概述

在民用航空和經濟發展的牽引下，國際無人機系統種類和數量均大幅增加，在發展民用航空、促進經濟增長的同時，也引發了對安全融入各國空域系統、實現互聯互通互操作、確定系統級最低性能要求等熱點共性基礎問題的思考。隨著對上述問題的研究工作不斷深入，世界科技強國都逐步認識到通過標準化手段來落實安全管控、規范研制生產、引導科學運營的必要性和迫切性，并基于此成體系的開展了大量標準研制工作。本文重點分析國外協會開展的無人機系統標準化工作情況。

國外標準化機構

    航空無線電技術委員會（RTCA）分技術委員會SC-203

    美國材料與試驗協會（ASTM）分技術委員會F-38

    美國機動車工程師協會（SAE）無人機系統工作組AS-4

    歐洲民用航空裝備協會（EUROCAE）無人機系統工作組WG-73


1、RTCA SC-203

RTCA SC-203成立于2004年10月，致力于研究無人機系統級、C3系統、感知和規避系統的最低性能標準，旨在確保聯邦機構和商業機構在國家空域系統操作無人機系統的安全性、高效性和與其他有人/無人系統的兼容性。該分委會開展標準研制均以DO-264《基于數據通信的空中交通服務提供和使用許可指南》的系統方法為基礎，包括系統操作、安全、性能、互操作等需求模型，目前已編制頒布3項標準。

2007年3月發布DO-304《無人機系統指導手冊與考慮》，規定了無人機系統關鍵定義和假設條件，綜合考慮了有人駕駛飛機和無人機的協調性。2010年10月發布DO-320 《無人機系統操作服務與環境定義》，規定了無人機系統操作功能和性能特征、空中交通管制服務、國家空域系統環境和程序基線。以及上一期介紹的DO-344《無人機系統操作、功能和安全性要求》。

2、ASTM F-38

ASTM F-38成立于2003年7月，下設3個分組，分別開展無人機系統適航設計、運行操作、人員認證三個專業領域的標準制定工作，覆蓋系統設計、執行、質量一致性要求、安全監測、最低性能和系統成熟度要求、適航基線設計、產品驗收試驗和程序等內容。

      F-38致力于發展一個新概念，即“互補的成套標準”，用于實現單項標準不能實現的特殊目標。例如：針對小型無人機系統將形成四組標準，分別是小型無人機系統適航性標準、視距遙控操作標準、視距遙控飛行員訓練標準、小型無人機系統操作手冊，并與RTCA SC-203小型無人機系統《最佳慣例》文件等結合，共同產生支撐民用無人機系統飛行操作的專用適航認證、試驗科目、公用授權證明、FAA規章認證的商務飛行器相關的民用程序文件。

標準研究的重點方向包括：機載感知與規避系統設計規范與性能規范、微型無人機適航要求、無人機系統設計/制造/試驗標準慣例、無人機系統運行操作手冊、基于空域限制的無人機系統標準操作流程、無人機操作員訓練和體驗、無人機航空知識要求；無人機許可運營機構操作員認證訓練要求；無人機操作員標準醫療要求等。

3、SAE AS-4

由于美國DOD聯合無人系統架構工作組（JAUS WG）轉移到SAE，SAE于2004年8月專門成立了AS-4工作組負責研究編制無人系統標準，研究對象涉及空中、地面、水面、水下的各類無人系統。最初工作組分為結構框架、網絡環境、信息建模與定義、性能評估四個小組共同開展JAUS系列標準編制，目前已將前期四小組合并為一個組，負責維護JAUS系列標準。

JAUS系列標準并非針對整個無人系統的物理架構，而是基于組件的消息傳輸體系，規范了計算節點之間數據格式和通信方式，定義了信息和組件的獨立于技術、計算機硬件、操作使用和平臺等行為，從而實現各類無人機系統，無人和有人系統之間的交互操作。目前已編制頒布8項標準，仍有8項標準在編，包括頂層域模型、傳輸規范、接口定義語言、核心服務集，以及不同應用領域的特殊服務集標準。

4、EUROCAE WG-73

EUROCAE WG-73成立于2006年4月，重點研究無人機系統的發展需求框架以支撐適航性認證、無間隙空域內的安全操作、空域交通管理框架及兼容性問題。截止目前，WG-73共確定了6份交付物，包含31個工作包。交付物1《無人機系統操作概念相關要素》，提出了適航性認證和操作許可條目的初步清單。交付物2《工作計劃》，確認工作包和時間進度，指導WG-73未來工作及活動。交付物3《無縫空域環境下無人機系統適航認證和操作許可》，由四冊組成，輔助其國內無人機系統需求框架發展，范圍涉及通用規則、安全、無線電頻譜要求，操作許可和適航認證及維護，其中有一冊針對小于150kg視距操作的輕型無人機系統。交付物4《無人機系統指揮、控制和通信系統》，定義包括自主操作在內的通信、指揮與控制需求，與RTCA SC-203合作；交付物5《無人機系統感知與規避系統》，定義與分隔保證和碰撞規避相關的無人機系統需求，與RTCA SC-203合作；交付物6《無人機系統空中交通管制兼容性問題》，側重研究無人機系統常規和非常規操作對空中交通管制提出的特殊考慮，及輔助空中交通管制兼容性研發的潛在解決方案。

作者簡介

曾佳，中國航空綜合技術研究所，博士/高工。ISO TC20 SC16 注冊專家，SAE AS-4 和 ASTM F-38 注冊會員。

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