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运输系统案例集/无人机融入民航

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摘要

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无人机系统的首次记录使用发生在 1849 年，当时奥地利帝国利用装载炸药的气球来恐吓被围困在威尼斯的革命者。然而，直到第二次世界大战，无人机系统才作为远程控制的目标无人机得到常规使用。[1] 技术发展创造了一代新的无人机系统，这些系统在最近的伊拉克和阿富汗战争中作为武装和/或侦察平台运行。电子设备、小型化和复合材料的改进使得更小、更轻、更便宜的无人机系统能够提供给公众。虽然联邦航空管理局 (FAA) 使用无人机系统 (UAS) 的分类，但公众和媒体更喜欢使用更旧、更简单的名称“无人机”。

最近行业和 FAA 的估计表明，小型 UAS 的销售额将在 2015 年假日季超过 100 万台。[2] 由于 UAS 的爆炸式流行，政策制定者面临着关于 UAS 使用和安全的艰难挑战和问题。出于实际和政策考虑，UAS 被分类为小型，重量小于 55 磅，和大型，重量为 55 磅或以上。（第三类，微型，正在提出，重量标准正在制定中。）大型 UAS，在最近的战争中广受欢迎，搭载了复杂的电子导航和探测能力，以满足任务要求并确保安全。通常，大型 UAS 在高空飞行，超出操作员的视线范围。由于操作限制，小型 UAS 没有相同的功能。然而，小型 UAS 具有在各种商业用途中的潜在可行性，例如摄影、摄像、交通报告、鱼类探测、农业、管道/铁路检查和包裹递送。[3]

民用空域系统的基本安全原则要求所有飞机“能够看到和被看到”。因此，FAA 对小型 UAS 提出的规则要求在操作员的视线范围内操作。虽然这对于娱乐性操作员很有用，但这种限制并不利于大多数扩展商业用途。因此，各种 UAS 利益相关者积极研究称为“感知和规避”的先进能力。在这种模式下，飞机上的技术“寻找”其他飞机（包括其他 UAS），并采取自主行动以避免发生碰撞的风险。[4] 在这种技术开发、测试和部署之前，大型 UAS 在空域的隔离区域内运行，以降低发生碰撞的风险。

由于“感知和规避”能力仍处于早期开发阶段，大型 UAS 在国家空域系统 (NAS) 中的全面整合还需要几年时间。然而，百万无人机圣诞节已经到来。小型 UAS 的经济实惠、受欢迎程度、可靠性和可飞性给当今的政策制定者带来了重大挑战。因此，本案例研究探讨了公共政策的影响，并为将小型 UAS 整合到 NAS 中制定了建议。

参与者

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美国参议院交通、住房和城市发展小组委员会

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该小组委员会由 17 名参议员组成，对 31 个交通、住房和城市发展机构拥有管辖权。该小组委员会管辖的一些与交通相关的机构包括：联邦航空管理局 (FAA)、交通部 (DOT) 和国家运输安全委员会 (NTSB)。[5] 由于该小组委员会对 FAA 拥有管辖权，因此最近对将小型无人机系统 (UAS) 整合到国家空域的问题进行了审议。2015 年 10 月 28 日，该小组委员会举行了一次关于将 UAS 整合到国家空域的听证会，会上讨论了无人机与飞机之间发生的多起近距离碰撞。[6]

美国众议院航空小组委员会

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该小组委员会由 35 名代表组成，并“对民航的所有方面拥有管辖权，包括安全、基础设施、劳工、商业和国际问题”。[7] 该小组委员会对除研究以外的所有 FAA 项目以及 NTSB 拥有管辖权。[8] 2015 年 10 月 2 日和 7 日，该小组委员会举行了关于 UAS 的航空安全的听证会。[9]

美国政府问责局 (GAO)

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GAO 的使命是“支持国会履行其宪法职责，并帮助提高联邦政府的绩效，确保联邦政府对美国人民负责”。[10] GAO 在国会要求或“公共法律或委员会报告”要求的情况下进行研究。[11] 继 2012 年《联邦航空管理局现代化与改革法案》之后，GAO 被指示监督 FAA 在将 UAS 整合到美国民航中的进展。[12]

国会研究服务处 (CRS)

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国会研究服务处 (CRS) 作为国会成员和国会委员会的参谋。[13] CRS 工作人员提供服务，包括：关于政策问题的报告、对查询的回复和研讨会，以及分析当前和拟议的政策。[14] 2015 年 9 月 9 日，CRS 发布了一份名为“无人机系统 (UAS)：新兴产业的商业展望”的报告，该报告重点介绍了美国国内的商业 UAS 行业。[15]

美国交通部 (DOT) 监察长办公室 (OIG)

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美国交通部 (DOT) 监察长办公室 (OIG) 的使命是履行“其法定职责，并支持国会议员、部长、高级部门官员和公众实现安全、高效和有效的交通系统”。[16] OIG 通过审计来防止或停止“欺诈、浪费和滥用”，此外还与国会协商新的拟议法律/法规。[17] 2015 年 6 月 26 日，OIG 发布了“FAA 面临将无人机系统安全整合到国家空域系统中的重大障碍”，这促使对 FAA 对 UAS 的“批准和监督程序”启动审计。[18]

美国联邦航空管理局 (FAA)

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美国联邦航空管理局 (FAA) 的使命是“提供世界上最安全、最有效的航空系统”。[19] FAA 是交通部的下属机构，负责监管和认证所有美国飞机、机场和国家空域内的空中交通，以确保已建立的安全标准得到维护。FAA 是确保 UAS 安全无缝地融入国家空域的主要联邦机构。根据 2012 年《联邦航空管理局现代化与改革法案》第 332(a) 条的规定，FAA 于 2013 年 9 月发布了“无人机系统 (UAS) 综合计划：关于国家 UAS 未来之路的报告”。[20]

美国国防部 (DOD)

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“国防部 (DOD) 的使命是提供必要的军事力量来威慑战争，并保护我们国家的安全”。[21] DOD 多年来成功地开发和部署了用于全球作战的 UAS。2013 年，DOD 发布了“无人系统综合路线图 2011-2036 财年”，该路线图强调了军事 UAS 在国家空域内的行动因当前 FAA 监管问题而受到限制。[22]

美国国土安全部 (DHS)

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美国国土安全部 (DHS) 的总体使命是“确保一个安全、可靠、能够抵御恐怖主义和其他危害的祖国”。[23] DHS 的五个国家安全任务包括：防止恐怖主义和加强安全，确保国家边界安全，执行移民法，维护网络安全，以及确保国家灾害后恢复能力。[24] DHS 下属机构，如美国海岸警卫队和美国海关与边境保护局，已成功地在国家空域内使用 UAS 来加强行动。

美国联邦监狱局 (FBP)

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美国联邦监狱局 (BOP) 的使命是“通过将罪犯关押在安全、人道、经济高效且安全适当的监狱和社区设施的控制环境中来保护社会，这些设施为罪犯提供工作和其他自我提升机会，帮助他们成为守法公民”。[25] 2015 年 11 月 4 日，FBP 发布了一份信息请求，其目标是发现能够“允许检测、跟踪、拦截、参与和中和小型无人机”的技术。[26]

美国森林服务处 (USFS)

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美国森林服务处 (USFS) 的使命是“维持国家森林和草原的健康、多样性和生产力，以满足当代和后代的需求”。[27] 2014 年 6 月 19 日，USFS 主任签署了一份名为“备忘录 14-05，无人机 – 临时政策”的政策备忘录，该备忘录禁止公众在国家公园内操作 UAS。[28] USFS 目前正在使用 UAS 进行森林火灾探测和管理。

美国公园警察

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美国公园警察 (USPP) 的使命是“通过提供高质量的执法服务来支持和促进内政部和国家公园管理局的使命和目标，以保护生命、保护我们的国家珍宝和民主象征，以及保护委托给我们的自然和文化资源”。[29] 2015 年 10 月 9 日，USPP 引用了一名男子在华盛顿纪念碑附近飞行小型无人机的行为，这是 2015 年在华盛顿地区公园发生的第九起类似事件。[30]

美国国家航空航天局 (NASA)

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美国国家航空航天局的使命是“推动科学、技术、航空和太空探索的进步，以增强知识、教育、创新、经济活力和地球管理”。[31] 2015 年 7 月 28 日至 30 日，NASA 举办了 UAS 交通管理大会，讨论了“安全和保障、新兴市场、低空交通管理策略和国际视角等政策问题”。[32]

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加拿大导航服务公司的使命是“通过提供长期可持续的空中导航服务，有效且经济地促进飞机安全飞行。”[33] 加拿大导航服务公司负责控制加拿大的国家空域，批准的无人机运营商必须联系他们以协调空域使用。[34]

美国交通研究委员会（TRB）机场合作研究计划（ACRP）

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美国交通研究委员会（TRB）机场合作研究计划（ACRP）对“机场运营机构”面临的现有联邦研究计划未解决的问题进行研究。[35] “ACRP 在各种机场领域进行研究和其他技术活动，包括设计、施工、维护、运营、安全、安保、政策、规划、人力资源和管理。”[36] 2015 年，ACRP 发布了一份题为“ACRP 报告 144：机场无人机系统（UAS）：入门”的报告，以帮助美国机场了解和整合 UAS。[37]

MITRE 公司

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MITRE 公司的使命是“与行业和学术界合作，推动和应用科学、技术、系统工程和战略，使政府和私营部门能够做出更好的决策并实施解决方案，以应对具有国家和全球意义的复杂挑战。”[38] 2012 年 9 月，MITRE 公司发表了“将无人机整合到下一代自动化系统”，该报告探讨了将 UAS 整合到“国家空域系统（NAS），即下一代航空运输系统 (NextGen)”所面临的挑战的可能解决方案。[39]

弗吉尼亚联邦州州长

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特里·麦考利夫州长是弗吉尼亚州第 72 任州长，他的首要任务是通过创造和维持就业岗位来确保该州的经济繁荣。[40] 2015 年 6 月 12 日，麦考利夫州长签署了第 43 号行政命令，成立了弗吉尼亚无人机系统委员会，目标是使该州成为 UAS 的全国领先者。[41] 在州长的领导下，该州被联邦航空管理局选中作为 UAS 测试场，“通过中大西洋航空伙伴关系来开发无人机技术”。[42]

中大西洋航空伙伴关系 (MAAP)

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中大西洋航空伙伴关系 (MAAP) 是弗吉尼亚州、马里兰州和新泽西州学术机构之间的一项合作努力，其目标是成功执行 UAS “全国测试能力”。[43] 2013 年 12 月，联邦航空管理局将 MAAP 选为其六个指定 UAS 测试场之一，该测试场位于弗吉尼亚理工大学。[44]

弗吉尼亚州 UAS 委员会

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由麦考利夫州长的第 43 号行政命令成立的弗吉尼亚州 UAS 委员会由 19 名成员组成，“将成为引领该行业发展和创造新的良好就业机会和经济机会的关键力量”。[45] 弗吉尼亚州 UAS 委员会的既定目标包括：“确定弗吉尼亚州所有无人机系统行业的现状，确定无人机系统行业可能通过弗吉尼亚州的资产满足的挑战和需求，就鼓励无人机系统行业发展提出建议，并制定弗吉尼亚州的价值主张，为向当前的无人机系统行业推介弗吉尼亚州提供基础。”[46]

谷歌公司

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“谷歌的使命是整理全球信息，使其普遍可访问且有用。”[47] 谷歌与其他主要公司合作，与美国国家航空航天局签署了一项协议，“帮助设计第一个协调小型低空无人机的空中交通系统，该系统被称为无人机系统交通管理”。[48] 该公司还在研究新的 UAS 应用，例如互联网提供和包裹递送。

亚马逊公司

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亚马逊的使命是“成为地球上最以客户为中心的公司；打造一个人们可以在线找到和发现任何他们想购买的东西的地方。”[49] 由于联邦航空管理局的规定，亚马逊一直在加拿大秘密地点测试其包裹递送 UAS。[50] 亚马逊的小型包裹 UAS 正在开发中，旨在以 200 英尺至 500 英尺的高度运营，航程约为 10 英里，“运载高达 5 磅的有效载荷，占该公司所有包裹的 86%。”[51] 亚马逊将其通过 UAS 递送包裹的愿景称为“Amazon Prime Air”。

模型航空学会（AMA）

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模型航空学会的使命是为“模型爱好者提供领导力、组织、竞赛、沟通、保护、代表、认可、教育以及科学/技术发展。”[52] AMA 是全球最大的“模型航空协会”，拥有超过 175,000 名会员，“致力于促进、发展、教育、推进和维护模型活动”。[53]

国际无人机竞速协会（IDRA）

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国际无人机竞速协会（IDRA）的使命是提供世界级的竞速体验，促进创新，并推动 UAS 教育。[54] IDRA 为全球“第一人称视角 (FPV) 竞速社区”提供激动人心的、专业组织的、竞争激烈的竞速比赛。[55]

无人驾驶飞行器系统国际协会 (AUVSI)

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无人驾驶飞行器系统国际协会 (AUVSI) “是全球最大的非营利组织，专门致力于推动无人系统和机器人技术社区的发展。”[56] 该组织拥有来自政府、学术界和工业界的 7500 多名成员；“AUVSI 成员支持国防、民用和商业领域。”[57]

航空公司飞行员协会 (ALPA)

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“航空公司飞行员协会 (ALPA) 的使命是促进和倡导航空安全的所有方面，贯穿整个航空社区；在具体和一般方面代表所有商业航空飞行员的集体利益；协助代表协会所有飞行员进行集体谈判活动；在所有政府机构面前促进协会成员的健康和福利；通过所有形式的媒体，以及向公众宣传，成为强大的、有力的航空公司飞行员职业的倡导者；成为代表协会成员的专业飞行员权利和特权的最终守护者和捍卫者。”[58] 截至 2015 年 10 月 1 日，ALPA 成为“飞行前了解”运动的最新支持者。[59] 该运动于 2014 年 12 月由 AUVSI 和 AMA 与 FAA 合作实施，“为 UAS 用户提供安全、负责任地飞行所需的信息和指导。”[60]

竞争企业研究所 (CEI)

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竞争企业研究所 (CEI) 的使命是“通过将好的政策变为好的政治来促进自由和公平。”[61] CEI 是一家非营利组织，“致力于推动有限政府、自由企业和个人自由的原则。”[62] 2015 年 11 月 6 日，CEI 向 FAA 提交了关于 UAS 登记的正式信息请求回复。

美国玉米种植者协会 (NCGA)

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美国玉米种植者协会 (NCGA) 的使命是“为玉米种植者创造和增加机会。”[63] 2015 年 4 月 20 日，NCGA 向美国交通部和美国商务部国家电信和信息管理局提交了一封正式信函，强调了“无人机系统对农民具有广泛的潜在应用。”[64]

电子前沿基金会 (EFF)

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电子前沿基金会是领先的非营利组织，致力于在数字世界中捍卫公民自由。EFF 成立于 1990 年，通过影响诉讼、政策分析、基层行动主义和技术开发来倡导用户隐私、言论自由和创新。[65]

电子隐私信息中心 (EPIC)

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EPIC 是一家非营利性研究和教育机构，成立于 1994 年，旨在将公众注意力集中于新兴的人权问题，并捍卫隐私、言论自由和民主价值观。[66]

SkyPan International Incorporated

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这是一家总部位于芝加哥的航拍公司，它利用专有的远程驾驶飞行器 (RPV)，开创了航拍和全景摄影的新时代。SkyPan 投入多年时间研究、开发和改进这些技术，使我们能够从全方位平台拍摄独特、360 度的“鸟瞰图”。[67] 2015 年 10 月 6 日，联邦航空管理局 (FAA) 针对 SkyPan 提出了一项创纪录的 190 万美元罚款，原因是 SkyPan 在未经许可的情况下，在人口稠密的纽约和芝加哥空域飞行小型 UAS。[68]

DJI

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大疆创新是一家总部位于中国深圳的私营企业。DJI 是全球最大的小型 UAS 平台制造商，许多平台配备了高清视频和静止图像拍摄功能。DJI 平台被用于电影制作、农业、保护、搜索和救援以及能源基础设施，其飞行和相机稳定系统重新定义了相机放置和运动。[69] 2015 年 11 月 18 日，DJI 宣布开发新的操作系统，以防止 UAS 在敏感区域上空飞行。[70] DJI 最近推出了一款专门为喷洒农作物而设计的无人机。[71]

事件时间线

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1981 年 6 月 9 日 - 美国联邦航空管理局 (FAA) 发布了《模型飞机运行标准》咨询通告 91-57，该通告概述并鼓励自愿遵守模型飞机运行安全标准。

2010 年 2 月 1 日 - MITRE 公司发布了“无人机 (UAS) 空域整合方案”。

2012 年 - MITRE 公司发布了“小型 UAS 的新范式”。

2012 年 2 月 14 日 - 美国国会通过了《2012 年联邦航空管理局现代化和改革法》，该法案包括将民用无人机系统 (UAS) 整合到国家空域系统 (NAS) 的要求和时间表。公共法案 112-95 第三部分，第二部分。

2012 年 9 月 18 日 - 美国政府问责局 (GAO) 发布了“无人机系统：衡量进展和解决潜在的隐私问题将促进整合到国家空域系统”。

2012 年 10 月 16 日 - MITRE 公司发布了“将无人机整合到下一代自动化系统”。

2013 年 - 美国国防部 (DOD) 发布了《无人系统综合路线图：2013 年至 2038 年》。

2013 年 9 月 - FAA 发布了《无人机系统 (UAS) 综合计划》。

2013 年 11 月 7 日 - FAA 发布了《国家空域系统中民用无人机系统 (UAS) 整合路线图》。

2013 年 12 月 30 日 - FAA 在全国范围内选定了六个 UAS 研究和测试场地运营商。

2014 年 1 月 6 日 - FAA 发布了《无人机系统 (UAS) 事实说明书》。

2014 年 2 月 15 日 - GAO 发布了“无人机系统：需要持续的协调、运行数据和性能标准来指导研究和开发”。

2014 年 6 月 26 日 - 美国交通部 (DOT) 监察长办公室 (OIG) 发布了“FAA 面临将无人机系统安全地整合到国家空域系统的重大障碍”。

2014 年 12 月 10 日 - GAO 发布了“无人机系统：整合到国家空域的努力持续进行，但仍需采取许多行动”。

2015 年 - 在 FAA 资助的机场合作研究项目 (ACRP) 下，交通研究委员会 (TRB) 发布了《机场的无人机系统 (UAS)：入门手册》。

2015 年 2 月 23 日 - FAA 发布了关于小型 UAS 运行和认证的拟议规则。

2015 年 3 月 31 日 - 电子隐私信息中心 (EPIC) 对 FAA 提起诉讼，原因是 FAA 未能在小型 UAS 拟议规则中解决隐私问题。

2015 年 6 月 12 日 - 弗吉尼亚联邦州州长特里·麦考利夫宣布成立弗吉尼亚无人系统委员会。

2015 年 7 月 - GAO 发布了“无人机系统：FAA 继续在整合到国家空域方面取得进展”。

2015 年 7 月 28 日 - 美国国家航空航天局 (NASA) 举办了为期三天的关于 UAS 空中交通管理的会议，谷歌和亚马逊参加了会议。

2015 年 8 月 13 日 - FAA 发布了关于 UAS 观测的飞行员报告数据库，突出显示了 2015 年与 2014 年相比增加了 500% 的观测次数。

2015 年 8 月 30 日 - 弗吉尼亚联邦州发布了《弗吉尼亚无人系统商业计划》。

2015 年 9 月 2 日 - FAA 发布了《咨询通告 91-57A》，该通告修订了业余和娱乐目的模型飞机的标准。

2015 年 9 月 14 日 - 模型航空学会发布了对 FAA UAS 飞行员观测数据库的分析，发现数十次而不是数百次“险情”。

2015 年 9 月 15 日 - 美国联邦航空管理局 (FAA) 宣布，在教皇访问华盛顿、费城和纽约期间禁止无人机运营。

2015 年 9 月 18 日 - 维吉尼亚州州长麦考利夫在乔治·梅森大学阿灵顿校区主持了维吉尼亚州无人机委员会的首次会议。

2015 年 10 月 2 日 - 美国众议院交通与基础设施委员会航空小组委员会举行了一次公开听证会，主题为“确保无人机系统时代的航空安全”。

2015 年 10 月 7 日 - FAA 扩大了行业合作研究和开发计划，以探测机场附近地区的无人机。

2015 年 10 月 22 日 - FAA 发布了关于无人机登记要求的澄清，并宣布成立无人机登记工作组。

2015 年 10 月 28 日 - 美国参议院拨款委员会交通、住房和城市发展小组委员会举行了一次公开听证会，主题为“将无人机系统技术整合到国家空域系统”。

2015 年 11 月 3 日 - FAA 管理员迈克尔·胡尔塔启动了由 25 名成员组成的无人机登记工作组，该工作组的任务是就无人机登记的要求和程序提出建议。

2015 年 11 月 4 日 - 美国联邦监狱局 (FBP) 发布了一份关于“无人机防护”的信息征集采购倡议。

2015 年 11 月 21 日 - 无人机登记工作组向 FAA 提供了关于 0.55 到 55 磅之间的无人机登记的建议。

地点地图

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FAA 无人机测试场地位置

经过为期 10 个月的严格筛选过程，来自 24 个州的 25 份提案，联邦航空管理局在全国范围内选择了六个无人机系统研究和测试场地运营商。在选择六个测试场地运营商时，FAA 考虑了地理位置、气候、地面基础设施位置、研究需求、空域使用、安全、航空经验和风险。总而言之，这六个测试应用实现了跨国地理和气候多样性，帮助 FAA 满足其无人机研究需求。[72]

政策问题

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隐私

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虽然无人机在商业领域的整合带来了巨大的机遇，但也引发了如何实现与隐私和公民自由问题一致的无人机整合的问题。尽管 FAA 的使命不包括制定或实施与隐私相关的政策，但无人机测试场地的经验使他们有机会更多地了解无人机技术的应用和隐私问题。FAA 计划让每个测试场地运营商制定一项隐私政策，该政策将影响测试场地的运营。隐私政策将公开发布，并以公平信息实践原则为基础。此外，每个测试场地将创建一种工具，运营商可以通过该工具收集和考虑对其隐私政策的意见。为无人机测试场地计划的隐私要求是专门为测试场地设计的，并不打算预先确定无人机运作的长期政策。尽管如此，FAA 预计测试场地制定的隐私政策将有助于为决策者和隐私倡导者之间的讨论提供信息。[73]

安全

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FAA 已有的政策支持美国上空的飞机根据其强制性程序和做法进行驾驶，该政策也适用于无人机。此外，所有新的民用飞机都需要适航证书，无论其飞行空域类别如何。[74]

这些既有政策在无人机上的应用总结如下：

需要制定监管标准，以使无人机的现有技术能够符合联邦法规第 14 章，该法规规定“为了确保安全，运营商需要通过 FAA 认证、国防部适航声明或其他批准的方式来确定无人机的适航性”。[75]

申请人还必须证明与其他飞机发生碰撞的可能性极低。

驾驶员指挥概念对于有人驾驶操作是必要的。FAA 的无人机指南将驾驶员指挥概念应用于无人机，并包括最低资格和时效要求。

为了获得对国家空域的完全访问权限，无人机需要能够从现有系统中改进，现有系统需要适应未来能够获得标准适航证书的系统。这些无人机还需要由经过认证的飞行员根据现有、修订或新的法规以及要求的标准、政策和程序使用。[76]

安全

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将公共和民用无人机整合到国家空域会带来特定的国家安全影响。这些影响包括对认证进行安全筛选，以及对与无人机相关人员进行指导，重点关注网络和通信弱点，并在日益拥挤的空域中维护和提升防空和空域态势感知能力。在某些情况下，用于有人驾驶飞机的现有安全结构可能是有效的。其他安全问题可能需要完全制定新的安全计划。FAA 正与相关的美国部门和机构以及利益相关者合作，积极解决这些问题。[77]


案例叙述

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在三个政策领域，各方都根据各自的组织使命和优先事项提出了举措，以确定或影响政策。尽管小型无人机认证和运营法规尚未最终确定，但联邦航空管理局利用现行法规来确定表 1 中突出的要求。通过将小型无人机运营限制在目视范围内、白天、地面以上 400 英尺以下，以及不受管制的空域，FAA 降低了碰撞风险。此外，豁免或授权证书包含具体的运营要求，通过隔离空域、追赶飞机、位置和高度应答器、直接双向通信等进一步降低了碰撞风险。FAA 将公共实体定义为执法、消防、边境巡逻、救灾、搜救、军事训练和其他政府任务。[78] 本节提供了关于其他政策举措的更多信息。

表 1. FAA 对小型无人机运营的现行要求

无人机用途 目视范围内的操作 超视距操作
休闲 400 英尺以下，白天，不受管制的空域 禁止
实验 400 英尺以下，白天，不受管制的空域 实验适航证书
商业 豁免或授权证书 豁免或授权证书
公共实体 400 英尺以下，白天，不受管制的空域 豁免或授权证书

注意：信息来自 FAA 事实说明 - 无人机系统

对现行政策的批评

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当前 FAA 无人机政策已成为某些利益相关者的批评对象。当前无人机政策的主要争议点包括：未能解决隐私问题，提议强制注册所有无人机，以及要求无人机通过视线操作。2015 年 3 月 31 日，EPIC 针对 FAA 提起诉讼，“指控其未能根据国会授权制定商业无人机的隐私规则”。[79] 该诉讼是针对 FAA 于 2015 年 2 月 23 日发布的拟议规则制定公告 (NPRM) 和拒绝 EPIC 初始请愿书 (于 2012 年提交) 而提出的。[80] FAA 发布的 NPRM 指出，“隐私问题超出了本次规则制定的范围”。[81] 该案目前正在等待美国哥伦比亚特区巡回上诉法院审理。

2015 年 11 月 6 日，CEI 向 FAA 提交了关于无人机电子注册的“信息请求”的正式回应。在回应中，CEI 强调了三个要点，包括：“(1)FAA 缺乏强制注册所有无人机的管辖权；(2)仅仅注册，无论是销售点注册还是运营前注册，都无法有效降低无人机安全风险；(3)FAA 不能通过行政程序法 (APA) 的正当理由例外情况来免除必要的通知和评论规则制定要求。”[82] CEI 指出，FAA 缺乏强制无人机注册的管辖权，因为 FAA 现代化和改革法案 (FMRA) 第 336 条规定，“FAA 不得颁布针对小型无人机爱好者的规则”。[83] CEI 进一步解释说，与强制注册相比，地理围栏等方法将更有效地抵制不安全的无人机操作。最后，CEI 声称，交通部长福克斯的目标是到“12 月中旬”强制无人机注册，这违反了 APA，APA 规定“实质性机构规则制定需要包括至少 30 天的通知和评论期限”，除非机构能够证明存在正当理由。[84] 如果实施，提议的强制所有无人机注册的要求很可能会遭到爱好者和商业实体的强烈反对。

当前 FAA 无人机政策要求“无人机必须在操作员视线范围内飞行，距离地面高度低于 400 英尺，在白天条件下，在 G 级（非控制）空域内飞行，并且距离任何机场或其他航空活动地点超过 5 英里”。[85] 视线无人机操作的要求极大地限制了爱好者和商业实体的能力。例如，IDRA 爱好者组织推广“第一人称视角 (FPW)”无人机竞赛，而这在当前政策中是被严格禁止的。亚马逊希望使用“高度自动化的空中飞行器，用于 Prime Air”，配备“感知和避障传感器”，在 10 英里的范围内投递不超过 5 磅的有效载荷（占销售产品的 85%）。[86] 在当前 FAA 无人机法规下，亚马逊需要为全球定位系统 (GPS) 导航和自动无人机机群提交豁免或授权证书。

管辖权/权限

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2012 年的 FAA 现代化和改革法案 (FMRA) 赋予联邦航空管理局局长广泛而独有的航空安全权限。[87] 该权限在详细的联邦航空法规 (FAR) 中被编码，这些法规定义了空中系统、机场、航路、程序和障碍物安全运行的标准和要求。随着时间的推移，判例法承认 FAA 权限延伸到所有不受法律豁免的空域。因此，这种国家权限不能被州法律取代。然而，其他利益相关者对 FAA 权限是否适用于规范小型无人机持不同意见。截至 2015 年 10 月 8 日，45 个州在 2015 年审议了 166 项与无人机操作相关的法案，其中 20 个州颁布了立法，4 个州通过了决议。[88] 州立法的作用差别很大，并面临着取代 FAA 权限的挑战。其他参与者，例如 SkyPan International，声称当前 FAA 小型无人机要求缺乏法律依据，因为 FAA 超出了现有的法律权限。[89] 然而，电子隐私信息中心 (EPIC) 认为，FAA 未能根据 FMRA 行使权限和要求，未能为拟议的 小型无人机操作和认证规定定义隐私保护。[90] 这些冲突需要在适当的法院系统中进行裁决。

注册

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2015 年 11 月 3 日，FAA 管理员迈克尔·胡埃尔塔组建了一个由 25 名成员组成的特别工作组，为小型无人机提供有关要求和程序的建议。[91] 胡埃尔塔管理员引用了有人驾驶飞机和无人机之间发生的多次近距离事件，敦促特别工作组“跳出框框思考”，利用目前可用的技术设计并快速实施注册方案。[92] 工作组成员代表了各个行业和组织的利益相关者。该流程可能在 12 月中旬之前到位，以应对数百万架新飞机作为节日礼物被赠送的预期。[93] FAA 强调了保护国家空域的重要性，并将远程操作的地面车辆区分开来。就像拥有汽车一样，未注册你的无人机可能会成为执法部门关注你的理由。注册的主要原因是在发生事故（或故意）与另一架飞机或地面物体发生碰撞时，可以找到机主。[94] 此外，FAA 还警告现有的小型无人机所有者不要使用广告中的“无人机注册”公司，因为注册流程仍在开发中。[95]

2015 年 11 月 21 日，无人机注册特别工作组向 FAA 提供了关于重量介于 0.55 磅至 55 磅之间的小型无人机注册的建议。如果被采纳，小型无人机所有者将向 FAA 注册他们的姓名和物理家庭住址，并收到一个单一的注册号，该注册号必须贴在该注册人拥有的每架无人机上。[96] 2015 年 11 月 23 日，众议院交通与基础设施委员会排名成员彼得·德法齐奥赞扬了 FAA 和特别工作组快速工作和合理建议。然而，竞争企业研究所质疑将这些规定纳入紧急规则制定的合法性。[97] 此外，电子隐私信息中心表示，特别工作组做得还不够，没有要求小型无人机操作员的联系信息，也没有要求全面披露注册的小型无人机监视功能。[98]

标准/规定

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FAA 提议了三种无人机类别。微型无人机重量低于 4.4 磅，将拥有最灵活的标准和规定。小型无人机重量低于 55 磅，大型无人机重量为 55 磅或以上。一些行业和政策利益相关者认为，这些类别并不能有效地描述所有可用的无人机的不同特征。相比之下，国防部有 5 类无人机，这些无人机按速度、重量和高度能力等特征分类。将无人机归入特定类别是实现认证标准的必要步骤。[99]

尽管在 2015 年 2 月提出并发布，但 FAA 尚未最终确定将小型 UAS 整合到空域的规定。目前，FAA 允许在个案基础上使用 UAS。为了超越耗时的流程，FAA 寻求在以下领域建立标准：性能标准、认证标准和分类。在没有监管法规的情况下，UAS 将无法在国家空域内运行，除非受到实质性限制。[100] FAA 估计，小型 UAS 规定和标准将于 2016 年 6 月 17 日最终确定。[101] 一些利益相关者不建议对小型 UAS 制定任何规定或标准，因为这将不必要地限制新兴产业的增长和发展。[102]

FAA 与其他政府机构和行业参与者之间仍在就大型 UAS 的最低性能标准进行合作。2013 年 3 月，成立了一个 UAS 执行委员会，重点关注“探测和规避能力以及指挥和控制链路的更详细标准。近期，重点将放在高空作业”。[103] 此外，尚未制定“设计、制造和认证新型 UAS 所必需的标准”。[104] 因此，FAA 无法认证任何新型大型 UAS 或向制造商提供有关认证所需的规范设计的指导。但是，一个专门委员会开发并发布了探测和规避系统以及指挥和控制数据链路的临时标准。[105]

执法

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与任何标准或法规一样，它们必须得到必要的权力支持，以确保遵守和对不遵守行为进行处罚。不幸的是，随着小型 UAS 拥有量和运营的非同寻常和快速增长，越来越多的报告显示小型 UAS 在有人驾驶飞机、机场和禁飞空域附近飞行。FAA 维护的飞机驾驶员报告数据显示，从 2014 年 6 月的 16 起事件增加到 2015 年 6 月的 138 起事件。这些事件包括由于未经授权的小型 UAS 活动，需要关闭西部的几个野火的空中灭火行动。因此，监管机构最近对安全和安保违规行为采取了一些执法行动。

最重要的是 FAA 对芝加哥航拍公司 SkyPan International 处以 190 万美元的罚款，该公司因 65 次未经授权的商业 UAS 飞行而被罚款，其中包括 43 次在高度限制的纽约空域进行的飞行。[106] 但是，其他最近发生的事件继续突显了对限制的执行。在 2015 年 1 月小型 UAS 在白宫草坪坠毁，以及 2015 年 5 月另一架小型 UAS 在白宫附近飞行后，美国公园管理局和美国特勤局加强了执法力度。在特勤局从白宫椭圆形草坪上取回一架小型 UAS 后，公园管理局对一名哥伦比亚特区居民处以罚款。[107] 这个问题并不局限于美国。英国民航局 (CAA) 由于在伦敦拍摄了一段宣传视频而对一名小型 UAS 运营商处以罚款。[108] 加拿大空中导航服务提供商 NAV Canada 的首席执行官认识到问题日益严重和碰撞风险增加，建议对在机场附近进行的未经授权的小型 UAS 运营实施刑事处罚。[109]

但是，FAA、英国民航局和加拿大交通部更倾向于采用多管齐下的方法，包括教育和宣传，以及更严格的执法。在 2015 年 9 月教皇访问纽约、华盛顿和费城之前，FAA 与小型 UAS 和模型飞机行业合作，向公众宣传在教皇方济各附近对小型 UAS 飞行的限制。[110] 此外，FAA 与小型 UAS 行业合作创建了“飞行前须知”网站，以提高公众意识，并对小型 UAS 社区进行教育。[111]

地理围栏

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地理围栏是一种软件功能，编码在小型 UAS 机载系统和控制器应用程序中，可以防止小型 UAS 在禁飞区或安全敏感区域上空激活和飞行。全球最大的小型 UAS 制造商大疆创新于 2015 年 11 月 19 日宣布，将安装并提供软件更新，其中包括在监狱、发电厂、机场、禁飞空域、自然灾害和重大体育赛事周围设置地理围栏。但是，警察和消防员等公共安全组织将能够停用地理围栏以执行生命安全和安保功能。[112] 在 2015 年 10 月的美国国会听证会上，许多议员呼吁将强制地理围栏作为 FAA 提出的小型 UAS 规定的一部分。[113]

小型 UAS 空中交通管理

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小型 UAS 是用途广泛且价格实惠的平台，尽管 YouTube 上充斥着视频，但它们提供的效用超出了休闲用户或业余摄影师的范围。在农业领域，小型 UAS 可用于早期检测害虫侵袭和作物病害，以及精确施肥和作物侦察。[114] 小型 UAS 有助于在破坏性天气事件后恢复供电。[115] 此外，国际无人机系统协会 (AUVSI) 估计，如果小型 UAS 能够安全整合，将创造 800 亿美元的新业务。[116] 但是，最有效的小型 UAS 功能需要能够在超出视线范围的作业期间安全导航。有两个主要举措正在努力实现这一目标。

FAA 建立了先锋计划，以利用正在开发的技术将小型 UAS 运营扩展到超出视线范围。目前，CNN、PrecisionHawk、BNSF 铁路和 CACI 参与了这一合作研究和开发举措。[117] CNN 正在探索在人口稠密地区使用小型 UAS 收集新闻，而 PrecisionHawk 正在开发在农村地区的超出视线范围。[118] BNSF 铁路正在研究小型 UAS 的指挥和控制，以检查铁路基础设施。[119] CACI 将访问安全和安保功能，以检测和跟踪机场附近的 UAS 运营。[120] 2015 年 11 月 13 日，PrecisionHawk 宣布对小型 UAS 的能力进行现场测试，该能力能够检测到其他空中飞行器和障碍物并自动避开它们。[121]

美国国家航空航天局 (NASA) 正在与 21 世纪巨头亚马逊和谷歌合作，开发一个综合系统，允许小型 UAS 在低空空域安全、广泛地运行。[122] NASA 预计在便携式和持久系统中对 UAS 空中交通管理进行自主操作。[123] 谷歌和亚马逊建议使用目前的蜂窝系统进行指挥和控制，同时使用自动应答转发器 (ADS-B) 提供探测功能。此外，谷歌和亚马逊建议设计一个低空空域，根据飞行目的将小型 UAS 分割成不同的高度层。[124] 该系统的操作概念通过一个模式优先考虑访问权，即装备最好的小型 UAS 获得最好的服务。[125]

防御

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与其他新兴技术类似，犯罪分子正在开发对小型 UAS 的恶意用途。但是，由于其尺寸小、价格低廉、易于飞行且难以探测，小型 UAS 尤其具有吸引力，并且构成一种新兴的安全威胁。[126] 目前的研究正在探索几种途径来抵御这种威胁。首先，小型 UAS 存在两个固有弱点，即 GPS 导航和数据链路控制。这项研究探索了通过破坏这些链路来使 UAS 失效的方法。其次，开发人员研究了新的雷达功能来检测小型慢速移动的 UAS。最后，通过精确快速激光平台对小型 UAS 进行拦截，可以摧毁 UAS 并消除风险。[127] 这些技术仍在开发中，目前尚无法部署。

但是，美国联邦监狱局 (BOP) 正在寻求解决小型 UAS 日益用于将武器和违禁物品走私到联邦监狱的问题。[128] 此外，小型 UAS 用于未经授权的图像拍摄和监控。BOP 要求提供关于集成系统的相关信息，该系统能够检测、拦截和消除 BOP 地点附近的 UAS 运营。[129] 此外，该系统还有可能保护关键基础设施和拥挤的活动，并减轻恐怖分子利用小型 UAS 的日益增长的威胁。

结论和建议

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小型无人机政策领域充满活力，不断发展。正如一个新的交通领域预期的那样，许多参与者积极参与，以维护或保护其利益。在隐私、安全和保障这三个政策领域，意见和想法层出不穷。因此，政策制定者面临着一项重大挑战，即如何将相关信息拼凑在一起，并制定有效的政策，以避免出现意外的负面后果，并且不偏袒特定参与者。正如 2015 年的“百万无人机圣诞节”所证明的那样，政策制定者没有时间充裕来采取行动。本节提供三项政策建议。

首先，隐私政策超出了联邦航空管理局的范围。因此，美国国会必须确定个人隐私是否受到有效威胁，并制定政策来减轻这种威胁。虽然小型无人机提供了从新的视角进行“拍摄”的简便且廉价的能力，但执法机构和其他公共机构进行的空中监视并非新鲜事。因此，隐私威胁可能不像人们担心的那么严重。然而，小型无人机的普及可能会使它变得更加突出。

其次，小型无人机的激增造成了碰撞风险。虽然操作起来比以前的飞行器更容易，但小型无人机也可能坠毁。此外，在目前的航空环境中，小型无人机缺乏“看见和被看见”的能力。因此，联邦航空管理局必须尽快完成对小型无人机法规提案的公众意见的审查，并发布最终法规。

第三，小型无人机在多个领域带来了巨大的经济效益和效率优势。然而，只有不到十几家公司参与了全国范围内的研究和开发计划的联盟。更多在不断增长的小型无人机行业中拥有利益相关者的参与者必须在协作环境中投入更多研究和开发资源。只有通过新兴技术，小型无人机才能安全可靠地融入国家空域系统。

进一步阅读

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联邦航空管理局资料单 - 无人机系统

政府问责局无人机系统：联邦航空管理局在将无人机融入国家空域方面取得了进展

国会研究服务局国内无人机和隐私：入门指南

讨论问题

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小型无人机是否对公众的隐私构成威胁？

强制性无人机注册是否会对小型无人机操作员/所有者造成隐私风险？

法规和标准是否会对不断增长的无人机行业产生寒蝉效应？

小型无人机的效益是否超过了安全和安全风险（感知的或真实的）？

联邦政府是否正在快速行动以跟上小型无人机增长的步伐？

州和地方政府在小型无人机监管中扮演着什么角色？

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尾注

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