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維護低空安全,如何打好“組合拳”?

發布日期:2018-05-15??來源:宇辰網??作者:彭輝我要投稿我要評論

 

5月12日,第二屆“反恐與網絡安全治理”論壇暨第一屆中國無人機應用安全治理及智能管控技術高峰論壇在上海東方體育中心舉行。來自國務院相關部門、大學院校、各地公安系統以及廠家代表就我國目前無人機應用的安全治理與智能管控等相關話題進行了發言。

 

建議制定《無人機應用安全管理法》

 

國務院學位委員會公安學和公安技術學科評議組召集人,中國警察法學研究會會長,本屆論壇主席程琳在論壇中表示,目前,我國無人機公共領域管理還存在很多的問題及風險,包括國家對無人機安全管理的法律法規的不健全,監管主體不明確。以前無人機領域是沒有部門愿意涉足,但現在是多個部門爭先監管,包括民航局、軍方、工信部、公安部以及其他行業的部委。二是相關法規滯后單一,缺乏系統性全面性。他說,中國民用航空法制定已有20年,但一直沒有修訂,法律規定滯后。航空法領域下的指導性規定,有關審批程序、管理規定、適航標準都相對滯后,尚未形成完整系統的民用無人機規章及管理體系。

在程琳看來,立法效力等級較低,缺少國家關于無人機管理的基本法規是另一個比較突出的問題。國家立法層面關于航空領域里,基本未涉及無人機問題。而直接和無人機相關的政策多數作為規范性文件,并不具有普遍約束力。而且,大量領域處于法律規定真空狀態。現有法律法規并未明確無人機的空域使用范圍、界限,未確定無人機在低空空域的合法身份。無人機的空域管理尚處于摸索階段。

現實中,無人機擾航事件頻發,嚴重威脅航空安全和公共安全。一些人甚至利用無人機進行違法犯罪活動。近些年,恐怖分子多次利用無人機搭載炸彈等恐襲裝置,實施恐怖襲擊。

 

論壇主席程琳在講話/圖 來源宇辰網

利用“無人機+”的方式,在襲擊中實現機動、信息、武裝攻擊等功能。無人機普遍具有一定的圖像采集、實時傳輸功能,并能夠與地理信息平臺相結合。程琳說,由于普通雷達對“低、慢、小”無人機難以有效探測,敵對國家情報機構可利用無人機對我重點區域進行航拍,能夠較隱蔽地對軍事設施、敏感地區、重要設施等進行情報偵察,甚至開展導彈炸彈襲擊等,存在嚴重威脅我國國家安全的風險。

為此,需要依法加強對無人機應用的安全治理,他建議國家制定《無人機應用安全管理法》。將無人機的安全管理納入國家大安全觀之中進行統一規劃安全治理。并建立完善政府有關部門對無人機安全管理的體制機制,明確職責任務,各負其責,加強協調配合,齊抓共管,打好“組合拳”。簡單說就是要進一步完善國家空管委、空軍、海軍、民航局、公安部、工信部等管理部門間的協調管理機制。并制定無人機空中安全管理規則合理設置無人機禁飛區域。避免在人口稠密的市中心、高架橋、高壓電線、信號塔附近區域,機場起降區域等地飛行。

制定做好對無人機的應急處置預案無人機事故發生后,不管是空中解體,還是墜落后解體,都有極大的可能毀壞地面財物,甚至可能釀成火災,傷害人身、危害公共安全。因此,完善無人機事故應急處置預案是避免無人機危害擴大化的首要選擇。在技術上完全可以通過GPS 或者北斗衛星系統快速定位事故發生地。通過對現場的檢驗、勘察、鑒定,確定責任主體、過錯方。可以參照機動車交通事故進行處理。如果無人機事故后墜落造成人身財產損失,則可以按照侵權規則予以處理,要求無人機運營人承擔無過錯責任。若造成大面積起火,則可以按刑法規定定罪處罰。

無人機反制“最有效”的手段尚無定論

 

中國國際警用裝備網專家庫主任委員、公安部裝備財務局警用裝備專家庫首席專家、全國警用裝備標準化技術委員會原主任、公安部裝備財務局原副局長陶軍生在發言中表示,無人機反制是一個非常復雜的系統工程,也是世界各國非常頭痛,但又沒有一套行之有效解決辦法。目前,世界各國對無人機的反制手段多種多樣,但是那種手段最有效,最可靠尚無定論。

陶軍生說,為做好反制無人機的工作,目前,公安部已將無人機反制裝備的研發列入公安部警用裝備"十三五"發展規劃的重點研究項目。也啟動了相關技術標準的制修訂工作。公安部下屬有關研究所也已啟動具體項目的研發工作。同時,對我國現有無人機反制技術水平,方式,方法具體研制生產單位等進行調研摸底,如何在此基礎上通過聯合,整合建立一支反制無人機的國家隊正進行積極探討。

據不完全統計,目前國內研制生產無人機反制設備的單位有200多家。其中80%以上都是無線電干擾設備。對這類設備上述條例已明確“無線電技術性阻斷反制設備的使用,需經無線電管理機構批準”。事實上,用無線電干擾對付違規違法飛行包括:用于干擾無人機上GPS或北斗導航定位系統;干擾上行遙控數據通信鏈路和下行遙測圖像通信鏈路等。干擾手段包括:壓制性干擾和欺騙性干擾,有全向干擾也有定向干擾。就性質來講,還有無意干擾和惡意干擾。全球導航衛星系統(GNSS)的導航衛星距離地面3萬公里左右,傳到地面的信號非常弱,極易受到各種無線電波的干擾。如果遇到惡意大功率壓制性干擾,將導致地面接收機失靈。民航空管部門等的很多設備都嚴重依賴GPS或北斗的導航定位,如果在機場附近使用無線電干擾手段也同樣對民航的安全構成嚴重威脅。他表示,除民航之外,還有很多依靠衛星導航系統工作的部門和單位。所以,利用無線電干擾技術對付無人機,其使用是有條件的,有限制的,有嚴格要求的。

警用裝備專家陶軍生/圖 來源宇辰網

陶軍生說,去年公安部有關單位在江蘇連云港舉辦了無人機反制裝備評比摸底大會。到場的有國內近200家公司,其中有一家公司使用了大功率干擾設備,給周邊相關單位造成了干擾,導致受干擾的單位向公安機關報警,公安機關派員處警到現場來抓人。這個事例說明科技是一把雙刃劍,有利則有弊。大功率激光和大功率微波雖然處置距離遠,但是也會給通過電磁波束的飛行器造成威脅。

就處置來講,哪一種技術手段最有效,最安全,最簡便實用,最全面,現在還無法下定論。“我看過不少家反制無人機設備,就技術水平和處置方式來說大同小異。對重點防范目標,建立低空周界安全防御系統,空中電子圍欄報警系統,將是不錯的選擇。”

建立低空監視雷達體系“勢在必行”

 

航天八院電子技術研究所主任姜偉在論壇上做了《低空空域監視和氣象探測多功能雷達網》的發言,他表示,隨著通用航空產業的發展,我國的通用航空飛行器數量到2030年預計將達30萬架,小型機場數量將大幅增多,飛行架次、時間、活動范圍等急劇增加,空中交通監視管理的任務量和難度也將大幅提高。然而,我國目前的低空監視和管理能力存在著嚴重不足,現有的空管雷達設備主要是針對中、高空,其設計和部署特點均不適合于低空空域監視。

姜偉說,我國正在大力推進民航新航行系統建設,該系統中強調合作式空管監視技術的應用,如廣播式自動相關監視(ADS-B)、衛星導航及局域增強技術等新技術等,未來可用于低空合作目標的監視,具有低成本、高精度的優點。然而,合作式監視設備對非合作目標沒有監視能力,在未安裝機載設備、機載設備關閉或損壞的情況下均無法獲得完整的空情信息。通用航空的低、小、慢飛行器容易被敵對勢力和恐怖分子利用,不僅會有意關閉機載設備,甚至會出現發射虛假飛行信息進行欺騙的情況。可見,與合作式監視手段相比,以低空監視雷達為主體的主動式監視體系有其獨特的優勢和存在的必要性。2011年3月,民航局長李家祥在接受記者采訪時已明確表示要加強低空雷達監視設施的建設。

由于通用航空飛行器的升限較低,飛行高度甚至在1km以下,而且飛行器種類多、成本低、機載設備簡陋,容易造成不明空情,因此低空空域管制對雷達設備提出了更高的要求,具體表現為:由于地球曲率和地形遮擋的影響,大型的遠程雷達在遠處低空區域有明顯的探測盲區,因此,需利用與軍用低空補盲雷達類似的技術,采用近程雷達并架高雷達天線,減少雷達的低空盲區,才能實現對低空空域的有效覆蓋。為了實現大面積低空區域的無縫覆蓋,還需采用低空雷達密集布網的方式。

嘉賓發言現場/圖 來源宇辰網

低空目標的雷達回波容易淹沒在強雜波環境中,難以分辨出來。通航飛行器的速度差別較大,有些甚至低于50公里/小時,屬于低、小、慢目標,通過多普勒處理也難以從靜止雜波中分離出來,檢測難度大大增加。為了獲得優良的低、小、慢目標檢測性能,需選擇合適的波段和波形,并采用特殊的抗雜波、多徑的設計。

姜偉說,可靠性是民用航空監視和管制設備的一個至關重要的指標。2010年8月23日,荷蘭馬城的控制中心雷達和計算機系統發生故障,持續了近1個半小時,歐洲各地約700個航班受到影響,數以10萬計的旅客形成受阻,系統可靠性在民航空管中的重要性由此可見一斑。依據民航局空中交通管制一次監視雷達設備技術規范的規定,雷達設備的可靠性指標MTBF要求達到10000h以上。

在他看來,為了滿足我國低空開放的需要,需要建立一個以低成本、高可靠性雷達、通信、數據融合中心為基礎的低空空域監視和氣象探測多功能雷達網。網絡可覆蓋全國重要城市、敏感區域、邊境地帶、繁忙航路以至于全國大部分地區。

由雷達、通行、融合中心組成的低空空域監視和氣象探測多功能雷達網,是物聯網應用發展的一個重要領域。通過與飛行計劃、氣象網絡、地理信息系統、民航通信系統的信息交換,可以發展出創新型的服務體系,能夠提供飛行沖突探測,低高度告警,限制區侵入告警,機上商務辦公、導航等飛行服務,并能夠提供航空氣象服務,包括低空風切變探測、航空氣象等級信息及危險天氣告警。

隨著中國通用航空的發展,建立低空監視雷達體系工作的不斷推進,需要數量巨大的雷達設備,每年市場飽和需求量將達百部以上,這必將帶來可觀的經濟效益,也必將帶動相關周邊產業如原材料、運輸、運營維護、服務等的發展,提供大量的就業機會。而向通用航空飛行提供氣象服務,是通用航空發展的必然需求,也是氣象服務理念和手段的一次革新。航天企業應當抓住通用航空的重大發展契機,充分發揮在通信、導航、監視領域的傳統技術優勢,大力發展國產低空空管雷達、網絡、通信及導航技術和產品,開拓航天技術應用新領域。

致力“空地一體化安防聯動”

 

上海東古航空科技有限公司副總經理徐宏哲在論壇中的發言圍繞“面向3D環境的空地一體無人化安防聯控系統”進行,在他看來,空地一體化安防聯動系統,由集成化空地一體監控平臺,統一協調高性能旋翼無人機和地面巡邏機器人,實現空中和地面無人化操作的統一聯動、綜合監管,為警用安防事業提供自動化設施保障。集成化空地一體監控平臺能夠綜合協調無人機和地面巡邏車輛的動作,在一張地圖上實時監控每一臺無人機、車輛乃至人員的位置,實現空地聯合安防巡檢作業。

徐宏哲說,空地一體化安防聯動系統使用云平臺系統,結合電子地圖呈現實時現場動態。其中可以實時顯示無人機所在空域的信息、實時顯示單兵所在位置的地理信息以及無人機和安防機器人所在位置的地理信息。特別是控制中心能夠通過該云系統全面掌控各種巡邏、監控系統的實時動態,提供雙向通話、調動指揮,有效實現空地資源共享。

而跨平臺移動監控系統是一款針對無人機、安防車機器人等無人控制平臺實時定位而研制的數據接入設備,可通過運營商的智能空地一體化運營平臺,實現將無人機平臺或者安防機器人等平臺的地理位置、運動狀態等實時云傳輸到系統中。可以以此對系統中的各平臺設備進行相應管控。

論壇現場的反制槍/圖 來源宇辰網

徐宏哲說,東古航空高性能無人機飛行平臺在空地一體化安防系統中,主要扮演空中指揮、監控和資源調度的作用,通過空中視角,居高臨下對現場進行綜合管控,圖像和飛行狀態信息直接返回空地一體化安防系統平臺中,是整個系統中信息的最佳來源,也是安防現場指揮、調度的有效途徑。空地一體化安防聯控系統中的地面機器人并不局限于某一型號的機器人,平臺具備高度的兼容性,允許機器人系統的運行狀態、坐標位置、圖像信息等數據完整無縫地接入到整個空地一體化聯控系統中。高性能噴水排煙機器人,更能夠直抵火災現場,使用高壓水炮或排煙裝置進行高效滅火,同時避免消防作業人員的人身傷亡事故。

清華大學-加西亞低空安全技術研究中心副主任周宏志在“淺析要地低空安全立體防范策略與技術”的講話中表示,如今,包括國家機密信息安全、政要人身安全、民航及軍用飛機安全、防止重大危險園區破壞活動、政治敏感區域制造政治事端、低空飛行器恐怖襲擊等。

2018年1月8日,俄羅斯國防部發布消息稱,俄駐敘利亞基地首次遭大規模無人機攻擊,但未造成損失。1月6日俄在敘利亞境內的防空系統發現10架無人機飛近俄軍駐敘的赫梅明空軍基地,同時發現3架無人機飛近了俄在敘的塔爾圖斯海軍基地。2017年9月27日烏克蘭文尼察州一處大型軍事倉庫因為人機投射發生大型爆炸。

在他看來,要制止此類事件的發生,需要做好包括規范使用、登記監管、黑白名單區分以及探測、感知、規避、拒止、取證等一系列安全措施。

上海市航空車輛模型協會會長顧辰表示,對于“低、慢、小”,需要做到“空域限定、設備注冊、持證操作、監控有力”。為此,首先是需要科學定義。目前無人機的概念已被泛化,其中有商業誘導的因素,也有人為“攪局”的因素,已經殃及原來從形態到定義都十分明確的航空模型并造成后果,亟待正本清源。其實,除了“無人”這個要素以外,無人機和航空模型的本質差別在于,前者是執行任務的載體,后者是體驗運動的載體。那些以飛行器幾何尺寸大小、起飛重量多少來劃分“江湖”的構想,不利于各負其責的管理和運作。其次是要要精準管理、要疏堵結合,必須“兩手都要硬”。

上海振裔航空科技有限公司副總經理吳宇軍、技術總監仲惟姣、成都縱橫大鵬無人機科技有限公司技術總監王義修分別就相關話題進行了發言,宇辰網后續將會提供更多相關資訊。

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標簽:??反無人機系統 無人機反制器
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