目錄
第1章 緒論
1 1 概述
1 1 1 無人機系統
1 1 2 無人機分類
1 1 3 無人機飛行
1 1 4 無人機系統空域運行環境
1 2 無人機空域管理
1 2 1 無人機空域管理概念
1 2 2 無人機空域管理現狀
1 2 3 無人機空域管理特點
1 2 4 無人機空域管理規範
1 2 5 無人機空域管理系統
1 3 小結
第2章 無人機空域管理技術體系
2 1 概述
2 2 無人機空域管理運行概念
2 2 1 運行概念
2 2 2 參与相關方
2 3 無人機空域管理技術體系架構
2 3 1 運行支撐技術
2 3 2 空域安全技術
2 3 3 運行管理技術
2 4 無人機空域管理系統架構
2 4 1 區域集中式無人機空域管理系統
2 4 2 廣域分散式無人機空域管理系統
2 4 3 有人/無人機協同空域管理系統
2 5 小結
第3章 無人機飛行監視技術
3 1 概述
3 2 一次監視雷達
3 2 1 空管一次監視雷達
3 2 2 機載交通監視雷達
3 2 3 低空探測雷達
3 3 二次監視雷達
3 3 1 常規模式二次監視雷達
3 3 2 S模式二次監視雷達
3 4 ADS-B系統
3 4 1 系統介紹
3 4 2 ADS-B數據鏈
3 4 3 星基ADS-B系統
3 4 4 1090ES數據鏈ADS-B地面站主要指標
3 4 5 1090ES數據鏈ADS-B地面站
3 5 多點定位監視
3 5 1 系統組成
3 5 2 工作原理
3 5 3 主要指標
3 5 4 典型產品
3 6 機載防撞系統
3 6 1 系統功能
3 6 2 工作原理
3 6 3 系統組成
3 6 4 主要指標
3 6 5 典型產品
3 6 6 新一代機載防撞系統
3 7 基於數據鏈的監視
3 7 1 C2數據鏈
3 7 2 衛星通信數據鏈
3 7 3 5G通信數據鏈
3 7 4 無人機數據鏈的未來
3 8 小結
第4章 無人機系統空域間隔管理
第5章 低空無人機探測與反制系統
第6章 無人機空域管理與評估技術
第7章 無人機空域管理未來發展
縮略語
參考文獻
前言/序言
20世紀40年代至50年代,人們研製了軍用無人靶機,開創了無人機使用的先河。隨著現代信息技術和先進位造技術的突飛猛進,人們賦予了無人機更強的生命力,無人機具有用途多、作戰環境要求低等有人機無法比擬的優點,在現代信息化戰爭中發揮著情報偵察、軍事打擊、信息對抗、通信中繼、空中預警等至關重要的作用。進入21世紀,無人機作戰已成為戰爭形式的常態。在民用領域,無人機廣泛應用於搜索救援、電力巡檢、管線巡檢、農林植保、交通監視、物流運輸、地理測繪、監測監控等方面。我國已經出現了以「大疆」為代表的一大批民用無人機製造和運營商。近年來,我國發布了幾十項無人機相關標準、規範和制度,在我國多個省(自治區、直轄市)的低空管理試點改革中均將無人機納入試點運行管理的範疇,試點改革省份越來越多,開放空域範圍越來越大,無人機應用正在步入發展快車道。未來,隨著人工智能、SG通信、北斗定位通信、雲網路、納米科技等新技術的發展,無人機的自動化、智能化、網路化、微型化程度越來越高,自主、仿生、編隊、集群等飛行模式不斷湧現,無人機編隊物流、無人機網路協同探測、無人機蜂群作戰等應用將日益廣泛,不斷推動社會進入智能時代。
由於無人機飛行具有靈活性強、隨機性大的特點,為了確保飛行安全,長期以來一直採用隔離空域的運行方式。隔離空域運行對無人機飛行靈活性、任務遂行能力和空域資源的高效利用均帶來非常不利的影響,同時對有人飛機和其他飛行體的飛行與空域調配帶來極大的限制,無人機進入公共空域、與有人機混合運行成為發展的必然趨勢。21世紀初,美國針對大中型無人機提出了國家空域系統集成無人機運行的概念和計劃,對超低空小微型無人機推出了無人機交通管理(UTM)系統;歐洲針對大中型無人機提出了無人機融入公共空域的發展路線,針對小微型無人機推出了安全融入歐洲空域的無人機交通管理系統U-space。
無人機與有人機相比,在飛行特點、操控方式、空域需求、機載設備能力、管理方式等方面存在明顯的不同,無人機進入公共空域進行混合空域運行將面臨一系列需要解決的空域運行管理技術問題。首先,無人機需具備相應的技術能力,包括無人機的探測監視、間隔管理和感知避撞等,避免無人機與障礙物、無人機與其他飛行體、無人機與禁入空域的衝突,以及避免無人機遭遇惡劣氣象環境;其次,需要一體化、靈活的空域組織和管理技術,包括空域分類劃分、使用調配、規劃評估等,保證空域安全,提高整個空域資源的使用率,滿足無人機空域使用需求。通過空域運行管理,在不改變有人機運行規則的前提下,可以為有人/無人機的飛行安全、空域安全和空域高效使用提供保障。此外,從管理層面,還需要對無人機、無人機駕駛員、交通管理、操作運行等方面提出明確的安全要求和運行規範。
本書圍繞上述無人機融入公共空域的需求背景,聚焦無人機空域管控關鍵技術方向,詳細闡述了技術體系和系統架構、無人機飛行監視技術、空域間隔管理技術、空域管理與評估技術以及相關技術特點和存在的有關問題,對促進我國無人機產業和低空經濟發展提供了重要的技術支撐。尤其是,針對目前廣泛關注的「低、慢、小」空中目標帶來的空域安全問題,專門在第5章論述了無人機探測與反制技術,並針對未來智能無人機發展,在第7章論述了無人機空域管理技術的未來發展趨勢。本書內容豐富,知識系統全面,書中資料內容翔實,具有很高的實用參考價值。反映了作者對專業技術有較深認知和寬廣視野,具有明顯的前瞻性和創新性,是一部無人機空域管理領域的專業著作。期望本書對無人機運行相關領域的科研工作者、院校師生、軍民應用管理與操控人員以及無人機愛好者有所幫助。
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