Tadeusz Zieliński: Funkcjonowanie bezzałogowych systemów powietrznych w sferze cywilnej

Ilość

Cena: 47.00 PLN

 

SPIS TREŚCI

WSTĘP            4

1. IDENTYFIKACJA BEZZAŁOGOWYCH SYSTEMÓW POWIETRZNYCH          10

1.1. Rozwój bezzałogowych systemów powietrznych – historyczne doświadczenia     10

1.2. Bezzałogowy system powietrzny – terminologia i klasyfikacje    32

1.3. Komponenty bezzałogowego systemu powietrznego       45

1.4. Uogólnienia          58

2. WYBRANE OBSZARY ZASTOSOWAŃ CYWILNYCH BEZZAŁOGOWYCH SYSTEMÓW POWIETRZNYCH    61

2.1. Zdolności i ograniczenia bezzałogowych systemów powietrznych w zastosowaniach cywilnych           61

2.2. Zapobieganie katastrofom i zarządzanie kryzysowe         68

2.3. Ochrona infrastruktury krytycznej 75

2.4. Zapewnienie bezpieczeństwa wewnętrznego        79

2.5. Wsparcie badań naukowych         86

2.6. Uogólnienia          89

3. BEZZAŁOGOWE SYSTEMY POWIETRZNE – MIĘDZYNARODOWE OBSZARY REGULACYJNE         91

3.1. Główne obszary prawne związane z funkcjonowaniem zdalnie sterowanych systemów powietrznych – potrzeby zmian         94

3.2. Operacje zdalnie sterowanych systemów powietrznych   100

3.3. Zdalnie sterowany system powietrzny – kwestie certyfikacyjne    115

3.4. Licencjonowanie personelu lotniczego zdalnie sterowanych systemów powietrznych          129

3.5. Uogólnienia          131

4. BEZZAŁOGOWE SYSTEMY POWIETRZNE – EUROPEJSKIE OBSZARY REGULACYJNE     134

4.1. Rynek i przemysł zdalnie sterowanych systemów powietrznych

w Unii Europejskiej     139

4.2. Bezpieczna integracja zdalnie sterowanych systemów powietrznych w europejskiej przestrzeni powietrznej            143

4.3. Wymagania w obszarze częstotliwości radiowych dla zdalnie sterowanych systemów powietrznych 150

4.4. Społeczny wymiar funkcjonowania zdalnie sterowanych systemów powietrznych          153

4.5. Badania i rozwój zdalnie sterowanych systemów powietrznych w Unii Europejskiej     156

4.6. Mapa drogowa integracji zdalnie sterowanych systemów powietrznych z europejskim systemem lotnictwa       162

4.7. Aspekty prawne funkcjonowania zdalnie sterowanych systemów powietrznych w Polsce          176

4.8. Uogólnienia          181

ZAKOŃCZENIE 184

BIBLIOGRAFIA 186

 

Summary

History of unmanned aerial vehicles goes back much further than the idea of manned flight. Precursors of this type of aviation can already be found in the ancient world, where the knowledge allowed them the construction of aviation-related toys and which today would be defined as „unmanned”. Further development of unmanned aviation followed parallely with manned aviation. Starting with the first flight of the Wright brothers in 1903, in the shadow of manned aviation we could observe systematically development of unmanned aircraft frames.

In contemporary world, development of unmanned aircraft in the civil sphere is inextricably linked to their use in military applications. Apart from the typical combat utilization, the use of drones for civilian purposes will be very similar. What is more, these tasks can, in most cases, perform the same aircraft, and military aircraft have their counterparts in civil applications (eg. Predator / Ikhana).

It seems, that the main constraints affecting the slow development of the market for civilian applications of unmanned aircraft cover three key areas: differences in unambiguous classification of unmanned aircraft systems, including terminology and typology; difficulties in the integration of unmanned aircraft systems with manned civil aviation, including conducting flights in no-segregated airspace; the social aspects of the operation of unmanned aircraft systems in the civilian environment.

Issues related to the operation of unmanned aircraft systems are now at the center of substantive and media discussion. It should be noted, however, that in most cases this refers to military uses unmanned aircraft systems. Meanwhile, in the next two decades, the use of unmanned aircraft in civilian areas may dominate the development of that market. Without a doubt, the main factor of their development are legal issues that, unfortunately, enter in a very slow manner in a domain previously reserved only for manned aviation.

This study is an attempt to organize scientific knowledge in the area of civilian applications of unmanned aircraft systems, with special emphasis on regulatory aspects of the topic. On the other hand, we should be aware that requirements focused on the development of unmanned aircraft systems in the civil sphere are shaping now and will still evolve in the future.

 

WSTĘP

Historia bezzałogowych statków powietrznych sięga wstecz znacznie dalej niż idea lotu załogowego. Prekursorów tego rodzaju lotnictwa można już odnaleźć w starożytnym świecie, gdzie ówczesna wiedza pozwalała na konstruowanie zabawek związanych z lotnictwem, a które dzisiaj określilibyśmy mianem „bezzałogowe”. W dalszej kolejności rozwój lotnictwa bezzałogowego następował równolegle z lotnictwem załogowym. Począwszy od pierwszego lotu braci Wright w 1903 roku, od którego przyjmuje się umownie początek rozwoju lotnictwa, w cieniu lotnictwa załogowego systematycznie były rozwijane konstrukcje bezzałogowe, co w epoce początków lotnictwa nie było bez znaczenia, szczególnie w odniesieniu do wykonywanych prób i doświadczeń. Podobnie jak w lotnictwie załogowym główną determinantą rozwoju samolotów bezzałogowych były nowe technologie pojawiające się stopniowo i adaptowane na potrzeby lotnictwa. Przykładem może być opracowanie systemu żyroskopowego, który miał zastosowanie w lotnictwie załogowym, ale był kluczowy dla wykonywania stabilnego lotu przez bezzałogowy statek powietrzny. Jednakże najważniejszym wynalazkiem umożliwiającym wykonywanie lotów bezzałogowych pozostaje radio oraz fale radiowe pozwalające na realizację bezzałogowego lotu kontrolowanego. Był to przełom w lotnictwie bezzałogowym i początek masowego wykorzystania różnego rodzaju konstrukcji w zastosowaniach wojskowych. Należy zauważyć, że to przede wszystkim siły zbrojne poszczególnych państw przyczyniły się do rozwoju lotnictwa bezzałogowego, a dopiero w późniejszym okresie (początek lat 90.) zdano sobie sprawę, że potencjał tkwiący w bezzałogowych statkach powietrznych może być w szerokim zakresie wykorzystany w środowisku cywilnym.

Wydaje się zasadnym konstatacja, że współczesny rozwój bezzałogowych statków powietrznych w sferze cywilnej jest nierozerwalnie związany z ich wykorzystaniem w zastosowaniach militarnych. Pomijając typowo bojowe użycie bezzałogowców, większość realizowanych przez nie misji odnoszących się przede wszystkim do rozpoznania, patrolowania i monitorowania będzie taks samo, albo w podobny sposób wykonywana zarówno na potrzeby wojskowych jak i środowiska cywilnego. Co więcej, zadania te mogą w większości przypadków, wykonywać te same konstrukcje, a wojskowe statki powietrzne mają swoje odpowiedniki w zastosowaniach cywilnych (np. Predator/Ikhana), co z kolei nie bez znaczenia wpływa na sferę ekonomiczną angażowania bezzałogowców. Trzeba podkreślić, że wojskowe zastosowania bezzałogowych statków powietrznych zostały sformalizowane poprzez odpowiednie instrukcje i regulaminy, a samo ich użytkowanie odbywa się w wydzielonych segmentach przestrzeni powietrznej, co pozwala na ich bezpieczne użytkowanie. Nie zawsze jest to możliwe w stosunku do cywilnych bezzałogowych statków powietrznych, których potencjał nie będzie wykorzystany, jeżeli nie zostaną one zintegrowane w ogólnym systemie lotnictwa. Wymaga to zidentyfikowania kluczowych barier, a następnie wdrożenia narzędzi umożliwiających ich usunięcie.

Zdaniem autora główne ograniczenia wpływające na powolny rozwój rynku cywilnych zastosowań bezzałogowych statków powietrznych obejmują trzy kluczowe obszary: rozbieżności w jednoznacznym klasyfikowaniu bezzałogowych systemów powietrznych w tym wieloznaczna terminologia i typologia; trudności w integracji bezzałogowych systemów powietrznych z załogowym lotnictwem cywilnym, w tym wykonywanie lotów w niewydzielonej przestrzeni powietrznej; aspekty społeczne funkcjonowania bezzałogowych systemów powietrznych w środowisku cywilnym.

Należy zauważyć, że w odniesieniu do pierwszego obszaru problemowego brak jest ogólnie akceptowalnej kategoryzacji bezzałogowych systemów powietrznych. Już samo pojęcie „bezzałogowy statek powietrzny” może budzić wątpliwości, gdyż bardzo często jest eksplikowane w sposób dosłowny. Tymczasem oczywiste jest, że to człowiek ma zasadniczy wpływ na jego wykorzystanie, a sam statek powietrzny nie może funkcjonować samodzielnie. Stąd, aktualny pogląd w literaturze przedmiotu obejmuje szersze pojęcie – „bezzałogowy system powietrzny”, zawierające wszystkie niezbędne do funkcjonowania bezzałogowego statku powietrznego elementy. Drugim z oficjalnie funkcjonujących pojęć jest „zdalnie sterowany system powietrzny” obejmujący „zdalnie sterowany statek powietrzny” wraz z niezbędnym elementami. Jednakże jest to subkategoria bezzałogowego systemu powietrznego, występująca przede wszystkim w odniesieniu do cywilnych zastosowań bezzałogowców. Nie zmienia to faktu, że przyjmowane klasyfikacje nie odnoszą się do jednego, uniwersalnego kryterium. Najczęściej przyjmowanymi kryteriami opisującymi bezzałogowy system powietrzny są te, odnoszące się bezpośrednio do bezzałogowego statku powietrznego i obejmują: maksymalną masę startową, zasięg, długotrwałość lotu oraz przeznaczenie. Bez wątpienia, przyjęcie uniwersalnej typologii (o ile to możliwe) zawęziłoby pole do interpretacji oraz uprościłoby opracowywanie niezbędnych instrukcji czy aktów prawa.

Za kluczowy obszar wpływający bezpośrednio na rozwój rynku cywilnych zastosowań bezzałogowych systemów powietrznych należy uznać integrację lotnictwa bezzałogowego z systemem lotnictwa cywilnego, w tym możliwość wykonywania w przyszłości lotów bezzałogowych statków powietrznych w niewydzielonej przestrzeni powietrznej. Jest to zagadnienie bardzo złożone, obejmujące regulacje prawne poziomu międzynarodowego, unijnego i krajowego. Za fundamentalny czynnik umożliwiający pełną integrację lotnictwa bezzałogowego z załogowym należy przyjąć bezpieczeństwo. W tym kontekście istotne są dwie kluczowe kwestie. Po pierwsze, aspekty związane z bezpieczeństwem bezzałogowych systemów powietrznych nie mogą być rozważane na niższym poziomie niż w odniesieniu do lotnictwa załogowego. Po drugie, zasadnym wydaje się, aby w kontekście integracji nie naruszać istniejącego systemu regulacji w lotnictwie załogowym, a dostosowywać bezzałogowe systemy powietrzne do całego systemu lotnictwa. Powyższe będzie wymagało reinterpretacji i dostosowania przepisów na poziomie międzynarodowym – Konwencja Chicagowska wraz z Załącznikami, na poziomie Unii Europejskiej (spójna strategia wdrażania bezzałogowych systemów powietrznych) oraz na poziomie krajowym (dostosowanie ustawy Prawo lotnicze wraz z niezbędnymi aktami wykonawczymi). Oczywiste jest, że pomiędzy wszystkimi poziomami musi zachodzić pełna koherencja. Za kluczowe w tym obszarze problemowym należy uznać zagadnienia związane z: certyfikacją bezzałogowych systemów powietrznych (statek powietrzny, stacja zdalnego sterowania), licencjonowaniem personelu lotniczego (operatorów), zdatnością i utrzymywaniem zdatności bezzałogowych systemów powietrznych do lotu, wykonywaniem operacji przez bezzałogowe statki powietrzne w niewydzielonej przestrzeni powietrznej (prawo lotnicze).

Trzeci obszar problemowy odnosi się do społecznego wymiaru funkcjonowania bezzałogowych systemów powietrznych. Jest on szczególnie mocno artykułowany w europejskiej strategii wdrażania zdalnie sterowanych systemów powietrznych. Pomimo bezdyskusyjnych zalet i zdolności, którymi dysponują bezzałogowe systemy powietrzne brak jest pełnej wiedzy w społeczeństwie o ich możliwych zastosowaniach. Najczęściej ich użytkowanie w sferze cywilnej kojarzone jest ze wsparciem dla władz państwowych (policja, straż graniczna, itp.) w zarządzaniu kryzysowym. Istnieje zatem potrzeba medialnego informowania społeczeństw o możliwościach, ale również zagrożeniach związanych z funkcjonowaniem bezzałogowych systemów powietrznych. W tym kontekście pilnego rozważenia wymagają zasady określania odpowiedzialności za wyrządzanie ewentualnych szkód stronom trzecim przez bezzałogowce oraz ubezpieczenia związane z funkcjonowaniem tego rodzaju lotnictwa (podobnie jak w cywilnym lotnictwie załogowym). Równie istotną kwestią w tym obszarze będzie ochrona danych pozyskiwanych przez bezzałogowe systemy powietrzne, a także ochrona prywatności obywateli. Bez wątpienia, społeczna akceptacja wykonywania zadań przez bezzałogowe systemy powietrzne może stanowić jedno z istotnych wyzwań w kontekście pełnej integracji z ogólnym systemem lotnictwa cywilnego.

Implementacja rozwiązań mających na celu usunięcie barier w powyższych obszarach problemowych wpłynie bezpośrednio na rozwój europejskiego i światowego rynku cywilnych zastosowań bezzałogowych systemów powietrznych. Tym samym dotychczasowe domeny ich zastosowań: badania naukowe, zapobieganie katastrofom i zarządzanie kryzysowe, ochrona infrastruktury krytycznej oraz wsparcie władz cywilnych w zapewnieniu bezpieczeństwa wewnętrznego ulegną poszerzeniu, co w konsekwencji wpłynie również na cały sektor lotnictwa cywilnego (zwiększenie zatrudnienia, rozwój nowych technologii, itp.).

Zagadnienia związane z funkcjonowaniem bezzałogowych systemów powietrznych są obecnie w centrum merytorycznej i medialnej dyskusji. Trzeba jednak zaznaczyć, że w większości przypadków odnosi się to militarnych zastosowań tego rodzaju środków. Tymczasem, zdaniem autora, w perspektywie najbliższych dwóch dekad, to zastosowania cywilne mogą zdominować rozwój tych konstrukcji. Głównym wyznacznikiem ich rozwoju są zagadnienia prawne, które niestety w bardzo powolny sposób dopiero wkraczają w domenę zarezerwowaną dotychczas tylko dla lotnictwa załogowego.

Niniejsze opracowanie naukowe jest próbą uporządkowania wiedzy z obszaru cywilnych zastosowań bezzałogowych systemów powietrznych, ze szczególnych uwzględnieniem aspektów regulacyjnych z tego obszaru. Z drugiej strony, autor jest świadomy, że wymagania ukierunkowane na rozwój bezzałogowych systemów powietrznych w sferze cywilnej dopiero się kształtują i z pewnością będą ewoluowały, skąd wynikają przyszłościowe, pogłębione badania.

Zasadniczą treścią pierwszego rozdziału jest analiza pojęciowa terminu „bezzałogowy system powietrzny” oraz identyfikacja poszczególnych komponentów systemu. Przedstawiono także historyczne doświadczenia związane z rozwojem bezzałogowych systemów powietrznych oraz dokonano ich kategoryzacji.

W rozdziale drugim przedstawiono możliwy zakres zastosowań bezzałogowych systemów powietrznych w sferze cywilnej oparty o deskrypcję ich zdolności i ograniczeń. Przedstawiono przykłady użycia bezzałogowców w obszarach: zapobiegania katastrofom i zarządzania kryzysowego, ochrony infrastruktury krytycznej, zapewnienia bezpieczeństwa wewnętrznego i wsparcia dla badań naukowych.

Rozdział trzeci identyfikuje kluczowe obszary problemowe poziomu międzynarodowego niezbędne do rozważenia w kontekście integracji bezzałogowych systemów powietrznych z ogólnym systemem lotnictwa cywilnego.

W rozdziale trzecim przedstawiono zasadnicze obszary regulacyjne w odniesieniu do bezzałogowych systemów powietrznych poziomu europejskiego oraz europejską strategię ich wdrażania.

 

Ładowanie...Aktualizowanie...

Comments are closed.