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無人機市場將迎新標準 自動駕駛實施分級管理

在民用無人駕駛飛行器這一新興領域,中美之間的競爭不僅體現在技術研發(fā)方面,監(jiān)管政策和產業(yè)政策也同等重要。當美國聯邦航空管理局(FAA)堅持以現有框架對該領域進行適航監(jiān)管時,中國民用航空局(以下簡稱“民航局”)在監(jiān)管匹配創(chuàng)新方面,似乎“先行一步”。4月7日,民航局就《民用無人駕駛飛行器分布式操作運行等級劃分(征求意見稿)》(以下簡稱“《征求意見稿》”)征求意見。這份文件根據自動化程度,將無人駕駛航空器系統分為AL-0~AL-5共6個級別,并對應不同的技術要求。同時,還明確了無人駕駛航空器系統分布式操作運行的安全等級標準。所謂分布式操作,一般是指計算、存儲不在同一臺處理機上,而是分布于多臺處理機上的操作方式。應用于無人駕駛飛行器領域,即是通過后臺運算系統指揮無人駕駛飛行器飛行,大到無人機,小到應用于物流配送的小型飛行器,分布式操作的應用越發(fā)廣泛。四家民用無人駕駛飛行器企業(yè)參加了《征求意見稿》編寫的相關工作,包括億航智能、豐鳥航空、朗星無人駕駛、杭州迅蟻。除此之外,中國民航管理干部院、中國航空器擁有者及駕駛員協會、中國民航科學技術研究院、北航無人系統研究院也參與了《征求意見稿》的起草工作。記者了解到,目前國內外未有針對分布式無人駕駛航空器系統安全操作方面的標準發(fā)布。正是基于此,民航局認為有必要在實踐基礎上形成統一有效的行業(yè)指導標準。這也是億航智能等四家企業(yè)參與《征求意見稿》起草工作的重要原因之一。安全是“壓倒一切”的因素。一位資深業(yè)內人士告訴《中國經營報》記者,在分布式操作無人駕駛航空器系統中,系統安全與“駕駛員”能力水平的相關性變弱,所以,單純采用傳統的對單個駕駛員頒發(fā)執(zhí)照的方式,已不能保證無人駕駛航空器系統操作的安全性。劃分等級確定對應標準是自動駕駛領域的通行做法,汽車自動駕駛即是在分級的基礎上形成標準,對研發(fā)和運行予以規(guī)范。民用無人駕駛飛行器也采用了類似的方法,AL-0~AL-5六個級別中,數字越大,代表駕駛系統自動化的程度越高。了解情況的人士告訴記者,上述級別劃分主要考慮了四方面的因素:自動飛行系統能否完成飛行任務執(zhí)行;能否完成運行風險因素探測與響應;能否完成飛行任務接管;是否存在設計運行范圍的限制。AL-0~AL-5六個級別的劃分,即是依據這四個因素對無人駕駛飛行器自動化水平的識別與評價。在AL-0級中,機組負責飛行任務執(zhí)行和運行風險因素探測與響應,無人駕駛飛行器在設計運行條件下運行。一位該領域初創(chuàng)公司的技術負責人表示,這就是駕駛員在后臺通過系統操作駕駛無人機。不過,他解釋,AL-0級中,無人駕駛飛行器并不是“無自動化”,而是包含一些自動化功能,例如懸停。AL-1級是由機組與自動飛行系統共同控制飛行過程,共同承擔運行風險因素探測和響應。自動系統無法繼續(xù)執(zhí)飛時,由機組接管控制?!霸谶@個級別中,機組可以隨時接管無人駕駛飛行器的控制權。”上述技術負責人向記者解釋稱。當自動化等級達到AL-2級時,自動飛行控制系統可以控制飛行過程,而無須與機組共同控制,運行風險因素的探測和響應,仍由機組和自動飛行控制系統共同完成。與AL-1級相同的是,在自動飛行系統無法繼續(xù)執(zhí)飛時,機組可以接管控制;在整個飛行過程中,機組可以隨時接管執(zhí)飛。隨著等級的升高,自動飛行控制系統發(fā)揮作用的范圍在擴大。在AL-3級別中,將運行風險因素分為“內部”和“外部”。內部風險因素的探測和響應,由自動飛行控制系統負責;外部風險因素的探測和響應,由機組負責。此外,當無人駕駛航空器系統無法繼續(xù)執(zhí)行飛行任務時,可以請求機組接管控制。當機組無應答時,系統可自動進入最小風險狀態(tài)。AL-0~AL-3級相同,機組在飛行過程中可隨時接管控制。在AL-4級中,自動飛行控制系統將獨立負責運行風險因素的探測和響應。當無人駕駛航空器系統無法繼續(xù)執(zhí)飛時,系統可在不額外增加運行風險的前提下重新規(guī)劃飛行任務或自動進入最小風險狀態(tài);機組在飛行過程中可申請接管控制,當系統判斷接管會提高安全風險時可暫緩移交控制權。AL-5級則是自動化程度最高級別。在這個級別中,風險因素探測與響應、無人駕駛航空器系統無法繼續(xù)執(zhí)飛情況下的應急處置方法、機組申請控制飛行的方法與AL-4級相同。這一級別最大的不同在于,無設計運行范圍限制,可在任何可飛行條件下運行。前述業(yè)內人士向記者解釋,AL-0級是“設計運行條件下運行”,而AL-1~AL-4都是在“設計運行范圍內運行”?!皸l件”與“范圍”的區(qū)別在于,前者是具體的“點”,無人駕駛飛行器的運行只有在達到這些“點”的情況下才能運行;“范圍”則是一個“區(qū)間”,即在這個區(qū)間以內,無人駕駛飛行器都可以運行。“在AL-5級中,沒有了設計運行范圍的限制,說明自動化程度最高,當然,這只是技術層面的能力,在實踐中,還會有商業(yè)和法規(guī)方面的因素對無人駕駛飛行實施限制?!彼蛴浾弑硎?。在前述技術負責人看來,AL-0至AL-1的自動化程度較低,AL-2至AL-3的自動化程度居中,AL-4至AL-5是較高程度的自動化。當前,中國無人機運用的場景十分廣泛,在支線/末端物流、巡檢、城市管理等方面均有規(guī)?;膹椭啤C窈骄终J為,分布式操作標準的建立,將為千億級的無人機行業(yè)應用市場的持續(xù)發(fā)展奠定堅實的基礎,在保證公眾安全的前提下,極大推動分布式操作無人駕駛航空器系統安全操作的行業(yè)監(jiān)管體系的建立健全,從而更好地應對當前新型的無人機運行方式給行業(yè)管理帶來的挑戰(zhàn)。記者了解到,本標準實施后,民航局建議無人航空器制造商、無人駕駛航空器運行方、無人駕駛航空器服務方等按照標準規(guī)定的內容,建立自身分布式操作中的安全操作體系,同時不斷改進提升無人駕駛航空器系統的自動化技術水平。