文/袁晨钧  李健

　　2024年12月，拉斯维加斯的国际消费电子展会现场，科技展品争奇斗艳，而在展会上空，一场悄无声息的安全保卫战正在激烈上演。拉斯维加斯警方部署的“空域数字孪生”系统宛如一位不知疲倦的隐形卫士，时刻警惕着空中的异常情况。该系统由雷神公司与空中地图公司（AirMap）强强联合打造，凭借前沿的量子计算技术，拥有令人惊叹的每秒15TB监测数据实时处理能力。展会期间，它成功拦截了23架非法入侵的无人机，其中5架甚至携带微型激光干扰装置，意图对展会秩序进行破坏。这一事件如同一记警钟，让人们深刻认识到，随着美国民用无人机保有量突破280万架，低空安全管理领域正面临着前所未有的严峻挑战，传统机械防御模式已难以招架，向智能治理范式的转型迫在眉睫。
　　近年来，美国民用无人机产业发展迅猛，无人机在摄影摄像、物流配送、农业植保等诸多领域得到广泛应用，给生产生活带来了极大便利。但与此同时，无人机“黑飞”现象频发，甚至被不法分子利用，用于携带危险物品、干扰正常秩序等恶意活动，威胁到公共安全、个人隐私和关键基础设施安全。在此背景下，美国低空安全管理从法规框架、技术手段到执法模式、协同治理机制，正经历着全方位、深层次的系统性变革，旨在构建一个更加智能、高效、协同的低空安全管理体系，应对不断演变的低空安全威胁。

　　一、法规框架：从无序竞争到制度重构

　　（一）法律体系的三维构建
　　1.基础立法
　　2015年《联邦航空法》修正案拉开了美国低空安全管理规范化的序幕，明确了“分级管理、动态监控、风险防控”三大原则。在此基础上，《低空空域改革法案》进一步细化管理标准，将低空空域划分为“开放空域”与“敏感空域”。法案规定，重量超0.55磅（约250克）的无人机需在美国联邦航空管理局（FAA）注册登记，飞行高度限制在400英尺（约122米）以下，且与机场保持至少8公里距离。这些规定既保障了无人机在开放空域的合理使用，又确保了机场等敏感区域的安全。例如，在机场周边设立严格的禁飞区，有效防止无人机闯入影响民航客机起降，避免了潜在的重大安全事故。
　　2.技术规范
　　美国联邦航空管理局的《远程识别规则》强制无人机配备广播式自动相关监视（ADS-B）设备，实时上传飞行数据。2024年更新标准，要求无人机搭载动态频谱指纹模块，每10秒生成与地理位置绑定的通信特征码，如同为无人机赋予独一无二的“电子身份证”，大大增强了监管部门对无人机的识别和追踪能力，让非法飞行的无人机无处遁形。例如，当一架无人机在禁飞区附近出现异常飞行轨迹时，监管部门可通过其特征码迅速锁定身份，追溯其来源和操作者信息。
　　3.应急机制
　　《国土安全法》第51章赋予地方执法机构在紧急情况下实施空域管控的权力。2024年修订的《反无人机作战条例》细化应急响应，将无人机威胁分为绿色（警告）—黄色（驱离）—红色（摧毁）三级。执法人员可根据威胁程度采取相应措施，如通过广播、短信警告绿色预警无人机，使用电子干扰设备驱离黄色预警无人机，必要时使用武器摧毁红色预警无人机，确保应急处置的及时性和准确性。例如，在重大活动期间，一旦发现有无人机未经许可闯入管制空域，执法人员可依据该条例迅速判断威胁等级并采取行动，保障活动顺利进行。

　　（二）监管主体的权责划分
　　1.联邦层面
　　FAA负责空域规划与技术标准制定，通过科学规划全国空域，合理分配飞行空间，制定统一技术规范，确保无人机生产、使用和监管有章可循。国土安全部主导反制技术研发，针对新型无人机威胁，投入资源开发先进的探测、识别和反制技术。国防部提供军事资源支持，在面临重大安全威胁或大规模无人机集群攻击时，派遣军事力量参与应对。2024年成立的联合反小型无人机办公室（JCO），整合三军反制力量，统筹协调“复制者2.0”等重点项目，加强军种协作与信息共享，提升应对无人机威胁的整体作战能力。例如，在应对边境地区的无人机走私和非法侦察活动时，JCO协调各方力量，实现对无人机的有效拦截和打击。
　　2.州际层面
　　区域低空安全委员会（RASC）由各州相关部门代表组成，负责协调跨州飞行计划审批与应急响应。得克萨斯州的“空域使用券”区块链平台，利用智能合约实现空域资源市场化配置。无人机使用者购买空域使用券，获得特定区域和时间段的飞行权限，提高了空域利用效率，减少飞行冲突。自该平台运行以来，休斯敦地区无人机飞行冲突下降47%，改善了当地低空飞行秩序。例如，在繁忙的城市空域，通过市场化配置，不同用途的无人机能够有序飞行，避免了因资源争抢导致的冲突。
　　3.地方层面
　　地方警察局设立“空域安全支队”，配备雷达探测设备、电子干扰枪、无人机捕捉网等专业反制装备，以及专业情报分析人员。以洛杉矶警局的“光谱盾牌”系统为例，该系统整合毫米波雷达与AI算法，毫米波雷达精确探测无人机位置和轨迹，AI算法实时分析数据、预测飞行意图。在2024年赛事安保中，威胁预判准确率达89%，为赛事安全提供坚实保障。在日常执法中，“空域安全支队”也能及时发现和处置非法飞行无人机，维护地方低空安全。

　　（三）新型交通工具专项立法
　　1.电动垂直起降飞行器（eVTOL）
　　随着eVTOL技术的发展，其应用前景广阔。2024年，FAA发布《动力升降机操作规则》，将eVTOL纳入第三类航空器管理。新规要求飞行员接受120小时专项培训，掌握操作技能和法规知识；起降点符合《城市空中交通基础设施标准》，确保安全适用；允许在指定区域以150节（约278公里/小时）速度飞行，平衡技术性能与安全要求。例如，在城市空中交通试点项目中，eVTOL凭借其垂直起降优势，缓解了地面交通拥堵，严格的法规管理确保了其飞行安全。
　　2.飞行汽车
　　明尼苏达州的“杰森法案”首创“可上路航空器”法律定义，简化飞行汽车注册流程，同时保留FAA适航认证要求。该州试点的“陆空转换许可”制度，规定飞行汽车在公路行驶遵守《统一交通法典》，起飞前通过低空授权与通知能力系统（LAANC）申请空域使用，解决了陆空模式转换的管理难题。例如，在一些城市的特定区域，飞行汽车的使用者能够按照规定，在陆地交通和空中飞行之间安全转换，为未来个人出行方式带来新变革。
　　二、技术体系：从单点防御到系统对抗

　　（一）智能感知网络的代际跃升
　　1.量子雷达阵列
　　雷神公司的“光谱之盾”系统运用量子纠缠原理，突破传统雷达局限。相比传统雷达，它能在3公里范围内实现毫米级精度探测，误报率下降64%。2024年在华盛顿特区部署时，成功识别0.3克级微型无人机，展现出对微小目标的强大探测能力，为低空安全监测提供了高精度保障。例如，在城市中心区域，能够精准识别和跟踪那些可能用于窥探隐私或实施破坏的微型无人机。
　　2.激光点云成像
　　诺斯罗普·格鲁曼的阿格斯远程系统（ARGUS-ER）从4800米高空对地面目标精确识别，可分辨20厘米大小物体，同步追踪50个目标。在边境巡逻中，该技术发挥重要作用，及时发现非法越境无人机，使走私无人机查获率提升3倍，有效维护边境安全秩序。例如，在漫长的边境线上，能够持续监测无人机活动，对试图携带违禁物品越境的无人机进行有效拦截。
　　3.电磁指纹库
　　联邦调查局（FBI）建立的全国无人机射频特征数据库，收录超1200种商用无人机信号特征，识别准确率达91%。结合机器学习算法，能实时更新异常信号库，适应新无人机型号和非法改装情况，为无人机识别和追踪提供有力支持。例如，当市场上出现新型号无人机或有无人机经过非法改装后，数据库能够通过机器学习自动学习其信号特征，确保执法部门能够准确识别和处理。

　　（二）反制技术的革命性突破
　　1.定向能武器
　　“雅典娜”激光系统在2024年墨西哥湾缉私行动中表现卓越，300千瓦激光束在3.5公里外精准打击无人机，拦截率95%，0.5秒内熔断无人机电路，具有打击精度高、反应速度快、附带损伤小的优点，成为应对低空无人机威胁的有力武器。例如，在打击海上走私无人机时，能够迅速、准确地对目标进行拦截，避免对周边环境造成不必要的破坏。
　　2.数字疫苗技术
　　迪士尼乐园部署的自动代码注入系统采用数字疫苗技术，通过WiFi信道向非法闯入无人机推送安全协议，使无人机闯入事件下降92%。该技术因其良好效果被FAA纳入《反制系统互操作标准》，为其他场所提供借鉴。例如，在一些大型活动场所或敏感区域，可以采用类似技术，引导无人机遵守规定，避免干扰活动或侵犯隐私。
　　3.蜂群对抗算法
　　洛杉矶警方的“鹰眼”系统分析32项飞行参数，如加速度变化率±15G/s、航迹偏离度>2σ等，提前3.2秒预判风险，准确率达89%。当监测到无人机异常飞行时，及时预警并采取反制措施，有效防范无人机蜂群攻击等安全事件。例如，在人群密集的公共活动中，能够提前察觉无人机蜂群可能带来的威胁，并迅速做出应对，保障公众安全。

　　（三）装备效能对比
　　传统光电系统探测距离短、响应慢、拦截成功率低且环境适应性差，在复杂的低空安全场景中难以发挥有效作用。量子雷达+激光组合探测距离提升至3千米，响应时间缩短至0.3秒，拦截成功率达89%，具备全气象工作能力。ARGUS-ER系统探测距离可达4.8千米，拦截成功率95%，昼夜无差别工作，为低空安全提供更可靠保障。例如，在极端天气下，传统光电系统可能无法正常工作，而量子雷达+激光和ARGUS-ER系统依然能够稳定运行，有效监测和拦截无人机。

　　三、执法方式：从被动应对到主动治理

　　（一）风险预警机制
　　1.机器学习预判
　　纽约警方的“天网”系统收集分析历史飞行数据、气象条件和重大活动安排等多源信息，构建机器学习模型，提前2分钟预警潜在威胁。在2024年跨年夜安保中，成功预测17起无人机非法聚集事件，警方据此提前部署警力，保障活动安全。例如，通过分析历年跨年夜周边无人机飞行数据以及当晚气象情况，预测可能出现的非法飞行区域，提前加强管控。
　　2.动态电子围栏
　　FAA的LAANC系统实现飞行计划实时审批，2024年日均处理申请量12万次。与“空域数字孪生”平台联动后，能实时获取空域动态信息，自动生成三维禁飞区，防止无人机非法闯入敏感区域。例如，当有重要会议或活动举办时，系统可根据实际需求，迅速划定禁飞区域，并对申请进入该区域的无人机飞行计划予以拒绝，保障活动空域安全。

　　（二）战术处置体系
　　1.立体防控网络
　　华盛顿特区的“哨兵”系统整合地面雷达、楼顶光电探头与空中预警机，构建360度防御圈。地面雷达大面积搜索跟踪目标，楼顶光电探头近距离高精度识别，空中预警机高空俯瞰监测。实际应对中，可同时指挥12套反制装置，根据目标情况灵活选择反制手段，提高拦截成功率。例如，在城市核心区域，通过多种监测设备协同，全面掌握无人机动态，对不同类型的无人机威胁采取针对性反制措施。
　　2.分级响应机制
　　美国警方实施“绿色（警告）—黄色（驱离）—红色（摧毁）”三级处置机制，2024年平均处置时间缩短至8分钟。以波士顿马拉松安保为例，安保团队实时监控赛事周边空域，2024年红色响应触发率较2023年下降58%。通过前期风险预警和分级响应，对低风险无人机通过绿色警告使其合规飞行，中等风险用黄色驱离避免事态升级，高风险则采取红色摧毁措施保障赛事安全。例如，在马拉松比赛过程中，对于一些偏离规定航线但尚未造成严重威胁的无人机，通过绿色警告即可引导其恢复正常飞行；而对于意图接近运动员或携带危险物品的无人机，则果断采取红色摧毁措施。

　　四、协同治理：从单一主体到多元共治

　　（一）军民融合创新
　　数据共享机制方面，陆军的反无人机系统（EAGLS）与警用无人交通管理平台（UTM）实现数据对接。在2024年联合军演中，空情响应速度从45分钟缩短至8分钟。如在模拟无人机集群入侵场景中，EAGLS系统率先探测目标，通过数据共享，UTM平台迅速传递信息，警方及时部署反制力量，提高应对效率和成功率。例如，在边境地区，军地双方通过数据共享，能够更全面地掌握无人机动态，对非法越境无人机进行有效拦截。
　　技术转化通道方面，美国国防高级研究计划局（DARPA）的“复制者2号”计划推动军事反制技术民用化，使微型无人机拦截成本下降67%。雷神公司基于该计划研发的“女武神”激光系统民用版装备17个州执法机构，提升地方执法能力，降低执法成本。

　　（二）政企合作模式
　　一种是基础设施共建。太空探索技术公司（SpaceX）为农村地区提供星链终端，改善低空监测网络，降低单站建设成本59%，提高农村地区无人机监测能力，为执法提供支持。乔比航空（Joby Aviation）与里夫技术公司（Reef Technology）合作，在四大都市圈布局屋顶起降点，推动城市空中交通基础设施建设，促进低空交通有序发展。例如，在偏远农村地区，星链终端使得原本因网络覆盖不足而难以监测的无人机活动能够被及时掌握；在城市中，屋顶起降点的布局为未来eVTOL等新型交通工具的应用奠定基础。
　　另一种是应急响应协同。2024年加州山火期间，亚马孙无人机配送网络调整运营模式，完成1200次药品运输任务。联邦快递与国土安全部共建的“空中走廊”系统，优化运输路线，使应急物资送达时间缩短70%。在重大自然灾害或突发事件中，政企合作保障救援物资高效运输。例如，在灾区道路受阻的情况下，无人机配送网络和“空中走廊”系统能够迅速将急需的药品和物资送达受灾群众手中。

　　（三）公众参与机制
　　一方面主要是实施举报奖励。FAA的“天空卫士”基金对举报黑飞行为者最高奖励5000美元。2024年收到有效线索12万条，协助破获案件347起，拓展了执法部门信息渠道，形成全社会监督氛围。例如，市民发现机场附近无人机异常飞行，通过举报平台提供线索，执法部门迅速调查处理，保障航空安全，同时对举报人给予奖励。
　　另一方面则是安全教育普及。美国无人机协会（AUVSI）的“安全飞手”培训计划覆盖237个城市，通过多种形式普及无人机安全操作知识和法规。经调查，参与培训人员安全操作意识提升63%，减少操作不当引发的安全事故，增强公众对低空安全管理的理解和支持。例如，通过举办线下讲座和线上课程，向无人机爱好者和使用者详细讲解飞行规则、安全注意事项等，提高其安全意识和操作技能。

　　五、挑战与未来：在创新与规制间寻找平衡

　　（一）现存问题
　　一是数字鸿沟障碍。硅谷等科技发达地区6G覆盖率达95%，为低空安全管理提供有力支持；而爱荷华州农村等中西部地区83%警用设备依赖4G网络，带宽和传输速度有限，2024年因通信延迟导致拦截失败率达21%。在偏远农村地区，监测到无人机非法飞行时，因通信延迟，执法人员无法及时获取信息，错过拦截时机，威胁当地低空安全。例如，在一些山区农村，信号不稳定，导致对无人机的监测数据传输中断，无法有效实施拦截。
　　二是技术对抗升级。随着无人机技术的迅猛发展，恶意使用者获取先进技术的途径愈发多样。暗网作为非法交易的隐匿场所，充斥着大量价格低廉的军用级GPS欺骗模块，当前其单价已降至800美元，这使得不法分子能够轻易获取此类设备，用于干扰或欺骗无人机的导航系统，从而巧妙地逃避监管部门的严密监测。据相关统计数据显示，2024年此类模块的查获量呈现出惊人的增长态势，激增237%。不仅如此，部分经过精心改装的无人机甚至能够模拟鸟类的飞行模式，凭借其小巧玲珑的外形和飘忽不定、毫无规律的飞行轨迹，成功躲避雷达的监测。这种技术对抗手段的不断升级，对现有的低空安全监测和反制技术构成了极为严峻的挑战，监管部门不得不持续投入大量的人力、物力和财力，研发全新的技术手段，以应对这些日益复杂、层出不穷的无人机威胁。
　　三是法律争议掣肘。在低空安全管理的执法实践过程中，法律争议问题犹如一块难以逾越的绊脚石，严重阻碍了执法工作的顺利开展。2024年，高达38%的低空违法事件深陷管辖权争议的泥沼。美国的法律体系犹如一个错综复杂的迷宫，联邦、州和地方层面各自拥有一套相对独立的法律法规，在低空安全管理领域，不同层级法律之间相互交织、冲突不断，这就导致在实际执法过程中，对于许多违法事件的管辖权界定模糊不清、模棱两可。以加州与内华达州为例，因边境空域使用权限问题引发的诉讼已持续长达18个月之久，这不仅极大地消耗了司法资源，严重影响了执法效率，还在一定程度上削弱了低空安全管理的权威性和公信力。此外，随着无人机应用场景的日益拓展，一些新型无人机相关的违法行为，如利用无人机进行隐私侵犯、非法数据采集等，逐渐浮出水面。然而，现有的法律法规在这些方面存在明显的空白或不完善之处，使得执法人员在处理此类案件时，常常陷入无法可依、无章可循的困境，难以对违法者进行有效的惩处。

　　（二）未来趋势
　　一是装备智能化。波音平流层飞艇项目无疑代表了未来低空安全监测装备智能化的前沿发展方向。该飞艇能够在平流层高度持续滞空长达30天，对广袤的50万平方公里区域进行不间断的实时监控。其搭载的“星链-守护者”无人机群，宛如一群训练有素的空中卫士，具备强大的目标追踪能力，能够同时对300个目标进行精准识别、持续跟踪和深入分析，及时敏锐地发现潜在的安全威胁。预计该项目在2026年投入使用后，将如同为美国低空安全管理装上了一双“千里眼”，极大地提升对大面积空域的实时监测能力，为低空安全管理提供更为坚实、强大的技术支撑。例如，在监测大片偏远地区或边境地带时，平流层飞艇可以长时间稳定工作，及时察觉任何异常的无人机活动，有效弥补地面监测设备的不足。
　　二是治理数字化。纽约证券交易所推出的“空域期货”产品，堪称利用数字化手段优化空域资源管理的一次创新性尝试。通过这一独特的产品，市场机制被巧妙地引入空域资源配置领域，实现了空域资源的市场化定价和交易。这一举措如同在空域资源管理领域注入了一针“强心剂”，极大地激发了市场主体对空域资源合理利用的积极性和主动性，使得曼哈顿核心区空域利用率成功提升至83%。与此同时，区块链技术在空域资源交易中的应用，为交易记录提供了坚如磐石的不可篡改保障，显著增强了交易的透明度和安全性。在未来，随着数字化技术的持续迭代发展，低空安全管理将愈发紧密地依赖数字化平台，实现对空域资源的精细化、精准化管理，对无人机飞行的全方位、实时化监管以及对违法违规行为的高效、精准打击。例如，在繁忙的城市空域，通过数字化平台可以根据不同时段的需求，合理分配空域资源，提高空域使用效率，同时利用区块链技术确保每一笔空域交易的公正、安全。
　　三是标准国际化。美国在全球低空安全管理领域正积极发挥着推动者的作用，全力推动《全球低空空域安全公约》的制定与实施。通过这一公约，美国旨在统一全球低空空域安全管理的标准和规范，促进各国在低空安全领域的深度合作与广泛交流。在反制技术标准方面，美国已率先与欧盟、日本达成“量子雷达数据共享”协议，该协议覆盖范围广泛，涵盖了全球65%的空域。通过数据共享，各国能够实现资源的优化整合，携手共同应对跨国界的无人机安全威胁，显著提高全球范围内的低空安全管理水平。

　　（三）安全的本质是适应性进化
　　当拉斯维加斯的“空域数字孪生”系统第9次自动修正监测参数，指挥中心大屏上闪烁的光点渐次转为绿色时，这一画面不仅仅展示了一个技术系统的高效稳定运行，更生动形象地体现了美国低空安全管理体系在不断进化发展的过程。从最初对无人机偶尔闯入的简单应对，到如今构建起一个集法规、技术、执法与协同治理于一体的复杂而精密的体系，这一历程实际上是美国对持续变化的低空安全威胁的积极适应过程。正如美国国防部《反无人机新战略》所深刻指出的，真正的安全并非依赖于故步自封、一成不变的防线，而是在于构建一个能够比威胁进化速度更快的动态适应体系。■
　　（课题编号：本文系2025年北京市公安局公安理论类科研项目阶段性研究成果，《FPV 类无人机警务应用现状、困境及规制》，编号：2025LL27023）
　　
　　【作者简介】袁晨钧，北京警察学院治安系副教授，中国人民大学教育学院博士，研究方向为治安管理、数据警务和涉外警务等；李健，北京警察学院道路交通管理系教授，研究方向为交通执法、事故鉴定。
　　（责任编辑：冯苗苗）