system: [SYSTEM]

user: 3. 低空空域发展现状研究 为了切实推动我国低空空域相关产业快速发展，国家各级部门根据国情空情、地区特点和航空需求，对低空空域开放、使用和管理进行了一系列积极探索和试点建设，本节分别从顶层规划设计、法律法规建设、理论技术研究和运营服务保障四个方面对低空空域发展现状进行总体概述。 3.1. 顶层规划设计现状 为最大限度地释放空域资源红利、提升航空运行活动效率，我国一直致力于空域管理体制改革工作。国务院中央军委于2010年11月发布《关于深化我国低空空域管理改革的意见》，对我国低空空域管理改革方向做出明确部署，首次明确了深化低空空域管理改革的总体目标、阶段步骤和主要任务。国务院于2012年7月和2016年5月陆续发布《关于促进民航业发展的若干意见》《关于促进通用航空业发展的指导意见》 [ 8 ] [ 9 ]，提出要大力发展通用航空，充分发挥市场机制作用，加大改革创新力度，加强通用航空基础设施、监管技术和法规标准建设，以期建成布局合理、便利快捷、制造先进、安全规范、应用广泛、军民兼顾的通用航空体系。为满足民用无人机发展需求，中国民用航空局于2019年5月发布《关于促进民用无人驾驶航空发展的指导意见(征求意见稿)》，提出要把握民用无人机运行特点规律，构建“社会管理+行业管理”的格局，形成安全、高效、顺畅、可持续的民用无人机运行体系，实现民用无人机“无缝隙”融入国家空域系统，打造与各类航空器相适应的运行生态系统 [ 10 ]。为进一步探索推进空域分类管理和低空空域管理改革，建立空域动态管理与灵活使用机制，国务院中央军委于2017年12月批复四川省低空空域协同管理试点建设方案，该试点方案的获批成为我国改革开放以来空域管理体制创新的一次重大突破，为其他地区低空空域管理体制机制改革奠定了重要基础 [ 11 ]。深圳作为全球无人机领军企业——大疆科技有限公司的总部所在地，亦在参与推动国家低空空域管理改革方面走在了全国前列，于2018年发布《深圳地区无人机飞行管理实施办法(试行)》，明确除不可随意飞行空域以外，无人机无需提前申报便可在其它区域飞行。另外，为有效推动低空产业快速发展，中国工业和信息化部于2017年11月发布《关于促进和规范民用无人机制造业发展的指导意见》，明确了民用无人机产业发展的路线图和时间表，对2020年至2025年民用无人机产业产值、国际知名企业培育和核心关键技术等提出了要求 [ 12 ]。为探索无人机行业管理与社会管理深度融合的新路径，有序开展我国民用无人机发展试点示范工作，中国民用航空局于2020年5月发布《民用无人驾驶航空试验基地(试验区)建设工作指引》》，旨在引导民用无人机产业发展、培育产业生态，为无人机运行理论研究、风险评估、技术应用等提供试运行平台 [ 13 ]。除港澳台之外，目前全国已有30余个省市自治区制定了通用航空发展规划和通用机场建设规划，对行政区域内通航产业发展做出全面部署，制定了面向未来不同阶段的发展目标和工作重点。上述探索为中国低空空域发展提供了良好的运行框架、方向指引和政策环境。 3.2. 法律法规建设现状 法律法规是创造良好的低空空域发展环境、确保低空空域及其相关产业规范有序运作的重要基石。国务院在1986年1月发布的《关于通用航空管理的暂行规定》中首次将“专业航空”更名为“通用航空”，明确了通用航空行业管理机构、从事通用航空活动需履行的报批手续、从事通用航空经营活动的审批管理程序等要求。在《中华人民共和国民用航空法》出台之前，该规定为通用航空和民用无人机行业管理提供了法规依据。目前，通用航空和民用无人机飞行活动政策和管理的法律依据是1996年3月发布的《中华人民共和国民用航空法》以及后续的若干修正版，其设定了通用航空的定义以及从事通用航空活动的条件，明确提出保障飞行安全，保护用户、地面第三人以及从事通用航空活动的单位和个人的合法权益。2000年7月，国务院中央军委发布《中华人民共和国飞行基本规则》，规定在组织与实施通用航空飞行活动时，必须按照有关规定履行报批手续，并向当地飞行管制部门提出飞行申请，各航空单位应当按照批准的飞行计划组织实施。随后发布的《通用航空飞行管制条例》成为管理大陆通用航空飞行活动的基本依据，该条例规范了从事通用航空飞行活动的单位或个人向当地飞行管制部门提出飞行计划申请的程序、时限要求等。为保障民用无人机飞行管理工作顺利高效开展，中国民用航空局于2018年1月发布《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例(征求意见稿)》，对民用无人机系统、无人机驾驶员、无人机飞行空域和运行管理等进行了规范 [ 14 ]。四川省率先就通用航空发展进行立法，于2019年10月发布《四川省通用航空条例(草案代拟稿)》，明确了通用机场、空域与飞行、应急保障、产业促进、创新发展等诸多事宜。目前，涉及到通用航空和民用无人机的民航规章共有30余部，主要包括《一般运行和飞行规则》《小型航空器商业运输运营人运行合格审定规则》等安全管理规章、《通用航空经营许可管理规定》《非经营性通用航空登记管理规定》等经济管理规章，以及专业机构和从业人员的资质审定规章。为保证通用航空作业质量，引导和规范通用航空企业开展作业项目，国家先后发布了一系列通用航空作业标准。上述法律法规和规章为中国低空空域发展提供了良好的法治保障。 3.3. 理论技术研究现状 低空空域相关理论技术研究是支撑低空空域运营服务保障的重要手段，目前国内在该领域的研究主要侧重低空空域规划设计(空域结构视角)和低空飞行活动管理(空域用户视角)两个方面。考虑到本文的研究定位及篇幅问题，此处主要对相关理论技术研究工作进行总体概括，而并不过多涉及微观层面的研究细节。在低空空域规划设计方面，目前主要从国家政策视角将其划分为管制空域、监视空域、报告空域、目视飞行航线四类，有部分学者根据航空用户飞行需求，对特定类别(主要是飞行航线)的低空空域进行了规划设计。例如，白龙等人分析了城市区域(超)低空空域无人机活动规则、覆盖区规则和隔离区规则，在3D城市模型的基础上应用最优函数地图对最优活动通道进行了优选设计 [ 15 ]；冯登超等人研究了空间实景和虚景的三维可视化以及多源异构参数分类的可视化展示技术，并对可视化数据源的获取方法、展示技术及建模产品进行了梳理 [ 16 ]；潘卫军等人基于Reich模型建立了有人机与无人机的侧向碰撞风险模型，对无人机融入有人机管制空域时的侧向间隔使用进行了优化，所推导的防碰撞间隔满足ICAO规定的碰撞风险要求 [ 17 ]。在低空飞行活动管理方面，主要针对通用航空和无人驾驶航空，在确保低空飞行器运行安全的前提条件下，对飞行前的计划管理、飞行中的路径规划等进行研究。例如吴仁彪等人研究了通航飞行计划安全性和飞行成本的一般性评估方法，结合低空飞行器的巡航高度、飞行路径和飞行速度等信息对作业类飞行任务的飞行计划评估方法进行了分类研究 [ 18 ]；马亚冰对通航飞行计划中的垂直航迹剖面、配载平衡、燃油消耗、作业区域气象条件等指标进行了分类计算，并提出了通航飞行计划的评估流程 [ 19 ]；田凤基于无人机飞行计划生成的静态航迹对飞行航迹冲突点进行探测，提出了一种多无人机无冲突航迹规划方法 [ 20 ]；王亮等人建立了基于障碍边界归一化的低空无人机实时避撞路径规划方法，实现了陌生环境下无人机的实时路径规划 [ 21 ]；赵帅针对多无人机在三维空间中的冲突风险问题，把无人机路径优化问题转化为最优控制问题，提出了基于Gauss伪谱法的无人机路径优化方法 [ 22 ]；张启钱等人考虑空域环境、运输任务等内外限制，以飞行时间、能耗及危险度最小为目标，建立了多限制条件下物流无人机的路径规划模型及启发式算法 [ 23 ]。上述研究成果为中国低空空域发展提供了一定的理论基础和方法支持，但如何从整体性和统筹性视角对不同范围、不同类别的低空空域单元进行一体化规划设计，如何对多种类别的低空用户融入国家空域系统内的混合运行活动进行一体化优化，目前尚未得到系统研究，导致空域资源效益和航空用户效率无法得到进一步的有效提升。 3.4. 运营服务保障现状 为进一步提高低空空域产业运营管理水平，中国民用航空局于2015年12月发布咨询通告《轻小民用无人机运行规定(试行)》，明确了民用无人机的定义和分类，引入了民用无人机云的数据化管理，以大数据和“互联网+”为依托，对“低、小、慢”民用无人机运行实施放管结合的细化分类管理，以进一步维护轻小型民用无人机的飞行秩序，确保运行安全 [ 24 ]。随后，于2016年9月发布《民用无人驾驶航空器系统空中交通管理办法》，针对在航路航线、进近(终端)和机场管制地带等民用航空使用空域范围内或者对以上空域内运行存在影响的民用无人机，提出对其飞行活动实施空中交通管理，对隔离空域和非隔离空域管理和民用无人机空中交通服务进行了规范 [ 25 ]。为加快推进北斗、ADS-B等技术在低空空域服务应用，中国民用航空局于2017年4月发布《民用航空低空空域监视技术应用指导意见》，旨在加强对低空空域通用航空活动的监视服务能力，不断提升低空飞行服务水平与质量，为低空空域管理改革工作提供技术支撑，为北斗民航应用形成突破并奠定坚实基础 [ 26 ]。2018年9月，中国民用航空局发布了《低空飞行服务保障体系建设总体方案》，旨在加快构建行业社会共建、军民融合发展、服务高效便捷的低空飞行服务保障体系，促进通用航空业发展，保证低空空域安全高效使用 [ 27 ]。同年12月，四川省低空空域协同运行中心正式挂牌成立，采取政府主导、企业参与的模式，由四川省低空空域协同管理委员会办公室统一部署，川航集团建设及运营，相关基础设施已基本建成，系统平台亦进入调试和试运行阶段，为四川省内通用航空和民用无人机运行管理提供了直接支撑。在系统建设方面，中国民用航空局于2017年在深圳地区开展无人驾驶航空器空管信息服务系统试点，通过协调引接行业内外现有系统数据，实现民用无人机及驾驶员在线登记注册管理以及对合作目标的身份认证与动态追踪功能，同时提供民用无人机特许飞行任务及计划的智能化管理服务。目前，该平台正在深圳地区真高120米以下低空空域进行示范应用，实现了民航、军方、公安三方之间对民用无人机数据的共享，使民用无人机监管更加精确、及时和规范化。上述工作为中国低空空域发展提供了坚实的决策服务支持。