MHT 4054-2022 城市场景轻小型无人驾驶航空器物流航线划设规范

ICS49.020CCSV00MH中华人民共和国民用航空行业标准MH/T4054—2022城市场景轻小型无人驾驶航空器物流航线划设规范Routedesignspecificationofthelight-smallunmannedaircraftsystemforurbanlogistics2022-07-29发布2022-08-01实施中国民用航空局发布MH/T4054—2022I目次前言.................................................................................II1范围...............................................................................12规范性引用文件.....................................................................13术语和定义.........................................................................14航线划设内容.......................................................................24.1航线的构成.....................................................................24.2航线基准高度...................................................................25航线方案设计.......................................................................35.1通则...........................................................................35.2运行安全性评估.................................................................35.3运行可靠性评估.................................................................55.4公众可接受性评估...............................................................66航线验证优化.......................................................................76.1现场踏勘.......................................................................76.2模拟仿真.......................................................................76.3试飞验证.......................................................................77航线生成与实施.....................................................................8附录A（规范性）航线保护区设置方法...................................................9附录B（规范性）航线置信度计算方法..................................................10MH/T4054—2022II前言本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国民用航空局空管行业管理办公室提出。本文件由中国民航科学技术研究院归口。本文件起草单位：中国民航管理干部学院、杭州迅蚁网络科技有限公司、浙江建德通用航空研究院、中国民航大学、中国科学院地理科学与资源研究所、中国民用航空局第二研究所、北京三快科技有限公司、顺丰科技有限公司、民航无人航空器系统重点实验室。本文件主要起草人：吕人力、刘洋、韩鹏、廖小罕、章磊、赵亮、刘菲、吴卿刚、王志、管祥民、杨蕤、王茂霖、范小敏、杨俊伟、叶虎平、张学军、陆再政、戴丽华、曹先彬、杜文博。MH/T4054—20221城市场景轻小型无人驾驶航空器物流航线划设规范1范围本文件规定了轻小型无人驾驶航空器物流航线划设要求。本文件适用于在城市场景中，采用超视距、分布式操作的轻小型无人驾驶航空器物流运行。注：城市场景指凡无人驾驶航空器的运行航线飞越经由划定的城市中心城区和郊区，或除中心城区和郊区外非农业人口居住较为密集的区域上空。2规范性引用文件本文件没有规范性引用文件。3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1轻小型smallandlight包括轻型无人驾驶航空器和小型无人驾驶航空器。其中轻型无人驾驶航空器，指同时满足空机重量不超过4kg且最大起飞重量不超过7kg，最大平飞速度不超过100km/h，具备符合空域管理要求的空域保持能力和可靠被监视能力，全程可以随时人工介入操控的无人驾驶航空器，但不包括微型无人驾驶航空器。小型无人驾驶航空器，指空机重量不超过15kg且最大起飞重量不超过25kg，具备符合空域管理要求的空域保持能力和可靠被监视能力，全程可以随时人工介入操控的无人驾驶航空器，但不包括微型、轻型无人驾驶航空器。3.2标称航迹nominaltrack为完成特定飞行任务，运营人对无人驾驶航空器规划的飞行轨迹。3.3航线保护区routeprotectionarea无人驾驶航空器可以保持平行于标称航迹飞行的管状空间。注：航线保护区横截面以标称航迹为中心点。3.4高度零位面horizontalplaneofareaminimumaltitude航线划设区域范围内，地表最低点所在的水平面。3.5高度基准面horizontalplaneofareamaximumaltitude航线划设区域范围内，地表最高点所在的水平面。3.6起降点takeoffandlandingpoint供所有无人驾驶航空器起飞、降落、滑行、停放以及其他活动使用的划定地面区域。3.7进离场点departureandapproachpoint空中航线与进离场航线的交点。注：无人驾驶航空器从进离场点开始飞出/进入空中航线，进入/飞出起降点空域。3.8等待点waitingpointMH/T4054—20222在起降点空域内，为避免多架无人驾驶航空器飞行冲突，实施起降等待命令的点。4航线划设内容4.1航线的构成城市场景轻小型无人驾驶航空器（以下简称“无人机”）物流航线的划设内容包括：空中航线、进离场航线、起降点和备降点，航线构成示意图见图1。具体要求如下：——空中航线和进离场航线均由标称航迹和航线保护区组成；——标称航迹可为直线或曲线；——航线保护区的横截面应设置为矩形，截面尺寸由无人机的性能决定，设置方法应符合附录A的要求；——航线应在起降点上方空域设置进离场点和等待点；——航线应设置备降点，备降点可与起降点重合；——空中航线和进离场航线保护区在规定的间隔时间内，不应与地面障碍物和其他航线保护区相交，时间间隔根据该航线无人机最大飞行时间间隔确定；——航线的超障余度应综合考虑无人机飞行速度、爬升率、航线区域气象条件等因素，航线的超障余度不应小于航线保护区半高；——进离场航线应根据运营人的运行程序划设，应设置进离场点和等待点，并明确高度和位置；——起降点应以水平圆面表示，水平圆面直径应大于航线保护区截面最大尺寸；——当多个起降点共用一条进离场航线时，应使用等效起降点代表所有起降点，等效起降点位于所有起降点的几何中心。图1航线组成示意图4.2航线基准高度划设无人机物流航线前应设定高度面，包括高度基准面和高度零位面，示意图见图2。航线高度应使用海拔高度，默认使用1985国家高程基准。当无人机与有人驾驶航空器融合运行时，应保持与有人驾驶航空器高度测量方式和测量基准一致。航线划设高度最低应高于高度零位面以上40m，最高不应高于高度基准面以上120m。航线高度可根据航空器性能和地形变化，航线高度变化见图3。MH/T4054—20223图2航线高度面示意图图3航线高度变化示意图5航线方案设计5.1通则5.1.1航线划设流程包括：方案设计、现场踏勘、模拟仿真、试飞验证、航线发布与实施。5.1.2航线划设前，应根据无人机性能设定，降低飞行能耗。航线划设应考虑优化使用空域资源，扩大运行容量，提升航线网络配送效率。5.1.3航线划设前，应收集掌握航线区域内地形、地面障碍物高度、低空气象、电磁环境、街道、绿地、河流等地理信息数据。5.1.4航线应划设在专门分配给无人机使用的隔离空域内。5.1.5航线划设前，应根据运行量、基础设施、航空器性能，设置进离场运行规则。5.1.6航线方案设计应根据物流运行需求和无人机进离场程序，可将拟经过空域按照100m边长的正方形进行栅格划分，并对栅格空域进行运行安全性、运行可靠性、公众可接受性三方面评估，按公式B.1计算出航线置信度水平。航线应划设在置信度水平较高的栅格空域，栅格空域的置信度应不小于1。5.2运行安全性评估MH/T4054—202245.2.1航线划设应确保对空域其他用户安全，避免与有人驾驶航空器航线发生冲突。航线划设应评估对地面的公共安全，应尽可能划设在绿地、河道等非人口密集活动区上空。航线划设应评估以下内容：——发生坠机事故后，对地面人员造成伤害的概率；——发生坠机事故后，对地面重要基础设施破坏的概率，例如广播通信基站、电塔设施等；——发生坠机事故后，搜寻无人机及货物的难度；——发生坠机事故后，引发二次事故的概率，例如引发火灾、造成水体污染等。5.2.2航线安全度值是指无人机发生坠地事故后，对地面人、财、物造成伤害的程度，伤害程度越低航线安全度越高。在城市场景下，列举可能面临的安全问题，对运行安全性赋值完成评估，赋值方法应符合表1要求。表1航线安全度计算方法影响因素说明等级分值描述地面人员安全无人机坠地后，造成的人员伤害的概率，与人口密度和暴露程度成正比。高-1人口聚集或人员活动密集的区域，地面建筑物、设施设备或树木难以对人员提供保护。如：道路、广场、体育场等。中1人口居住区或有人员活动非密集的区域，地面建筑物、设施设备或树木对人员提供一定保护。如：居住区、办公区等。低2人员活动较少的区域，地面建筑物、设施设备或树木对人员提供较强保护。如：荒地、河道、绿化带等。地面设施安全无人机坠地后对城市设施造成损坏的概率，例如广播通信基站、电塔设施等。高-1航线地面投影区域有较多、并且重要的城市基础设施。如：通信基站、铁塔等。中1航线地面投影区域有基础设施，但不易受到破坏。如：桥梁、道路等。低2无城市基础设施区域。搜寻难度发生坠机事故后，对无人机及货物的回收难度。高-1存在事故后无法收回的区域。如：江面、湖泊等。中1较难找寻的区域。如：小面积水域、林区、建筑密集区等。低2视野开阔，易搜索的区域。MH/T4054—20225表1航线安全度计算方法（续）次生伤害发生坠机事故后，可能引发次生伤害的概率。例如电池燃烧引发火灾、造成水体污染等事故。高-1能造成二次伤害区域。如：易发生火灾和水污染的区域等。中1可能造成二次伤害区域。如：加油站、湖泊、河流等区域。低2不易引发二次伤害的区域。5.3运行可靠性评估航线划设应考虑运行环境和运行技术的可靠性，避免气象环境、电磁环境、障碍物环境对无人