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无人机时代智慧监管的变革与挑战

时间:2022年05月19日   来源:

无人机时代智慧监管的变革与挑战

杨蕤中国民航管理干部学院研究员



随着无人机作为空域新用户的强势加入,低空空域运行管理成为一个全新的领域。目前,我国无人机行业处于发展初期,对其采用“弱监管”的模式是成本最低、速度最快的行业创新和试错发展路径。但与其他新技术和新业态一样,在经历一段时间的野蛮生长后,对于那些顽强拼杀的企业,如何对其进行高效监管将成为行业主管部门面临的重要问题,传统监管模式势必要通过一场变革来匹配新的行业发展特点和技术特征。从无人机发展现状和未来趋势看,行业监管面临多方面变革与挑战。
  智能系统推动根本性变革
  由于人工智能等先进技术的应用,无人机运行较少依赖人的实时参与和决策,更多地通过技术工具与智能系统实施。产业链上不同环节的工作分工随之淡化,无人机运行与服务保障的原有环节和角色的界限被彻底打破。民航传统运行模式中机场、航空公司、空管的独立业务分工将发生根本性变革,这些职能分工,甚至包括航空器的设计和生产,都有可能由单一公司独立实施。与传统民航运行模式相比,无人机运营产业链将呈现纵向一体化的趋势。
  逐渐走向联合服务商模式的无人机运行给行业监管带来巨大挑战,这些挑战主要源于监管对象的变化。缺少了人的参与,传统民航运行中的监管对象消失或重组,运行监管中的部分关键环节直接消失,比如传统的飞行员、签派员、管制员的执照已无法发挥证照管理的监管效能。同时,管制员的职能将由智能化系统替代。如何在无人机运行过程中抓住行业监管的核心要素,设计关键节点,确保空域运行的整体安全水平,已成为无人机运行监管的首要问题。
  无人机的运行管理与生俱来带有数字化和智能化的基因,其正常运行程序难以过多引入人的活动,而是需要通过智能化和自动化的空中交通管理与资源调配,这就完全依赖于系统底层规则制定和运行系统的设计研发。在行业发展初期,各国行业监管系统的主要功能仅限于信息备案、空域监视、通信工具等。例如,美国联邦航空局(FAA)对单纯娱乐目的的无人机飞行提出了一套基础的有限法定例外要求(USC44809),明确要求在管制空域内400英尺(约合121.92米)以下开展无人机飞行,需要提前申请LAANC或DroneZone系统等授权,系统通过飞行计划管理实现信息采集和空域态势监控。
  在无人机行业监管对象由人和标准化流程变成了智能化系统后,如何实现对运行系统的高效管理就成为未来监管改革的重点。从长期发展趋势看,现有行业管理工具无法满足安全管理需要,全球民航安全管理正在由反应式向主动式和预测式的管理理念进行转型升级,无人机运行管理势必率先实现面向运行过程的安全管理。与此同时,各行各业对人工智能系统管理的一个共识是难以对商业化的运行系统进行底层逻辑监控。对于“封装”后的智能化系统,系统的整体性和复杂度都呈现出指数级增加。在更高的安全管理要求与更大的管理难度夹击下,摆在行业管理者面前的问题不仅是引入无人机新用户的空域需要制定哪些运行规则,还包括如何通过“管系统”对这些运行规则的执行进行持续监管。
  行业健康发展才能实现利益最大化
  在全球范围内,无人机行业目前处于起步阶段。行业的发展壮大必须依靠市场经济体制下的自由竞争,从而充分激发技术进步、应用场景和商业模式创新,促使企业优胜劣汰。但市场在推动资源优化配置的同时,也可能带来垄断、信息不对称、腐败滋生等问题,迫切需要通过政府引导来促进行业的健康可持续发展。
  从大型互联网企业的发展路径不难发现,其与生俱来就有平台垄断的冲动,在数字化和智能化系统基础上搭建的商业化无人机运行平台也是如此。只有引入更多无人机,接入更多数据,形成庞大的业务规模,占据较大的市场份额,才能依靠平台实现数据和流量变现,最终实现利益最大化。因此,对无人机行业的监管不仅需要关注如何对平台垄断进行干预,还应重点关注与之相关联的资源配置的公平性、系统安全、数据滥用、“绑架”用户消费习惯等问题。
  传统民用航空产业链的纵向整合重构抹杀了不同角色或任务之间的诸多接口,各个环节之间的运行数据输出不再按照统一标准输出,利益相关方的减少还导致了更为严重的信息不对称,运行信息对行业监管的支撑存在较大不确定性。如何获取有效信息,从数据来源、有效性、安全性等多个维度明确行业监管的信息要求,进而奠定行业监管的数据基础,是行业监管变革中需要解决的重要问题。
  从无人机行业发展路径看,运行管理系统既是数据交互的中心节点,也是核心算法逻辑的运算中心。例如,在美国的UTM和UAM运行概念中,USS和PSU系统分别是两类运行概念信息交汇的中心节点,同时这两个系统也是空中交通管理的处理运算中枢。聚集在这里的地理信息、无人机信息、空域属性、流量信息、无人机四维航迹、用户信息等都对信息安全具有较高要求,而且所有流量调配、空域容量、运行规则等都要通过系统进行固化。积累的大量数据伴随“封装”的算法,势必激发资本贪婪逐利的本性,不可避免地发生权力寻租,通过向个别人行贿以获取廉价的敏感数据,甚至是空域等公共基础资源的不合理占用。
  监管转型依靠多环节保障
  我国的无人机市场具有旺盛的潜在消费需求。近年来,众多科技企业在无人机运行领域布局发力,积极探索创新应用场景和盈利模式。伴随行业的快速发展,政府监管需要对“弱监管”模式进行改革转型。
  无人机行业监管首先需要研究论证的是监管“谁”的问题,有限的监管资源要投入到安全风险最大的监管对象和监管环节。因此,监管环节重构非常重要。无人机行业处于发展初期,为了更好地释放行业发展动力和创新激情,行业管理和法规建设应具有更强包容性,而非将重点放在打造大而全的监管环节上。可以从运行场景入手,首先考虑市场需求、技术水平、安全风险,以及与现有空域运行生态的衔接和影响,再在具体运行场景中明确必要的监管对象和关键的监管环节。
  FAA对无人机的监管采用基于运行场景分类的管理思路,选取当前阶段具有代表性的运行场景作为监管切入点,采用分类监管的思路将运行场景分为小型无人机常规运行和无人机高级运行,并将高级运行进一步细分为五种情况,具体包括:E类空域上层运行、城市空中交通/高级空中交通(UAM/AAM)、无人机物流运输、应急飞行、农业植保(137部)。这些运行场景既包括运行相对成熟的农业植保,又包括市场潜力大、安全风险大的无人机物流运输和UAM/AAM,还包括亟须与现有空域运行衔接的E类空域上层运行和应急飞行。再从具体运行场景出发,逐步拆分并确定相应监管对象、监管环节、具体要求等。
  在改革转型过程中,监管工具的建设同样不可或缺。无人机行业管理应重视监管工具的建设,通过智能化系统等技术工具实现“管系统”,同时关注系统建设对安全和自主可控提出的较高要求。与传统有人航空的运行管理相比,无人机运行管理减少了很多人的控制环节。如果采用国外制造商提供的无人机运行管理系统,系统是一个封装好的“盲盒”,你甚至不知道带来的是惊吓还是惊喜。监管工具建设应与行业技术进步协同发展,在发展过程中储备数据并积累经验。比如航线划设与优化,在行业发展初期对各种运行场景进行航线评估,主要是结合人的监管经验,从单条航线划设评估入手,围绕地面风险和空中风险两个维度,明确评估要素和制定风险评价准则。只有不断积累数据和持续开展实验验证,才有可能形成科学有效的系统固化逻辑规则和最佳监管实践。
  行业的可持续发展离不开对关键资源的管理,尤其是空域资源使用。空域资源使用应关注可用性、公平性、动态性和灵活性,这就要求政府科学实施干预。空域系统设计的主要目的是为飞行各预定阶段提供航空器安全运行支持,包括沿预定飞行航径的导航、超障和提供所需系统能力和安全间隔标准的支持。由于无人机机型复杂、运行场景多样,在研究无人机空域运行安全间隔时,既要考虑各种机型、各类运行场景之间的鸿沟,制定相对统一的运行管理规则,又要确保各类用户对于空域资源使用的公平性,体现空域资源的公共属性。
  除此之外,行业管理的法律法规建设也需要较强包容性。无人机行业管理应充分尊重市场规律,尤其是在行业发展初期,迫切需要激发资本和民营企业家的创新激情,借助市场机制激发技术和商业创新。基于当前阶段和未来一段时间内的技术能力与发展趋势,以市场需求为导向,对不同监管环节和监管对象实施分类监管。对于核心信息的中心节点,尤其是平台模式的核心环节,不宜采用资本主导的发展模式,以避免垄断与数据滥用。