美國無人機政策深入分析小型無人機的重量限制是如何給出的

FAA對小型無人機重量限制55磅（25公斤）是如何給出的？

在NPRM中，建議將小型無人機定義為：機上所有重量不超過55磅的無人機。針對重量限制這一關鍵問題，無人機相關的協(xié)會、制造商提出了廣泛的建議和看法，其中的主要意見匯總如下：

• 相比于單一的起飛全重要求，F(xiàn)AA更應該使用綜合重量和速度的動能參數(shù)作為小型無人機的分類標準。

• 55磅的重量限制應當更低。分別有不同提議者建議基于不同的準則提出了10磅、25磅、33磅等具體重量值。

• 要求FAA提供對55磅無人機在不同速度對不同對象的撞擊影響測試數(shù)據(jù)，以表明該重量值的合理性。類似的，有制造商認為，55磅的無人機在城市環(huán)境下運行足以造成危害性的后果。

• 建議FAA提高55磅的重量限制值。分別有建議提出80磅、120磅、150磅等具體重量值。

• 在定義中存在表述不清的問題。具體包括：認為定義中55磅限制值的計算方式不明確，如無人機懸掛載荷是否包含在其中。

• 建議FAA在定義小型無人機重量限制時強調(diào)“起飛”這一階段，建議修改為最大起飛重量不超過55磅。

針對建議，FAA對部分問題給出了回應，首先小型無人機在PublicLaw 112-95（即2012FAA現(xiàn)代化改革法案）,section 331(6)定義為重量不超過55磅的無人機，是法定定義，因此FAA將沿用這一定義和重量限制值。同時，FAA也強調(diào)Part107僅僅是無人機系統(tǒng)進入國家空域系統(tǒng)的第一步，因此FAA預計后續(xù)的規(guī)章制定將考慮更大的無人機系統(tǒng)進入空域。其次，FAA強調(diào)55磅的重量是針對小型無人機的最大起飛重量而言，該數(shù)據(jù)決定了航空器可能造成風險能力的大小，例如50磅無人機攜帶30磅載荷的潛在風險并不低于一架不帶載荷的80磅無人機，因此沿用建議中強調(diào)的無人機上所有重量不超過55磅的限制值，即使用最大起飛重量來制定界限。

以上可以看出：（1）FAA對55磅限制的答復是通過引用PublicLaw 112-95, section 331(6)的定義得到的；（2）FAA在小型無人機55磅限制條件的制定過程中，對建議中提及的使用動能衡量無人機、要求給出相應的撞擊測試數(shù)據(jù)以證明重量限制合理性等問題上，暫未給出直接的回應；（3）55磅的限制是指最大起飛重量。

FAA對小型無人機速度限制為什么定為87節(jié)（100英里/小時）。

NPRM建議小型無人機的最大空速限制在87節(jié)（100英里/小時）。FAA認為速度限制是必須的，當無人機發(fā)生失控情況時，飛行速度越大可能造成的對人員財產(chǎn)和其他航空器的風險越大。NPRM同時考慮到速度限制也將降低小型無人機的操縱難度。最終Part 107定為：最大地面速度87節(jié)（100英里/小時，后文用100mph）。在征求意見過程中，曾有代表提出很多針對87節(jié)最大地面速度的建議，包括：

• FAA應當降低允許的最大空速（降為50或75mph），100mph的速度過高并將造成過大的風險。NPRM未表明在建議的空速限制下無人機的安全性，對小型無人機而言，100mph的飛行速度將使飛行控制變得困難。

• 認為55磅（25kg）物體以100mph的速度產(chǎn)生的撞擊動能可能對大型航空器產(chǎn)生嚴重毀壞。而更低的最大速度限制將為無人機系統(tǒng)操作者的感知和避讓提供更充裕的時間，并且100mph的速度限制對操作者保持無人機視距內(nèi)飛行及其困難。

• 建議FAA進行進一步研究和風險評估以確定對小型無人機系統(tǒng)的合適速度限制。要求FAA建立更低的最大速度限制以保證無人機不會造成比大多數(shù)鳥撞情況更嚴重的危害（速度大約30節(jié)），直到更全面的數(shù)據(jù)證明更高速度限制能滿足安全性。

• 建議FAA修改規(guī)定中以空速形式給出的速度限制，因為多數(shù)小型無人機不具備獲取空速并提供給操作者的能力。類似地，強調(diào)小型無人機一般不具有提供空速的設備，僅能獲取地速。對于小型無人機中的多旋翼無人機，不能也不需要測空速。

   基于以上建議意見，F(xiàn)AA給出了如下反饋：

   （1）FAA強調(diào)87節(jié)的速度限制應當從Part 107的總體規(guī)章框架環(huán)境考慮。具體來說，當飛行速度在87節(jié)時無人機機長能夠滿足所有Part 107的相關規(guī)定的前提下，無人機才能允許以87節(jié)的速度飛行。無論飛行速度是否達到87節(jié)，無人機機長應保證實際飛行速度不能造成無法符合107.31視距內(nèi)飛行的情況。

   （2）FAA認為，從規(guī)章整體考慮，結合其他要求（如視距內(nèi)飛行、無人機機長的起飛前檢查）能夠減輕飛行速度在87節(jié)以下無人機的運行風險。因此將保留建議的87節(jié)速度限制，但允許對該限制申請豁免。作為豁免程序的一部分，F(xiàn)AA將考慮通過限定運行條件以確保更高速小型無人機運行不造成額外的風險。

   （3）FAA對于速度限制的給出形式是以空速還是地速的問題，采納了征求意見中的建議，考慮到將校正空速要求修改為地速要求不會對安全性產(chǎn)生不利的影響，且考慮到許多小型無人機沒有測量校正空速的設備和必要性，F(xiàn)AA同意將最大空速改為最大地速限制，地速可通過GPS等方式獲取。速度限制值仍沿用100mph（87 knots）。

（4）   有一些航模愛好者認為建議的速度限制會影響到某些類型航模比賽的開展。對此，F(xiàn)AA再次強調(diào)，基于2012FAA現(xiàn)代化改革法案的要求，Part 107的監(jiān)管主體不包括模型飛機。

   從以上過程可以看出，針對最大速度限制主要有兩方面問題：一方面是87節(jié)的速度值能否保證小型無人機運行的安全性，FAA認為通過視距內(nèi)飛行、起飛前檢查等運行限制的約束，可以保證小型無人機在87節(jié)以下速度飛行的安全性，但未進一步給出具體的證明方法和測試數(shù)據(jù)；另一方面是87節(jié)的速度值以空速還是地速的形式給出，考慮到小型無人機的設計和運行特點，在不造成額外風險的前提下，獲取地速的可操作性和必要性要優(yōu)于空速，因此FAA將NPRM中的空速限制改為地速限制87節(jié)。

FAA為何將小型無人機最大飛行高度限制定為距地面高度（AGL）400英尺（120m）？

針對小型無人機的飛行高度限制要求，在我們上期介紹的《民用無人駕駛航空器系統(tǒng)適航管理要求（暫行）》（草案）中，規(guī)定了最大起飛重量小于25kg的特殊類無人航空器按照用途應滿足（1）娛樂用途，最大飛行高度小于或等于120米（400英尺）；（2）專業(yè)用途，最大飛行高度小于或等于150米（500英尺）；

在FAA的NPRM中，考慮大多數(shù)有人機的運行都發(fā)生在距地高度500英尺以上，建議對小型無人機系統(tǒng)的運行上限定為500英尺，通過征求意見和修訂過程，最終將最大運行高度定為400英尺（120m）。

在征求意見的過程中的主要意見包括：

• 支持500英尺的高度限制規(guī)定，認為這一限制在無人機運行的靈活性和空域運行的載人飛機安全性上起到了積極的平衡作用；

• 建議進一步降低500英尺的高度限制值，以確保不發(fā)生與空域內(nèi)有人的潛在撞擊。據(jù)此提出了400英尺的運行上限，具體理由包括：400英尺的高度限制將為空域內(nèi)的有人機和無人機提供足夠的隔離；實際的運行情況（險些發(fā)生的農(nóng)用飛機和無人機系統(tǒng)的碰撞情況等數(shù)據(jù)）表明400英尺限制是合理的；

• 在對模型飛機的高度限制為400英尺的背景下，將無人機的飛行高度限制定為500英尺，會造成兩者之間的混淆。認為在界定無人機和模型飛機較為困難的情況下，應將兩者的高度限制一致化。

• 認為修改為400英尺的最大飛行高度過高，提出200英尺將為無人機和旋翼航空器的運行提供足夠的高度隔離；類似的，建議對200英尺以上的運行提出納入空中交通管制的要求。

• 認為500英尺的高度限制了小型無人機的實用用途，如搜索救援、航空調(diào)查、建筑檢測等應用，建議提高高度限制。建議在偏遠地區(qū)的環(huán)境下提高高度限制，考慮具體情況對超500英尺的飛行進行批準。

基于以上建議意見，F(xiàn)AA給出了如下反饋：

   （1）考慮小型無人機系統(tǒng)日益增多的空域運行情況和對載人飛機的安全影響，F(xiàn)AA必須確保小型無人機系統(tǒng)在空域內(nèi)的安全使用。運行無限制的小型無人機以較高的飛行高度飛行，從空中交通管理的角度將對空域內(nèi)的載人飛機造成極大的碰撞危險。對此，通過無人機高度限制能提供必要的隔離。

   （2） FAA接受了眾多企業(yè)提出的將高度限制定為400英尺的建議，以允許大量的小型無人機系統(tǒng)的使用，同時對有人機的運行提供了更高的安全保障。FAA認為400英尺的高度限制為小型無人機和空域內(nèi)的大多數(shù)有人機提供了100英尺的安全裕度，將確保兩者的隔離運行，并減緩無人機操作者對無人機失去控制或?qū)o人機高度測量的差錯對安全的影響。

   （3）FAA修訂的高度限制，一方面考慮了小型無人機與模型飛機可能造成的混淆，400英尺飛行高度限制與FAA對模型飛機的資訊通告AC 91-57A中的規(guī)定一致；同時也考慮了與其他國家采納的規(guī)定，加拿大、澳大利亞和英國均將無人機系統(tǒng)運行高度限制在400英尺或更低。

   （4） FAA考慮了征求意見中建議的更低的飛行高度要求，但基于有人機的實際飛行情況，在距地高度400英尺以下的運行遠低于在500英尺以上的運行數(shù)量，F(xiàn)AA認為更低的高度限制對安全性沒有明顯的提升，會對小型無人機運行造成不必要的限制。

   （5） FAA考慮了對200英尺以上運行無人機的空中交通管制建議，但認為這對無人機操縱者和空中交通管制系統(tǒng)都會造成額外的負擔，并且通過增加額外的空管工作負荷、新增設備和訓練成本未必能取得相應的收效，最終沒有采納相關建議。

   （6）針對搜索和救援等特殊用途，大多數(shù)是由政府部門以公共用途運營，F(xiàn)AA對此可以進行豁免，即高度限制不適用于該類別的無人機運行。

      通過以上要點，可以看出FAA對小型無人機設定飛行高度限制的核心思路，是將無人機與有人機的運行環(huán)境隔離開，以確保降低無人機與有人機的空中相撞風險。在具體高度值的考慮上，500英尺的高度分界是基于有人機運行情況和特點給出的，而降低到400英尺，一方面提供了足夠的安全裕度以避免無人機與有人機空中相撞的風險，確保將兩者的運行環(huán)境隔離開來；另一方面考慮了規(guī)則一致性的問題，具體包括與其他國家的規(guī)定一致，以及與FAA規(guī)定的模型飛機高度限制一致。此外，對高度限制的設定，也綜合衡量了小型無人機的用途發(fā)展和運行經(jīng)濟性，因此FAA沒有采納將高度限制得更低或?qū)π⌒蜔o人機進行空中交通管制等建議。