基于无人机监管的通用航空低空管制技术应用研究

一、无人机监管下通用航空低空管制面临的问题

1.1 空域资源分配难题

无人机飞行活动多样，包括物流配送、测绘、航拍等，其对空域的需求在时间和空间上具有很强的随机性。与此同时，传统通用航空有人机，如低空旅游飞机、 农林作业飞机等， 有自身的空域使用需求。这就导致在有限的低空空域内，无人机与有人机之 源竞争激烈。例如，在城市商业区，无人机快递配送可能与用于城市景观 的无人 时段 申请飞行，造成空域分配冲突。而在一些旅游景区，低空旅游直升机的飞行路线与用于景区监测的无人机飞行范围也容易出现重叠，影响双方正常运行。

1.2 无人机 “黑飞” 现象严重

部分无人机操作者安全意识淡薄，为追求便利或利益，在未进行飞行申报、未取得相关许可的情况下擅自飞行，即 “黑飞”。由于缺乏有效的监管手段，这些 “黑飞” 无人机难以被及时发现和制止。“黑飞” 行为不仅干扰了正常的航空秩序，还对公共安全构成严重威胁。如在机场附近，“黑飞” 无人机可能会影响民航客机的起降安全，一旦发生碰撞，后果不堪设想。

1.3 现有管制技术难以适应

传统的空中交通管制技术主要针对大型客机、传统通用航空飞机等设计，对于大量涌现的无人机，存在诸多不适应之处。一方面，传统雷达系统对低空、慢速、小目标的探测能力有限，无人机的雷达反射截面小，容易出现漏报、误报情况。另一方面，现有的通信和导航技术，在面对无人机数量众多、飞行状态多变的情况时，难以实现高效、精准的数据传输和定位导航，无法满足无人机实时监管的需求。而且，不同类型无人机采用的通信协议和数据格式各不相同，导致与现有管制系统的兼容性差，增加了管制难度。

二、通用航空低空管制技术介绍

2.1 广播式自动相关监视（ADS - B）技术

ADS - B 技术要求航空器安装发射设备，实时广播自身的位置、高度、速度等信息。接收端通过地面站或卫星接收这些信息，从而实现对目标的追踪。在无人机监管中，ADS - B 技术可使空管部门实时掌握无人机的飞行状态，有效提高监视精度和范围。数据更新频率可达 1 秒 / 次，定位精度达米级 。对于一些执行远距离、长时间任务的无人机，如测绘无人机、物流无人机等，通过 ADS - B 技术，监管部门能随时了解其位置，及时发现偏离预定航线等异常情况，保障飞行安全。

2.2 通用航空交通管制（UAT）技术

UAT 是专门针对低空无人机开发的通信技术，支持航空器与监管平台之间的双向数据传输。该技术有效解决了部分 “黑飞” 无人机无信号传输的问题，能够让监管部门即使在无人机未主动申报飞行计划的情况下，也有机会获取其部分信息。目前，UAT 技术已在深圳、成都等无人机密集区域进行试点应用。在这些地区，通过部署 UAT 地面接收设备，对区域内无人机进行实时通信监测，一旦发现异常飞行行为，可及时采取措施，如发送警告信息，引导无人机降落等，大大提升了对无人机的管控能力。

2.3 雷达与光电监测技术

雷达监测技术利用电磁波对目标进行探测 ，能够获取无人机的距离、方位、速度等信息，具有监测范围广、全天候工作等优点。但对于小型无人 可能受限 光电监测技术则通过光学和红外传感器，对无人机进行图像采集和识别，可直观 的类型、 姿态等。将两者结合，能够优势互补。当雷达探测到低空目标后，光电设备自动联动追踪，通过图像识别验证目标类型。例如，在机场周边等重点区域，通过建立雷达与光电监测网络，可对进入该区域的无人机进行全方位监测，有效提高对 “低慢小” 目标的监测能力，降低漏报风险。广西开发的 “低空目标融合处理系统”，通过这种多技术融合方式，可同时处理 1000 个以上目标的实时数据，数据延迟控制在 200 毫秒以内 。

2.4 数字孪生与模拟技术

数字孪生技术通过构建与真实物理世界相对应的虚拟数字模型，实时映射无人机的位置、状态等信息。在低空管制中，利用数字孪生技术 场景 将无人机、有人机以及空域环境等要素全部纳入其中。监管部门可以在这 设备故障等突发情况，提前制定应对策略。例如，南宁低空服务平台通过数字 压缩至 30 分钟 。同时，在无人机实际飞行过程中，数字孪生模型能够根据实时数据 为管制决策提供准确、直观的依据，提高管制效率和科学性。

三、低空管制技术应用面临的挑战与改进方向

3.1 技术设备成本与普及难题

目前，一些先进的低空管制技术设备，如高精度雷达、具备数字孪生功能的系统等，价格昂贵，对于许多通用航空企业和地方监管部门来说，采购和维护成本过高， 限制了技术的广泛应用。例如，一套功能完善的低空目标融合处理系统，采购成本可能高 元 每年的维护费用也不菲。为解决这一问题，一方面需要加大技术研发投入，推动技术创新，降低设备生产成本。如通过优化生产工艺、采用新型材料等方式，减少硬件成本。另一方面，政府可出台相关扶持政策，对采购和使用先进低空管制技术设备的企业和部门给予补贴或税收优惠，鼓励其积极应用新技术。

3.2 不同技术间的兼容性问题

由于无人机监管涉及多种技术，如通信、监测、定位等，而不同技术往往由不同厂家研发，其数据格式、通信协议等存在差异，导致在实际应用中，各技术设备之间的兼容性不佳。例如，某品牌的 ADS - B 设备与另一品牌的雷达系统在数据对接时，可能出现数据解析错误或传输延迟的情况。为改善兼容性，应建立统一的技术标准和规范，明确各技术设备在数据接口、通信协议、数据格式等方面的要求。行业协会和相关管理部门应发挥主导作用，组织企业和科研机构共同参与标准制定。同时，加强对技术设备的兼容性测试，在设备投入市场前，严格检验其与其他主流技术设备的协同工作能力，确保不同技术能够有效融合，为无人机监管提供可靠支持。

3.3 专业人才短缺

低空管制技术的应用需要既懂航空管制知识，又熟悉先进技术原理和操作的专业人才。当前，这类复合型人才较为匮乏。许多管制人员对传统航空 务熟 但对新兴的无人机监管技术，如数字孪生、UAT 技术等了解不足，在实际工作中难以充分发挥 高校和职业院校应调整相关专业课程设置，增加低空管制技术相关课程，如开设 无人机监管技 生应用” 等专业课程，培养适应行业发展需求的专业人才。同时，加强对在职人员的培训，定期组织技术培训和研讨会，邀请专家学者进行授课，提升管制人员的技术水平和业务能力。

结论：随着无人机在通用航空领域的广泛应用，基于无人机监管的通用航空低空管制技术应用至关重要。未来，需要政府、企业和科研机构共同努力，通过技术创新、标准制定和人才培养等措施，不断完善低空管制技术体系，提高无人机监管水平，为通用航空产业的蓬勃发展创造更加安全、高效的低空飞行环境。