浅析测绘无人机应用标准化体系构建

浅析测绘无人机应用标准化体系构建

刘青锋李忠伟

自然资源部第三地形测量队  黑龙江省哈尔滨市  150000

摘要:在当前背景下，关于测绘无人机的应用存在管理机制不清晰以及操作规范尚未明晰等问题，这些问题已经开始影响到测绘无人机行业的发展。本文旨在对国内与无人机测绘相关的各项标准和技术规则进行全面的总结和深度剖析，并通过分析其不足之处以及市场需求，提出了建设无人机测绘应用标准体系的建议，同时明确了迫切需要修正或制定相关标准的领域和细节，包括在开展技术评估过程中的改进措施，进一步完善法律法规制度以及对于最新技术创新的考量等等。这些建议将为未来相关标准的制定提供指导和借鉴。

关键词：测绘无人机；标准建设；标准体系；

1.无人机测绘所面临的问题及相关标准的分析

通过对现行的地方标准和技术规程进行深入研究和分析，我们可以发现，目前无人机测绘相关的标准存在以下几个显著的问题：首先是标准体系不够健全，其次是完整性有所缺失。根据我们的调查结果显示，现有的大多数标准都集中在生产作业和成果检验两个方面，而对于无人机本身及其搭载设备，以及无人机操作员的管理规范则相对较少。此外，相关的法律法规规定缺乏实际操作性。尽管国家民航部门已经针对民用无人机的空域使用和限制等方面做出了相应的规定，但是由于缺乏具体的实施细则，使得这些规定在设计、生产、销售等各个环节上都显得滞后且模糊。在实际操作过程中，无人机的监管主体并不明确，权责划分也不够清晰，因此国家民航部门难以对数量众多的民用无人机进行统一的管理。另外，《民用无人驾驶航空器系统安全要求》虽然对微型、轻型和小型无人机的机体结构、动力系统和抗风性等物理性能设定了强制性的安全标准，但是却没有涉及到设计标准。随着无人机智能化水平的提高和自主能力的增强，无人机内部的算法对无人机的控制力度也在不断加大，设计阶段的飞控系统逐渐成为了影响无人机飞行安全性的关键因素。例如，如果无人机在执行任务的过程中遭遇网络安全攻击，导致无人机被非法控制，从而危及公共安全、国家机密数据和个人隐私的泄露，那么就可能会出现无人机产品责任认定困难，以及第三方风险责任主体无法确定等复杂问题。

2.无人机测绘应用标准体系

目前，与测绘无人机标准体系有三个相关的标准体系，分别是由自然资源部发布的《测绘标准体系》、国家标准化管理委员会、工业和信息化部、自然资源部、农业农村部、国家能源局和中国民用航空局六部门联合发布的《无人驾驶航空器系统标准体系建设指南（2021年版）》，中国民用航空局结合特定类UAS试运行成果及市场需求也正在统筹制定的《民用无人驾驶航空器系统标准体系》。测绘无人机标准体系应在这三者的基础上，针对测绘无人机的专业性、特殊性有针对性地进行相关标准建设，包含基础标准、设备标准、作业标准、管理标准四大类。

基础标准主要包括测绘无人机常用术语及定义、分类及分级要求、标识代码的编制原则及方法、分级分类和风险警示等标识、身份识别要求、安全性要求、安全性设计分析准则、安全性评价方法等标准；设备标准主要参考《无人驾驶航空器系统标准体系建设指南（2017—2018年版）》，对测绘无人机的设计、制造、性能要求、飞行控制、数据传输、航摄系统等进行规范；作业标准主要是针对无人机在测绘地理信息行业不同场景和类型、不同精度等级数据获取和处理过程中涉及的技术方法进行详细规定。

测绘无人机管理与使用标准的制定应参照《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例（征求意见稿）》，对其使用和管理全过程进行细化规范；在测绘无人机平时的使用和管理中，规范部门职责任务、使用存放登记制度、无人机和使用人员信息管理、荷载设备的维修改装、仪器检查与制度等内容；结合《中华人民共和国飞行基本规则》，专门制定针对测绘无人机的通用法规条例。测绘无人机的实际使用全流程均应标准进行规范，严格规定测绘无人机动用审批权限，空域划设，飞行计划内容和申请、使用的组织实施，飞行动态监控和故障处置，安全执飞要素，驾驶员责任监管等全流程环节。重点规范测绘无人机使用条件、规范测绘无人机行为、明确相关人员责任。通过对不同应用场景下的无人机应用需求和风险评估，进一步规范不同类型测绘无人机的适用场景和禁用场景；按照不同任务场景和环境情况规定测绘无人机的规格型号、飞行高度等；明确测绘无人机不当使用会产生的危害后果，对危害程度进行评估和等级划分，划分违法责任，旨在提高所有人员的重视，从而引导整个测绘无人机行业健康有序发展。

3无人机测绘应用标准化体系构建的主要途径

3.1 注重实际需求，保障规范应用

无人机测绘应用标准化体系构建要从各地测绘单位实际业务需求出发，按照“提出实际功能需求—量化技术指标—论证科学性与可行性—设计定型—试用—生产定型—列装”的程序加强焐热及前期技术论证工作，完善荷载装备配备标准体系，为测绘无人机应用标准体系奠定坚实的装备和技术基础。针对目前无人机生产和各类载荷设备生产环节分离，导致市面上无人机和任务载荷设备型号种类多样，规格标准各不相同的情况，应明确无人机端装备接口和载荷任务设备具体的性能、尺寸、结构、重量、接口等技术标准，使无人机与荷载设备能够快速有效地匹配和替换。技术标准论证要考虑到无人机应用的地域适应性，概因气候环境对无人机性能影响较大，如无人机在北方高寒地区要提高续航能力，在高海拔空气稀薄地区对无人机升空动力要求比较高，在有较多高大建筑物或者山区对无人机的升高要求高等。目前，无人机在电力、水利、交通、环保和军用等各行业均有应用，各行业无人机应有和行业特殊标识、印记和颜色，并应基于不同功能用途、起降高度基础技术指标等对无人机进行划分，更有效地对无人机测绘应用进行分类管理指导。同时，测绘地理信息数据属于国家保密数据，无人机采集传输数据应采用加密技术处理并采用专用频段传输。大力推动测绘及相关行业科研院所、生产单位结合实际情况研究制定有针对性的技术理论和方法，为无人机测绘应用标准化体系的进一步健全提供有力补充。

3.2 深挖高新技术，标准面向未来

无人机集电力、能源、空气动力、通讯、GPS、材料结构等多种技术于一体，是高新技术的综合体现，相关标准规范制定需考虑到未来高新技术的发展趋势，规范引导行业有序健康发展。如目前正在创建的智慧空中无人机和智慧自动机场，无人机群依托新一代通信技术和地面用户端进行实时组网，将获取的高清画面、定位信息与地面配套移动测绘终端的数据信息实时交互共享，实时多元化信息联动；依托新一代AI飞控算法及应用模块，无人机可根据任务场景、地形环境、巡检要求精细度，自主规划风险最低、速度最快的飞行路径，使测绘无人机在执行数据采集任务的同时可以对突发事件进行快速响应，并对接自然资源大数据信息平台实现智能化数据传输和处理，提供不同类型的数据成果。

4 结语

无人机在基层测绘作业中得到广泛探索和推广，以无人机测绘应用标准化理念为切入点，对目前相关标准规范的发布和使用情况进行了统计和分析，针对当前无人机测绘应用中存在的问题，从完善标准体系、加大装备标准建设、制定使用和管理规范等方面进行了建议，并结合高新技术的未来发展趋势指出了未来标准制定需要注意和应衔接的问题。据此，在未来无人机测绘应用实践和标准修订制定中，应注重强化顶层设计和进行整体规划，结合实际应用需求，紧贴科技前沿，通过打基础、建机制，将测绘无人机引入正确、规范的发展轨道，为切实发挥无人机在为现代化测绘赋能创效中的重要作用奠定坚实的基础。

参考文献：

[1] 郭庆华,胡天宇,刘瑾,等.轻小型无人机遥感及其行业应用进展[J].地理科学进展,2021,40(9):1550-1569.

[2] 张斌,林斌,杨彦彰,等.国内民用无人机系统标准体系构建现状[J].中国标准化,2019(S1):122-125.