低空监视技术-无人机云监视技术

        针对无人机监视程度低、监管难,“黑飞”现象比较严重等情况，为使无人机飞行实现规范化和可监视化，国内外学者先后提出了研发无人机空中交通监视系统的意愿，即通过借鉴民航运行经验，建立由航空器所有者、飞行服务部门(运行控制)、空管三者相互协调运行的管理体制。

        “无人机云”是在无人机高速发展的大背景下，由中国民航局针对无人机空中管理提出并倡导的系统。“无人机云”类似于无人机的“黑匣子”，当无人机在人口密集地区和机场净空区飞行时，要求每秒一次地实时报告飞行高度、距离等信息，且飞行数据需要保留3个月以上。通过上述方法对空中无人机的飞行进行实时监测，保障空中安全和地面安全。

       由中国航空器拥有者及驾驶者协会(AOPA)发起建设的无人机U-Cloud(优云)系统，是首家获得中国民航局飞行标准司批准运行的无人机云系统具有监控部门协同管理、飞行数据实时上报、多终端云同步、飞行数据云存储等功能，支持互联网、移动通信、ADS-B、“北斗”、低空雷达等多种链路数据接入。U-Cloud 系统示意图如下。

        优云系统主要针对7kg(空机重量)~150kg(起飞全重)，飞行高度150m 以下运行和作业的民用无人机，对于7kg以下、在视距外、人口稠密区重点低于飞行的无人机也被纳入监管范围。目前支持在一般地区覆盖4～150kg，北上广等大城市覆盖1.5kg以上范围作业的主动监视的民用无人机。

基于SIM7100C模块的4G网络技术，结合“北斗”/GPS定位，CPDLC（数据链通信系统）等技术，可以构建基于4G网络的综合空管监视系统。无人机云监视系统原理如图所示。

        通过在无人机上加装具有定位功能的云盒子，自动采集无人机位置信息通过移动网络自动回传给无人机云服务器，无人机云服务器将无人机位置信息反馈给无人机监管系统，监管系统通过该无人机一系列位置数据，形成该无人机的航迹信息，完成对无人机的监视。

        2018年4月，由中国民用航空局组织建设的基于互联网的无人机空管信息服务系统(UTMISS)在深圳启动上线运行，由深圳市政府(公安)、南部战区空军、民用航空局三方联合实施管理，主要针对无人机合作目标。

        2020年5月，为规范所有轻型以下的无人飞机，将具备按照规定协议要求，基于移动通信网络进行自报位的无人机产品纳人白名单，建立数据库实施监管。相关型号的无人机产品在放飞时，系统将提示用户打开自报位功能(一般5秒1次)，在移动网络覆盖范围内，打开自报位的无人机位置信息通过网络报至位千深圳的数据中心(未来将迁移至武汉)，由数据中心将飞行动态，按管理部门职责和保障任务要求，分发到相关部门。

        目前，全国范围内能够收到报位信息的无人机峰值达3万多架次/天，同时在空无人机峰值数量300架次。系统提供无人机用户网上在线上报飞行计划功能，相应审批功能在两个试点地区已能运行；系统根据无人机是否报送计划和个人信息是否完备等，将目标区分正常和异常目标。