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无人机安全飞行需云、制造商、电信运营商密切合作

2017年08月20日 14:59:01 来源: 中国民航局网站

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。 

 

 

【纠错】 [责任编辑: 刘君 ]
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