关于民用无人机空域管理的研究

空域是具有国家属性的重要资源,伴随着无人机技术应用范围从军事领域拓展到民用市场,其稀缺性日益凸现。本文通过对发达国家无人机空域管理监管政策和措施的比较分析,阐述了我国民用无人机空域管理亟待解决的几个问题,从技术、管理和政策三个方面,提出了确保空域内民用无人机安全飞行的一些设想和管制方法。     

基于北斗/GPRS/3G技术的无人机遥感网络体系关键技术研究

无人机遥感网络是继卫星遥感网和有人机航空遥感网之后的我国遥感技术体系的重要组成部分。但我国无人机遥感系统机型多、装备分散、应用面广,缺乏统筹规划,难以实现快速调度与合理配置,整体效能较低,而且无人机遥感系统属于"低、慢、小"的飞行目标,我国现有空管技术手段和系统"看不到、管不到",无人机飞行安全管理存在隐患。所以为了充分发挥无人机遥感技术整体优势,统筹无人机遥感科技资源、优化配置,提高无人机遥感科技创新能力、应急救灾快速反应能力,2013年科技部组织863课题"基于北斗/GPRS/3G技术的无人机遥感网络体系关键技术研究与示范",开展基于北斗/GPRS/3G技术的无人机遥感网络体系关键技术研究。该文主要论述了无人机遥感网络运行管理机制与规范的研究过程与方法,并形成无人机组网系列标准规范初稿,将弥补国内民用无人机标准规范空白;论述了基于北斗/GPRS/3G技术的无人机遥感系统飞行监管的关键技术,实现无人机遥感网络对无人机超视距测控和信息传输,将改变我国无人机遥感系统用现有的空管系统监管手段"看不到、管不到"的现状;论述了无人机遥感网络综合运行管理平台的设计思路与技术,为统筹无人机遥感科技资源、优化配置,促进开放共享和综合利用提供技术平台支撑;论述了基于无人机遥感系统的灾害应急节点灾情提取与综合验证节点无人机遥感数据快速处理等关键技术研究,将为应用示范节点构建提供技术支撑。该文初步形成了无人机遥感网络运行管理机制与规范研究报告,5个无人机组网系列标准初稿,形成了无人机导航通讯技术研究、无人机遥感系统网络数据库结构和管理系统概要设计书等研究方案,进行了北斗/GPRS/3G技术的无人机遥感系统飞行监管与无人机遥感网络综合运行管理平台的原型系统的设计与开发,为该课题的"无人机组网关键技术攻关,社会化无人机遥感网络体系初步构建"的研究目标提供了技术支撑。     

民用无人机运行管理立法分析与建议

 民用无人机的广泛应用给国家公共安全、飞行安全监管带来了严峻挑战,越来越多的国家开始制定民用无人机运行管理法律法规。如何使民用无人机相关法律法规与技术发展、市场需求及社会认知相适应,成为各个国家面临的难题。研究了主要国际组织与国家的民用无人机运行管理框架,分析了各国法律法规的相似性和异质性,探讨了影响法律法规制定的主要因素,提出了民用无人机运行管理法律法规的制定建议。     

民用无人机发展管理现状及路径规划研究进展

无人机近年来技术发展不断突破,应用领域也不断拓展,逐渐成为未来发展的必要科技元素之一。无人机在给我们的生产生活带来各种便利的同时,其面临的管理与安全问题也逐渐暴露出来。路径规划是帮助无人机运行安全管理、高效完成任务的关键之一。本文首先综述了国内外无人机的发展和管理现状,并提出无人机的发展趋势;后针对无人机路径规划要求进行简述分析,并综述国内外无人机路径规划研究现状,最后对民用无人机未来发展趋势进行了展望。     

核电厂低空空域安防系统建设与应用研究

2010年国家启动低空空域管理改革,试点区域低空空域开放后,对核电厂低空空域安防带来了新的威胁和挑战。为应对新情况,根据核电厂低空空域安全管理的目标、特点、范围,本研究创造性地提出了适合我国沿海核电厂低空空域安防系统的整体组成、基本功能、关键技术及实施方案,结合某沿海核电厂实际地形、海面特点、电磁环境等具体情况,开展了核电厂低空空域安防工程建设与试点应用,取得了良好的工程实践效果。根据低空空域飞行器的发展,也对未来防范技术和应用场景做了进一步规划,提出了应用建议。     

我国民用无人机管理现状与思考

本文分析了我国民用无人机发展中存在的问题,研究了民用无人机的管理现状,在此基础上提出了加强我国民用无人机管理工作的建议,为我国民用无人机行业的健康有序、可持续发展尽一份绵薄之力。     

空域运行规划安全评估方法研究

考虑天气不确定因素,通过容量概率分布确定容量场景,研究相应容量场景下空域冲突风险,并通过管制员工作负荷体现人为因素影响,提出了空域运行规划安全评估方法.从风险和安全的角度,为恶劣天气下空域运行策略决策提供支持.计算结果表明,飞行安全不但与空域结构有关,还和飞机速度、交通流情况、管制员工作负荷及安全间隔有关.可见该安全评估方法能有效评估空域运行规划策略的安全性,有利于平衡风险及容量需求的最佳运行方案的制定.     

地空低仰角通信的分析

由于空域管理限制,民用无人机升空高度有限,民用地空通信多数属于低仰角通信,多径与衰落很严重。对传播信道引起的衰落与频率、距离、天线高度等众多因素的相互关系进行研究,是通信系统设计及参数选取的基础性工作。首先进行仿真研究,找到距离、天线高度、频率与衰落之间的数值关系,可以作为后期实际测试研究的重要参考;为保证传输质量,提出双频分集传输、地面设备在不同高度部署两部天线进行分集接收的基本系统配置建议,以降低机载端发射功率,适应无人机平台载荷能力的限制。     

基于多因素融合建模下无人机航行环境评估方法

当前无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)任务路径的研究已日益广泛。现实环境中执飞空域将由多机种多机型共同参与,针对无人机间,以及与载人运输机间的航行环境分析及空域密度评估,还处于研究初级阶段。为正确分析大型无人机在复杂区域内执行任务对航行环境的影响,综合考虑尺寸与性能数据、空域结构、空中交通服务和飞行技术安全等因素,首次建立多种因素融合下的无人机航行环境评估模型,并获取量化评估结果。计算结果表明:通过分析模型计算得出航空器间最小距离,可为制定航路航线间隔,判断空域密度等问题提供数据参考。为未来低空空域开放,实现载人运输机和无人机安全、协同飞行创造条件。     

公安民用无人机实名登记系统的设计与实现

近些年,无人机行业呈现井喷式发展态势,各类型无人机在广泛应用于各行业的同时也产生了很多安全隐患,公安机关在处理无人机"黑飞"相关案件时常因无法及时获取涉事无人机机主身份而导致办案效率低下。通过分析国内外无人机管控现状,根据公安工作实际需求,结合《民用无人驾驶航空器实名制登记管理规定》设计并实现了基于AARP思想的公安民用无人机实名登记系统,系统采用Java EE企业应用级SSM框架进行设计。系统经过实验测试,各项功能运行良好,基本满足了系统应用需求。     

2018年无人机研发热点回眸

 2018年，无人机技术、产品、应用、监管等领域取得了系列进展。回顾了无人机集群飞行、载人无人机与飞行汽车、无人机与5G融合、变体无人机、新能源无人机、有人机无人化等前沿热点进展，以及大型无人机融入国家空域、无人机空中交通管理系统和无人机监管法规政策等无人机安全及监管方面的最新进展。     

管制空域复杂网络模型构建及抗毁性分析

为分析现有管制空域的结构特性与面对多种真实情况下的抗毁性,从空中交通管制的角度出发,以管制空域的最小单位扇区为基础,构建复杂网络模型,并以介数、紧密中心性等拓扑特性参数计算方法筛选关键扇区,以聚类系数、度、度分布等参数来反映空域内部的连接情况。通过4种能反映不同真实情况的攻击策略对模型进行抗毁性测试。最终结果显示：扇区网络在维持扇区连接结构上表现出较好的抗毁性,而在维持网络运行效率和保障航空器通行能力上抗毁性不佳。     

公安交管视角下的车路协同技术探讨及应用

车路协同已经成为全球关注的重点,但目前还存在技术架构不清晰、关键技术不明确和应用验证不落地等问题。通过分析智能网联环境下的交通管控数据驱动,立足于公安交管视角,设计车路协同技术应用架构,明确了跨行业、跨平台的信息交互架构,探讨了车路协同的路侧信息交互技术、管控设备安全认证和公安交管赋能平台等关键技术。依托无锡车联网先导区示范应用项目,规模化验证了车路协同应用服务场景。打通了公安交管部门与通信运营商和车联网企业的信息交互通道,率先实现了信号机与汽车前后装车载终端间高可靠、低延迟的交通信息实时推送,验证了车路协同对精准出行服务和辅助安全驾驶的提升作用,对智慧交管有重要推动意义。     

先进交通管理系统的决策方法研究

先进交通管理系统中决策能力是决定交通规划、交通管理和交通控制好坏的基础,是实现城市交通智能化的关键。从分析先进交通管理系统决策能力的现状出发,提出了将数据挖掘技术引入先进交通管理系统的决策方法。重点讨论了基于Apriori算法对实时城区车流量进行挖掘的过程,并给出了如何指导城市道路交通控制的实例。充分说明了将数据挖掘技术应用于先进交通管理系统进行决策的可用性、可行性、有效性。     

基于数据包络分析法的空域系统运行效率评估

空域系统运行效率是衡量空域系统总体运行状况的重要指标。为最大限度地提高空域资源的利用效率和服务能力,对空域系统运行效率的评估进行了研究。首先,分析了空域系统运行效率的影响因素,结合实际运行情况建立了空域系统运行效率评估指标体系。然后,利用数据包络分析法(DEA),建立了空域系统运行效率定量评估模型,并首次提出指标总冗余率和总亏空率,分析了各指标对效率的影响程度。最后,通过实例分析验证模型的可行性。     

基于Android的交通安全出行智能问答系统设计与实现

为有效普及小学生安全出行的交通规则及出行常识、从出行源上科学降低小学生交通事故发生率,基于Android平台并借助AndroidStudio开发工具,开发面向小学生交通安全出行的智能问答系统。在对智能问答系统的基本功能、运行实现原则、辅助功能等进行细致分析的基础上,设计智能问答系统的逻辑框架和物理框架;在此基础上,分析智能问答系统的开发语言环境与关键技术,设计智能问答系统的实现步骤与程序;最后,优化设计智能问答系统运行主界面、启动界面、桌面图标,并通过盐城市亭湖区某实验小学的推广应用,表明设计的智能问答系统不仅可以提高小学生学习交通安全知识的兴趣,还可以较为流畅、准确地实现与小学生的正常对话以及交通安全出行问答,有利于降低小学生交通事故发生率。     

上海城市快速路交通监控系统架构及模型

基于对快速路交通状况的分析，提出建立先进交通监控系统的必要性．构建了由外场设备、通信系统及监控中心构成的系统总体架构．建立了交通检测数据优化模型、交通状态自动辨识模型和实时行程时间预测模型，并应用于快速路交通监控系统建设和运行．     

道路交通仿真技术与系统研究

总结回顾了仿真技术在交通运输领域内的应用进展,简要介绍了国外几类不同的交通仿真系统的功能特点,分析了这些模型在我国应用的障碍,指出了不同层次交通仿真模型研究的技术要点以及构建微观交通仿真模型的一般思路.论文从我国城市交通的实际出发,探讨了在我国城市交通领域内开展交通仿真研究的建模重点与相关技术关键,提出了目前我国交通仿真系统研制应采取的技术路线和对策.     

高密度机场空中交通运行特性分析

为准确把握高密度机场空中交通运行规律,有效支撑航空运输建模、仿真、分析与实验等工作,亟需对其交通运行涉及的诸多特性进行科学分析。采用总量分析、概率统计、假设检验、包络分析、相关分析、聚类分析等理论方法,对高密度机场的交通计数分布特性、交通运行时间特性、进离场互适应特性、交通运行相关性、场面交通拥堵特性等进行了系统和全面地分析。上海浦东国际机场实例研究表明,单位时间内跑道/停机位的进场流和离场流计数服从泊松分布,滑行延误时间和无阻碍滑行时间分别服从对数正态分布和正态分布,进离场交通流之间存在明显的耦合作用关系,场面滑行时间与离场累计流量、进场累计流量、起飞队列长度、降落队列长度之间存在显著的线性相关关系。在此基础上,对机场场面拥堵等级及各关键指标临界值进行了分类识别与计算分析。所提方法对任意机场系统均具有普适性,可为机场运行管理和空中交通管理提供理论依据和建模参考。     

大数据在交通强国建设中的应用

 探讨了大数据技术在交通强国建设中的作用及在交通管理、交通安全、交通信息服务、交通运输规划、公共交通等领域的应用方法和前景;对基于信息物理系统的交通态势感知系统、基于动态本体论的交通行业多模态知识图谱、基于边缘云计算的智能视频识别等前沿技术的总体架构、实现方法进行了案例分析。