TECHNOLOGY / 09
远程与超视距(BVLOS)运行:现场无人时,天空还能保持安全吗?
无人机自行从机库起飞,远处的运营中心守望着它们。本章介绍超视距飞行、探测规避、UTM 与 Remote ID,以及空域协调——当检查成为日常之后,让众多检查无人机共享同一片天空的机制。
本页内容
机库:常驻现场的机体
机库式无人机(drone-in-a-box,机库)能自动存放、充电(或更换电池)并放飞机体。安装在现场后,它按计划起飞,沿固定航线飞行并返回。无需派人驱车前往,检查频率可以提高,而工作量不会随之增加。
| 适合的场地 | 原因 | 注意事项 |
|---|---|---|
| 光伏电站 | 面积大、平坦,需频繁重复巡查 | 粉尘和高温意味着机库需要维护 |
| 流程工厂与变电站 | 例行巡查以及报警后的即时检查 | 危险区域有严格要求(爆炸性环境) |
| 港口与码头 | 场地大,在海风中巡查 | 盐雾腐蚀与强风(水域) |
| 桥梁与河流 | 从固定点重复同一航线 | 桥面板下方 GNSS 信号弱;航线需要人工验证 |
| 矿山与采石场 | 每日测绘和料堆体积 | 粉尘;与爆破时间的协调 |
机库装好并不等于大功告成:它有容量限制——同时能降落多少架机体。枢纽容量与同时起降(Airffic Logistics)中来自配送视角的分析,有助于决定布置多少个检查机库。
远程运营中心:一个人管几架?
驻库的机体由远程运营中心监管。远程飞手不再是在“飞”,而更多是在批准计划、监视异常并在必要时介入。一人管多机的监管模式将会普及,这使得屏幕设计和应急程序更加重要。
- 链路:蜂窝网络(LTE、5G)或专用无线电。决定链路中断时飞行器的动作(悬停、返航、着陆)。
- 现场之眼:气象传感器、机库相机、与附近人员的联系。切勿在不了解现场状况的情况下飞行。
- 干预程序:谁在什么信号下做什么。人越多越容易混乱,因此要明确分工。
- 记录:飞行日志、决策日志、事件报告,与检查数据一并保存。
远程监管的作业从计划到飞行日志是如何运转的,面向采购方的概要见自主无人机作业的运作方式(Airffic World)。
超视距飞行与探测规避
超视距(BVLOS)飞行的核心问题是如何避免与其他航空器相遇。在视距内,由飞手或观察员监视天空。超出视距后,这项工作必须由机器和规则来完成。这就是探测规避(DAA)。
| 手段 | 工作原理 | 优势 | 局限 |
|---|---|---|---|
| 协作式(通过无线电交换位置) | ADS-B 与网络位置共享 | 能看到远处的航空器 | 对不发射信号的航空器视而不见 |
| 非协作式(地面传感器) | 地面雷达或声学传感器监视空域 | 可探测不发射信号的航空器 | 安装成本高,低空存在盲区 |
| 非协作式(机载传感器) | 无人机上的相机或雷达探测入侵者 | 在任何地方都可用 | 在小型飞行器上性能有限 |
| 程序性与空域隔离 | 按高度、地点和时间隔离;通知有人驾驶航空 | 不依赖技术即可可靠 | 灵活性较低 |
检查类的超视距飞行通常高度低、贴近结构物、沿固定航线进行。遇到有人驾驶航空器的概率较低,但与救护直升机、农用直升机等低空有人驾驶航空器的协调仍然必不可少。
日本、美国和欧洲对人群上空超视距飞行的准入方式有何不同,从配送角度的梳理见分清 Level 4、Part 135 与特定类别(Airffic Logistics)。
UTM 与 Remote ID:空中的交通管理
UTM(无人机交通管理)预先共享飞行计划、消解重叠冲突,并在飞行中让位置可见。在欧洲,它正以 U-space 的形式制度化(其监管框架自2023年1月26日起适用);美国和日本则在开展试验并制定规则。
| 部位 | 作用 | 示例 |
|---|---|---|
| 远程识别(Remote ID) | 飞行器广播身份和位置,任何人都能知道它属于谁 | 日本自 2022 年 6 月 20 日起原则上随登记制度强制实施;美国 FAA 也作出要求(14 CFR Part 89) |
| 飞行计划共享与冲突消解 | 飞行前提交计划,避免重叠 | 日本的飞行计划通报、欧洲 U-space 的飞行授权 |
| 空域信息 | 发布禁飞区、限制和临时限制 | 机场周边、活动、灾害 |
| 飞行中监控与告警 | 对偏离计划或有人驾驶航空器接近发出警告 | U-space 服务、各国试验 |
各国规则不同且不断变化。在日本,自2022年12月5日起,在机体认证和飞手执照的前提下,可以在有人居住地区上空进行无观察员的超视距飞行(所谓 Level 4)。在美国,使超视距飞行常态化的拟议规则(Part 108)已于2025年8月发布,规则制定正在进行中。最新对比见世界各国法规。
关于检查之外 UTM 的整体架构,请阅读UTM 如何让运营者共享空域(Airffic Flight Institute)。
空域协调:该找谁谈
检查飞行需要同时协调空域规则和土地所有者。仅有资产所有者的许可往往还不够。
- 航空主管部门:许可、批准与飞行计划通报(日本为国土交通省 MLIT)。
- 机场与空中交通管制:在机场附近或管制空域内时。
- 道路、河流与铁路管理部门:穿越或靠近其资产飞行时。
- 当地有人驾驶运营方:空中救护、应急和农业直升机。
- 居民与周边企业:靠近第三方的飞行、噪音、隐私。见城市区域与下方人员。
空域操作系统:多少架检查无人机能共享同一片天空
以下是编辑部(Airffic World)的观点。当检查从五年一次转向每日监视,桥梁、输电线路、建筑、下水道和工厂的检查无人机——来自不同公司、使用不同机型——将在同一时间飞越同一座城镇。逐次申请许可、靠电话协调的做法无法规模化。
我们认为需要的是一个空域操作系统。正如计算机的操作系统在众多应用程序之间分配 CPU 和内存以避免冲突,空域操作系统在众多飞行之间分配空间和时间的切片。这正是 Airffic World 正在构建的东西。
| 空域操作系统的作用 | 作用 | 对巡检意味着什么 |
|---|---|---|
| 预约与分配 | 飞行前预约空间和时间的体积(4D 预约) | 即使在桥底和立面等狭小空间也不会重叠 |
| 优先级 | 紧急情况、灾害和有人驾驶航空器优先;巡检让行 | 例行巡检保持灵活;事故检查快速进行 |
| 共享地图 | 结构物、导线和限制区域的统一 3D 地图 | 路径规划与其他所有人基于相同的假设 |
| 实时监管 | 检测偏离计划并提醒附近飞行器 | 若风将一架飞行器吹离航线,其他飞行器会最先知道 |
| 记录与问责 | 保存谁在何时飞过何处 | 巡检记录、事件调查、向居民说明 |
我们并不把空域操作系统看作对监管的替代,而是把监管转化为日常运营的工具。通过对接 UTM、Remote ID 等国家系统,以及检查航线计划和检查数据,飞行与检查将成为同一个流程。这是编辑部的观点;随着法规和标准的演进,它的形态可能会改变。
把飞行申请、港口预订和运营放在同一个屏幕上的一种尝试是无人机飞行申请、港口预订与运营的统一入口(Airffic Flight Market,需登录)。
尚未跨越的障碍
- 非协作式有人驾驶航空器:可靠探测不发射信号的小型有人驾驶航空器或低空直升机,仍然成本高或不完整。
- 链路丢失:山区、山谷和结构物阴影处蜂窝信号弱。必须在设计中纳入安全的失联行为。
- 每人多少架:一名监管者能处理多少架飞行器,以及多个异常同时发生时会怎样,仍在验证之中。
- 国家差异:飞行器认证、执照和 UTM 因国家而异——对跨境巡检服务商是沉重负担。
- 社会接受度:居民对无人机每天在城镇上空飞行的感受。噪音、隐私和沟通都很重要。
查看来源
规则、数字和案例均基于下列来源。未来情景与设计建议是编辑部的观点。
- 国土交通省(MLIT):无人航空机的飞行规则国土交通省航空局 · 已读全文
- 国土交通省:无人机登记门户(自2022年6月20日起强制登记并要求 Remote ID)国土交通省航空局 · 已读全文
- 国土交通省新闻稿:首次 Level 4 飞行获批(2023年3月17日)国土交通省航空局 · 已读全文
- FAA: Remote Identification of DronesU.S. Federal Aviation Administration · 已读全文
- FAA: Unmanned Aircraft System Traffic Management (UTM)U.S. Federal Aviation Administration · 已读全文
- Airdata: FAA Part 108 explained (status of the BVLOS proposed rule, July 2026)Airdata UAV · 已读全文
- EASA press release: EASA publishes first set of AMC/GM for the U-space regulation (20 Dec 2022)European Union Aviation Safety Agency · 已读全文
- Airffic World OS: drone fleet control and airspace managementAirffic World · 已读全文
来源已核对: 2026-10-22