无人机安全飞行需云、制造商、电信运营商密切合作
2018-02-09 10:56:33
来源: 中国民航局网站
0评论
近日,由民航局指导、多方技术单位共同参与的《低空联网无人机安全飞行测试报告》(以下简称《报告》)正式公布。《报告》通过实施联网无人机监管项目技术测试,深度研究测试蜂窝网络在无人机监管的有效性,进一步验证了国际电信联盟(ITU)提出的“利用现有蜂窝网络对低空轻小无人机进行监管”的技术可行性。该成果不仅代表着中国在低空空域的前沿探索,对引导全球无人机产业快速健康发展,推动低空数字化新产业更有着重要的意义。
随着民用无人机技术的迅猛发展并成熟,自动驾驶、悬停、避障技术的完善,无人机视频处理技术的提升,无人机应用逐渐从视距应用扩展到超视距应用,从消费领域扩展到巡检、农业、物流、安防等多个行业。据研究机构EVTank分析师预计,2020年,全球无人机销量望达433万架,市场规模将达到259亿美元。
无人机行业高速发展的同时,也对无人机通信链路提出了新需求,呈现出与蜂窝移动通信技术紧密结合的发展趋势,形成“联网无人机”。业界预测,无人机与移动通信的结合,将给产业界带来10倍的商业机会。《报告》显示,通过蜂窝联网可实现无人机便捷实名登记、可信位置校验、实时可靠数据传输,并通过一体化的完善的管理流程与加密认证技术实现整体业务安全等。基于蜂窝联网的无人机监管,将达到事前可预警、事中可管控、事后可追踪,是应“黑飞”、“扰航”事件的有效监管武器。
此外,《报告》还进行了基于蜂窝网低空覆盖和整体业务特性测试,结果显示:低空蜂窝网络存在少量盲区,可初步满足无人机安全飞行需求;蜂窝辅助网络位置校验可信,可防止GPS不准或者造假;蜂窝网络身份信息增强校验,可提供无人机实名登记实时精准;基于蜂窝网络的信息安全,可保证无人机安全飞行整体业务安全。
民航局相关负责人表示,无人机安全飞行需要无人机云、无人机制造商、电信运营商等社会各界密切合作、共同配合。作为无人机安全飞行的重要政府管理机构,下一步,民航局将牵手更多的通信设备商和电信运营商,基于大带宽、低时延、高可靠的4G/5G通信技术,支撑未来空中智能交通管理系统建设,实现高效、有序的无人机交通管理,使无人机在合法的前提下安全、自由的飞行,最终实现数字化天空,繁荣低空经济。”
该《报告》由民航局指导,工业和信息化部赛迪研究院装备所、中国航空器拥有者及驾驶员协会、华为无线应用场景实验室、中国移动通信集团公司研究院5G联合创新中心、北京优云智翔航空科技有限公司、上海拓攻机器人有限公司、广州亿航智能技术有限公司等行业内的技术单位共同参与。
网友可在微信后台回复“低空”二字下载报告全文。
以下为无人机世界整理的报告要点:
无人机安全飞行构想
经过实际测试,目前移动蜂窝网可以满足 120 米以下绝大部分场景的无人机行业应用需 求,以及 300 米以下绝大部分区域的无人机安全飞行业务链路指标需求(参考表 2)。空地融合蜂窝通信: 300 米以下(4G),1000 米以下(5G),全覆盖;专用对空蜂窝通信:可覆盖 1 万米以下特定航路空域。 基于全国的蜂窝移动通信网络(4G/5G 技术),可以帮助无人机产业建设高效低成本的安全飞行体系, 实现无人机分级、分类、分区域连续管理的目标。
当前 4G 蜂窝网络可以为无人机安全飞行提供实时的数据传输,依据无人机所处小区的位置(近点、中 点、远点、高度)、信道干扰等情况,以平均上报 100Byte 字节的数据包测算,端到端的数据时延在 50~300ms 之间,其中空口时延在 8~50ms 之间。
民航局 2017 年 10 月 20 日发布的《无人机围栏》中特别指出,无人机围栏 LBS 服务指“通过电信移 动运营商的蜂窝无线电通信网络获取移动终端用户的位置信息”,并且无人机云 Level4 能力必须通过 LBS 校验测试。需要电信运营商通过网络能力开放平台,提供可信位置校验 API,为无人机云服务。 根据目前安全飞行的调研情况,为了解决无人机 GPS 不准、欺诈等问题,无人机都是从地面起飞,所 以无人机在地面起飞前进行可信位置校验即可满足需求。
无人机实名登记需要登记无人机拥有者信息,包括:姓名、身份证号、联系电话、地址等信息,以及 相关无人机产品信息。当前电信运营商已经实施电话用户真实身份信息登记,基于此进一步通过网络能力 开放平台,提供实名身份校验 API,实现对无人机实名登记必须的拥有者姓名、身份证号、联系电话等信 息进行在线校验,确保实名登记的便捷、真实、高效。
无人机安全飞行来自终端、网络、平台以及端到端整体业务安全的挑战,由此以下 3 个关键安全 技术和 1 个完善的无人机业务管理流程能力至关重要:
无人机安全飞行实践
2017 年,中国民航局联合中国移动、华为、优云、拓攻、亿航,在南京、广州、杭州、上海等地进行 了蜂窝网低空覆盖测试和整体业务特性测试,详细特性描述和测试结果如下:
序号 | 特性名称 | 特性描述 | 测试结果 |
1 | 拥有者身份登记 |
拥有者在无人机制造商 APP 上向政府管理机构登记:姓 名、身份证号、电话、地址等信息,并由政府管理机构 向电信运营商实时获取拥有者身份校验。 |
通过 |
2 | 无人机设备登记 |
拥有者在无人机制造商 APP 上向政府管理机构登记:注 册码、飞机序列号、飞控序列号、IMEI 等信息。 |
通过 |
3 | 电子围栏更新 |
无人机开机起飞前,基于蜂窝网络,通过无人机云从政 府管理机构实时获取最新无人机围栏信息,更新失败不 得起飞。 |
通过 |
4 | 飞行前设备校验 |
无人机开机起飞前,通过无人机云,向政府管理机构实 时获取无人机注册码、飞机序列号、飞控序列号、IMEI 等一致性校验,校验失败不得起飞。 |
通过 |
5 | 飞行前位置校验 |
无人机开机起飞前,通过无人机云,根据无人机 GPS 位 置,通过电信运营商进行蜂窝网络位置实时校验,校验 不通过不得起飞。 |
通过 |
6 | 飞行心跳保活 |
无人机开机授权通过后,周期性与无人机云进行安全飞 行链路的心跳保活。如果心跳丢失,无人机执行返航或 者降落。 |
通过 |
7 | 飞行数据实时上报 |
无人机开机授权通过后,周期性向无人机云发起飞行位 置、高度、状态等数据报告。 |
通过 |
8 | 飞行管理命令 |
在线接入无人机云的无人机,实时接收无人机云透传的 来自政府管理部门的管理命令,并执行返航或者降落。 |
通过 |
9 | 围栏告警 | 无人机和无人机云支持无人机围栏警报检测和提醒。 | 通过 |
低空蜂窝网络存在少量盲区,可初步满足安全飞行需求
低空覆盖测试表明,目前网络300米以下空域可以基本满足对带宽和时延要求不敏感的安全飞行业务。 300 米以内空域地面网络信号覆盖强度较高,但当前的移动通信网络主要针对地面终端设计,当无人 机飞行高度超过基站天线的主覆盖方向后,下行方向干扰较大,部分区域可能出现暂时断线问题,同时下 行干扰对无人机监管业务的速率和时延也有影响,需要在这些区域针对低空覆盖特征进一步优化网络,包 括联合处理,邻区关系优化等。
蜂窝辅助网络位置校验可信,可防止 GPS 不准或者造假
结合中国移动全网基站分布以及无人机围栏配置,根据区域重要性,建议起飞前位置校 验阈值等于 2 倍小区半径,即站间距,如下:
蜂窝网络身份信息增强校验,可提供实名登记实时精准
中国民航局信息中心与中国移 动打通接口,通过 APP 现场实际操作验收测试,无人机用户提交的不全、不一致的身份信息被 100%实时(1 秒内)发现,同时提醒用户输入正确身份信息,确保了无人机实名登记身份信息的高效、便捷。
基于蜂窝网络的信息安全,可保证无人机安全飞行整体业务安全。
无人机安全飞行愿景
无人机安全飞行需要社会各界密切合作、共同配合:
1) 政府管理机构:制定无人机准入标准、管理标准,提供产品数据库
2) 无人机云:与无人机协同,提供实时飞行管理能力,支持政府管理机构的管理接口,支持无人机 云之间的互联互通
3) 无人机制造商:生产符合国家标准的联网无人机,完成销售前备案
4) 电信运营商:为无人机提供高可靠通信连接、实时业务保障、便捷实名登记、位置校验等服务。
中国民航局作为无人机安全飞行的重要政府管理机构,将牵手除华为和中国移动之外的更多的通信设 备商和电信运营商,基于大带宽、低时延、高可靠的 4G/5G 通信技术,支撑未来空中智能交通管理系统建 设,实现高效、有序的无人机交通管理,使无人机在合法的前提下安全、自由的飞行。最终实现数字化天 空,繁荣低空经济。
[责编:温仁]
评论
全部评论(0)
0评论 2638天前
0评论 2638天前
0评论 2638天前
0评论 2575天前
0评论 2575天前
0评论 2638天前
0评论 2638天前
0评论 2638天前
0评论 2575天前
0评论 2575天前
用户名