就是民用無人機的使用監(jiān)管問題。盡管敦豪的送貨無人機試驗項目得到了德國政府的授權(quán),但也受到諸多限定。首先,只能在德國航空管理部門及德國交通和數(shù)字基礎設施部劃定的受限飛行范圍內(nèi),進行投遞。其次,試驗期間的每次飛行都在諾爾代希的地面監(jiān)控站監(jiān)控下進行,必要時監(jiān)控站可以對飛行進行緊急干預。此外,每架無人機都必須在航空管理部門專門注冊。
目前,德國對民用無人機的使用限制主要出于安全性、隱私和數(shù)據(jù)保護等方面的考慮。“在歐洲的一些國家,已經(jīng)將民用無人機投入到檢測基礎設施、抗震救災和噴灑農(nóng)作物等方面。但是這些運用還只限于單個國家的層面,根據(jù)各國自己的規(guī)章執(zhí)行。針對民用無人機的使用條例,目前尚未有歐盟層面的框架條款。”庫爾曼表示,有必要就民用無人機的聯(lián)合標準展開一次歐洲范圍內(nèi)的公開對話,以規(guī)范測試、最終制定使用標準。這將有助于拓展無人機的應用領(lǐng)域,例如將邊遠地區(qū)的急需物資運輸?shù)确粘B(tài)化。
正在積極試驗無人機送貨服務的美國亞馬遜公司,也遇到了類似的問題。根據(jù)美國目前的監(jiān)管規(guī)定,該服務仍然受到很多限制。根據(jù)美國聯(lián)邦航空局的規(guī)定,無人機只能在白天視線以內(nèi)飛行,飛行高度不能超過122米,操作員必須持有飛行操控資格證書和體格檢查證書。
國際無人機聯(lián)盟總裁兼首席執(zhí)行官布萊恩·溫在接受本報記者采訪時表示:“希望聯(lián)邦航空局考慮批準更多低風險的無人機應用,企業(yè)界與政府應共同努力,使無人機應用突破‘視線以內(nèi)’的限制,這是無人機送貨等商業(yè)化運營的基礎。”
美國近年來相繼出臺或醞釀出臺相關(guān)法規(guī),對無人機實施分類監(jiān)管。從用途上來說,無人機分為公用、商用、科研三種用途,目前美國聯(lián)邦航空局規(guī)定,政府等公共用途無人機適用特殊監(jiān)管規(guī)則,出于公共目的的無人機使用,使用方需持州或者縣市政府執(zhí)法部門提供的證明信,向聯(lián)邦航空局提出申請。如果通過申請,聯(lián)邦航空局將在60天內(nèi)核發(fā)《公共無人機操作證明》,有效期一般為兩年。對于以娛樂或科學實驗為目的的無人機飛行,只是一般性要求不能威脅公共安全。商用無人機是監(jiān)管重點,也適用個案批準規(guī)則,企業(yè)和個人需向聯(lián)邦航空局提出申請,批準后,核發(fā)《民用航空操作證明》,不過標準很嚴格。在聯(lián)邦航空局最初接受申請的9個月里,超過400家公司和個人提出申請,但只有39次飛行獲得通過。由于審批程序復雜,耗時費力,大量據(jù)稱技術(shù)上可行的應用被暫時擱置。
上個月,美國聯(lián)邦航空局的新規(guī)草案對25千克以下的小型商用無人機飛行做出了明確限制。由于該機構(gòu)傾向于認為目前無人機技術(shù)還達不到安全條件,因此草案規(guī)定無人機適用一般航空飛行的“目視避讓”原則,機器必須在操作人員的視線內(nèi),遇到飛機必須避讓,并且無人機只能在白天飛行,飛行高度不得超過150米,時速不得超過160公里,不得從人群飛過,不得從無人機上扔東西,如果有可能危害其他航空器、人員或財產(chǎn)安全,必須中止飛行。草案對無人機操作人員的資質(zhì)也進行了詳細規(guī)定。12月14日,美國政府宣布,重量在250克至25千克之間的無人機屬于小型無人機,多用于娛樂,必須進行登記實名注冊,并登記家庭住址和電子郵件。
此外,為了進一步系統(tǒng)性地進行安全測試和數(shù)據(jù)采集,美國聯(lián)邦航空局專門在阿拉斯加、內(nèi)華達和紐約等6個州設立了無人機研發(fā)與測試實驗基地,并向社會予以開放。為了使無人機逐步融入現(xiàn)行的航空飛行管理體系,聯(lián)邦航空局還于今年成立“卓越中心”,從大學等機構(gòu)遴選專業(yè)人員進行飛行安全、環(huán)境影響等方面的研究開發(fā)和教育培訓,并對相關(guān)項目提供資助。
今年4月,日本首相官邸屋頂發(fā)現(xiàn)小型無人機的消息,引發(fā)了媒體對于無人機使用安全問題的關(guān)注。為此,日本于今年通過了新的航空法修正案,該法案旨在對小型無人機進行管制,防止事故發(fā)生,這是日本首次以無人機管制為目的對航空法實施修訂。修正案規(guī)定,無人機在機場周邊及住宅密集地飛行時,必須得到國土交通省的批準;原則上禁止無人機夜間飛行;在飛行過程中,無人機不能離開操縱者視線范圍;不得攜帶爆炸物等危險物品,禁止在大型活動場所飛行,禁止在超過150米的高度飛行。修正案還規(guī)定,如果違反,最高將處以50萬日元(約合2.6萬元人民幣)的罰款。該法案于12月10日起正式實施。
與此同時,由企業(yè)與科研人員組成的日本UAS產(chǎn)業(yè)振興協(xié)會,從今年10月開始,為無人機的操縱者及運營管理者提供培訓及資質(zhì)證明。該協(xié)會事務局長熊田知之表示,培養(yǎng)掌握正確知識和操縱技能的人才,將助力無人機產(chǎn)業(yè)發(fā)展。該協(xié)會還在茨城縣筑波市及京都府精華町開設了無人機專用試飛場供操縱者練習。