《民用无人机系统自主控制等级要求》

1HB/TXXXXX—XXXX民用无人机系统自主控制等级要求本文件规定了民用无人机系统的动态任务、人机角色和自主控制等级的划分要求。本文件适用于民用无人机系统自主控制等级的划分，其他无人机系统可参考使用。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修订单）适用于本文件。GB/T35018-2018民用无人驾驶航空器系统分类及分级GB/T38152-2019无人驾驶航空器系统术语3术语和定义GB/T35018-2018和GB/T38152-2019界定的及下列术语和定义适用于本文件。3.1自主飞行系统autonomousflightsystem能够持续的支持无人机以自主控制的方式完成动态任务的硬件和软件系统。3.2设计运行域operationaldesigndomain自主飞行功能或者系统达到其设计性能的有效运行条件.3.3最小风险状态minimumriskstatus无人机系统在出现异常时，所能达到的不对空中及地面产生安全威胁的稳定飞行状态。注：异常状态的产生包括超出设计运行域、系统故障等。可由自主飞行系2HB/TXXXXX—XXXX4动态任务以及人机角色划分4.1动态任务划分4.1.1任务1：持续机动控制无人机系统应实时、持续地完成稳定飞行运动控制的任务（如姿态控制、轨迹控制）。4.1.2任务2：航迹规划与飞行管理航迹规划应实现任务航段规划、航迹点生成以及其选择、加载、更新等功能。飞行管理应实现无人机平台的飞行性能及状态管理。4.1.3任务3：避障及事件响应无人机系统应实现环境感知和监测，完成感知（物体检测、识别、分类以及事件识别等），以及相应的避障和事件响应功能。典型的功能包含感知与避撞、人员跟随、目标追踪等。4.1.4任务4：监管识别与通信无人机系统应能够完成身份识别、飞行状态回传及其与外界信息交换。4.1.5任务5：任务规划与管理任务规划应实现包含进行目的地选择、任务调度、载荷管理、通讯链路管理、协同管理（协同任务规划和任务目标分配）等（见图1）。任务管理应综合考虑任务依赖关系进行任务时间序列、任务优先级、任务时间窗口管理等。图1人机角色划分（箭头方向为操作员视角，其起点反映职责发起主体）3HB/TXXXXX—XXXX4.2人机角色划分4.2.1人在回路中自主飞行系统正常执行动态任务时，操作员（或可在自主飞行系统的辅助下）主要职责为对系统运行持续参与，如执行部分或者全部飞行操纵、航迹规划等任务。最小风险状态由操作员维持。4.2.2人在回路上自主飞行系统正常执行动态任务时，操作员主要职责为监督与接管。最小风险状态由操作员维持。4.2.3人在回路外自主飞行系统正常执行动态任务时，操作员主要职责为对自主飞行系统请求执行应答介入。最小风险状态由自主飞行系统维持。5自主控制等级划分要求5.1划分原则依据自主飞行系统对人工参与及干预依赖程度不同，形成自主飞行系统和操作员的人机角色划分，将无人机自主控制等级界定为0级零自主到5级完全自主6个级别，分别为等级0（零自主），等级1（辅助飞行），等级2（部分自主化），等级3（监督自主化），等级4（高度自主化），等级5（完全自主）（见表1）。自主控制等级与一组动态任务及其设计运行域唯一对应。表1无人机自主控制等级划分中1自主飞行系统（操作员应答介统统2理统统4HB/TXXXXX—XXXX3应统统4信统统5理统统5.2划分要求5.2.1等级0：零自主任务1到任务5，无人机不具备自动控制或自主控制能力，全程人工完成，自主控制等级0零自主示意图见图2。图2自主控制等级0零自主5.2.2等级1：辅助飞行任务1到任务2：自主飞行系统辅助操作员承完成，操作员应持续参与；任务3到任务5：操作员完成。自主控制等级1辅助飞行示意图见图3。5HB/TXXXXX—XXXX图3自主控制等级1辅助飞行（箭头方向为操作员视角）5.2.3等级2：部分自主化任务1：自主飞行系统完成，操作员应应答介入；任务2：自主飞行系统完成，操作员应监督与接管；任务3到任务5：自主飞行系统辅助操作员承完成，操作员应持续参与。自主控制等级2部分自主化示意图见图4。图4自主控制等级2部分自主化（箭头方向为操作员视角）5.2.4等级3：监督自主化任务1到任务2：自主飞行系统完成，操作员应应答介入；6HB/TXXXXX—XXXX任务3到任务5：自主飞行系统完成，操作员应监督与接管。自主控制等级3监督自主化示意图见图图5自主控制等级3监督自主化（箭头方向为操作员视角）5.2.5等级4:高度自主化任务1到任务2：自主飞行系统完成；任务3到任务5：自主飞行系统完成，操作员应应答介入。自主控制等级4高度自主化示意图见图6。图6自主控制等级4高度自主化（箭头方向为操作员视角）5.2.