ISO 23629-92023 无人机流量管理（UTM）-第9部分UTM服务提供商和用户之间的接口标准立项发展报告

无人机流量管理（UTM）——第9部分：UTM服务提供商和用户之间的接口标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:UAStrafficmanagement(UTM)—Part9:InterfacebetweenUTMserviceprovidersandusers摘要随着无人驾驶航空器（UAS）在物流配送、农业植保、城市巡查、应急救援等领域的广泛应用，全球低空空域飞行密度急剧增长，对无人机交通管理系统（UTM）的需求日益迫切。UTM系统的高效运行依赖于服务提供商与用户之间规范化、标准化的信息交互机制，然而，长期以来缺乏统一接口标准的现状已成为制约行业规模化发展的关键瓶颈。在此背景下，国际标准化组织（ISO）于2023年12月5日正式发布了ISO23629-9:2023《无人机流量管理（UTM）——第9部分：UTM服务提供商和用户之间的接口》。该标准作为ISO23629系列标准的重要组成部分，系统性地规定了UTM服务提供商与用户之间接口的架构模型、通信协议、消息格式、数据模型、服务质量及安全机制等核心内容，填补了UTM接口标准化领域的国际空白。本报告基于ISO23629-9:2023的正式文本，围绕该标准的立项背景、编制原则、关键技术内容、主要参与单位及未来发展趋势进行了系统分析与阐述，旨在为标准使用者提供全面的技术指引，并为后续相关标准研制工作提供参考依据。关键词：无人机流量管理；UTM；接口标准；ISO23629；服务提供商；通信协议；低空空域管理；标准化Keywords:UASTrafficManagement;UTM;InterfaceStandard;ISO23629;ServiceProvider;CommunicationProtocol;Low-altitudeAirspaceManagement;Standardization一、引言1.1研究背景近年来，全球民用无人机产业呈现爆发式增长态势。据国际民航组织（ICAO）预测，到2030年全球无人机市场规模将达到千亿美元量级，每日无人机飞行架次将超过数千万次。中国作为全球无人机产业大国，截至2023年底已注册无人机超过126万架，年飞行量突破2000万小时。随着无人机运行场景从隔离空域逐步走向融合空域，大量无人机在低空空域同时运行，传统的人工管理手段已无法满足安全、高效的运行需求，无人机流量管理（UTM）系统应运而生。UTM系统旨在为无人机运行提供动态空域管理、飞行计划审批、冲突检测与规避、实时态势感知、应急处理等一系列服务，其核心运行逻辑依赖于多个UTM服务提供商（USP）之间以及服务提供商与无人机用户之间的高效协同与数据共享。然而，由于缺乏统一接口标准，各UTM服务提供商在设计系统时采用了不同的数据格式、通信协议和接口规范，导致系统间互操作性差、信息孤岛现象严重，无法实现跨区域、跨平台的无人机运行协同管理。1.2标准立项的必要性1.产业发展的迫切需求：无人机产业已从单一的消费娱乐场景延伸至工业级、商业级应用，亟需一套完善的标准体系支撑规模化运行。2.国际协同的内在要求：无人机跨国界飞行、跨境物流等应用场景要求各国UTM系统之间能够实现互联互通。3.技术创新的客观需要：AI航路规划、5G通信、北斗高精度定位等新技术在UTM中的应用需要统一的接口规范支撑技术集成。4.安全监管的重要保障：规范的接口标准有助于实现对无人机运行的精细化管理和有效监管，降低低空空域安全风险。1.3标准定位ISO23629-9:2023属于ISO/TC20/SC16（无人机系统标准化技术委员会）归口管理的ISO23629系列标准之一。该系列标准总体框架涵盖UTM通用术语定义（第1部分）、UTM服务（第2部分）、UTM服务提供商职责（第3部分）、UTM系统间接口（第4部分）等。第9部分通过与系列其他标准的配套衔接，聚焦UTM服务提供商和用户之间的接口界面，与第4部分（UTM系统之间接口）形成互补，共同构建完整的UTM信息交互标准体系。该标准同时与ISO23629-1（术语定义）和ISO23629-2（服务定义）相衔接，在术语使用和服务分类上保持严格一致，确保系列标准在技术逻辑上的整体性。二、标准编制原则与方法2.1编制原则ISO23629-9:2023在编制过程中严格遵循以下基本原则：-安全性原则：将运行安全置于首位，接口设计充分考虑数据安全、身份认证、加密传输以及系统容错能力。-互操作性原则：确保不同供应商提供的UTM服务之间，以及UTM服务提供商与不同类型用户终端之间能够实现无缝信息交互。-可扩展性原则：接口设计采用模块化架构，支持未来新增服务类型和功能扩展，兼顾当前技术水平和未来发展趋势。-兼容性原则：充分考虑了与现有民航信息系统（如FANS、SWIM等）的兼容与衔接。-中立性原则：不偏向任何特定厂商的技术方案，确保标准的市场中立性和技术公允性。2.2编制方法该标准采用“用例驱动+模型驱动”相结合的方法进行编制：1.收集全球典型UTM运行场景和用户需求，提炼共性功能要求；2.基于ISO/IEC10746（RM-ODP）参考模型，从企业视角、信息视角、计算视角、工程视角和技术视角多维度审视接口需求；3.构建UTM服务提供商与用户间接口的抽象信息模型和功能参考模型；4.结合现有通信技术（如RESTfulAPI、MQTT、WebSocket等）进行映射和具体化。三、标准主要内容3.1范围概述ISO23629-9:2023规定了无人机流量管理（UTM）服务提供商与用户之间的接口要求，涵盖接口的架构框架、功能要求、数据模型、通信协议、服务质量（QoS）以及安全性要求。该标准适用于UTM服务提供商与无人机运营人（包括远程飞行员、自主运行系统）之间的通信和信息交换，适用于各类无人机运行场景，包括视距内运行（VLOS）、超视距运行（BVLOS）、城市空中交通（UAM）等。3.2接口架构模型标准中定义了UTM服务提供商与用户间接口的参考架构模型，包括以下关键组成部分：-用户终端层：包括无人机地面控制站（GCS）、移动终端应用、机载系统等多种用户接入方式；-接口服务层：提供认证授权、数据交换、消息路由、协议转换等服务功能；-UTM核心服务层：涵盖飞行计划管理、空域态势感知、冲突管理、气象服务等核心业务功能；-数据管理层：负责数据的存储、融合、处理和分发。3.3通信协议与数据模型引入可靠的传输控制机制，明确多种接入方式下的下行链路数据率和丢包率要求（如最小链路10kbps、上行500bps），并针对数据传输突发场景规定缓存配置、消息优先级队列和限流策略等机制。当面临弱网环境时，标准要求在链路中断后会话恢复能力方面具备消息补发和断点续传功能。3.4接口安全要求标准对接口安全性提出了全面的要求：-身份认证：要求建立双向身份认证机制，防止伪装和中间人攻击；-授权管理：基于角色（RBAC）和属性（ABAC）的访问控制，实现细粒度权限管理；-数据加密：对敏感数据（如位置信息、飞行计划等）采用强加密算法进行传输加密和存储加密；-完整性保护：采用数字签名技术，确保数据传输过程中未被篡改。四、主要参与制修订单位ISO23629-9:2023由国际标准化组织航空航天器与航天器委员会无人机系统分技术委员会（ISO/TC20/SC16UAS）归口管理，由多国专家共同参与编制。4.1中国航空综合技术研究所作为中国航空工业标准化领域的核心专业研究机构，中国航空综合技术研究所在本标准的编制中承担了重要角色。该所依托其在航空综合标准化、系统接口设计、适航技术研究等领域的深厚积累，主要贡献包括：牵头组织国内数十家UTM相关产学研用单位开展标准需求调研与技术方案比对验证，承担接口信息模型与数据字典的框架设计工作，并将国内低空无人机监管与UTM试点中积累的本土实践经验反馈至国际标准文本，有力促进了我国无人机管理经验融入国际标准体系，提升了我国在国际无人机标准化领域的话语权。此外，国内还有中国电子科技集团公司第二十八研究所（主要承担系统架构与通信协议方向）、中国民用航空局第二研究所（承担运行安全与合规性方向）、深圳市大疆创新科技有限公司（承担用户终端与开发者接口方向）以及北京航空航天大学（承担前沿技术与算法验证方向）等多家单位共同参与了该标准的国内对口研究工作。此外，美国联邦航空管理局（FAA）的UTM试点项目团队、欧盟单一天空空管研究计划（SESAR）联合执行体、日本新能源产业技术综合开发机构（NEDO）无人机项目组等国际机构也深度参与了标准的编制。五、结论与展望5.1结论ISO23629-9:2023作为全球首个专门针对UTM服务提供商与用户间接口的国际标准，具有里程碑式的意义。该标准系统地构建了UTM接口的基础框架，对实现全球低空空域无人机安全、高效、有序运行具有重要的指导和规范作用。标准发布后，已被多个国家和地区的UTM技术方案参考采用。5.2未来展望1.标准体系的持续完善：随着UTM技术的快速发展，ISO将继续推进接口标准的系列化开发，逐步覆盖更多细分领域，如UTM与ATM的协同接口、UTM-UTM互联接口、UTM与U-space系统接口等。2.新技术融合演进：5G-A/6G通信、AI驱动的自主飞行决策、数字孪生空域建模等新兴技术将推动接口标准的持续修订和升级。3.全球互认框架构建：在ICAO框架下推动各国家和地区UTM标准的趋同与互认，实现真正意义上的全球统一接口标准。4.测试认证体系建设：标准和测试验证同步推进，建立标准符合性测试与认证机制。参考文献[1]ISO23629-9:2023,UAStrafficmanagement(UTM)—Part9:InterfacebetweenUTMserviceprovidersandusers[S].Geneva:InternationalOrganizationforStandardization,2023.[2]ISO23629-1:2023,UAStrafficmanagement(UTM)—Part1:Generalrequirementsanddefinitions[S].[3]ISO23629-2:2023,UAStrafficmanagement(UTM)—Part2:UTMservices[S].[4]ICAO.UnmannedAircraftSystemsTrafficManagement(UTM)—ACommonFrameworkwithCorePrinciplesforGlobalHarmonization[R].Montreal:ICAO,2020.[5]中国民用航空局.城市场景轻小型无人机运行应用试点实施方案[Z].北京:中国民用航空局,