摘 要：低空經(jīng)濟(jì)是前景廣闊的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，也是新質(zhì)生產(chǎn)力的典型代表。無人機(jī)是低空經(jīng)濟(jì)的核心環(huán)節(jié)，在電網(wǎng)工程中已得到廣泛應(yīng)用。本文聚焦電網(wǎng)工程無人機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的國際標(biāo)準(zhǔn)化工作，重點(diǎn)剖析IEEE SA組織架構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)的編制流程，梳理了IEEE AerCom標(biāo)委會電網(wǎng)工程無人機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)現(xiàn)狀，為更多的中國企業(yè)參與國際標(biāo)準(zhǔn)工作提供路線和方法。

關(guān)鍵詞：無人機(jī)應(yīng)用，國際標(biāo)準(zhǔn)，IEEE標(biāo)準(zhǔn)，電網(wǎng)工程

0 引 言

無人機(jī)遙感作為采集地球數(shù)據(jù)及其變化信息的重要技術(shù)手段，在資源探測、環(huán)境監(jiān)測、防災(zāi)減災(zāi)等方面得到廣泛應(yīng)用。由于其不受軌道及重訪周期制約，具有云下作業(yè)、厘米級超高分辨率數(shù)據(jù)獲取和小時(shí)級響應(yīng)的能力，已在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、能源、交通等行業(yè)應(yīng)用中發(fā)揮了重要作用[1]。

無人機(jī)遙感技術(shù)在電網(wǎng)工程中扮演著不可或缺的角色，通過搭載不同的傳感器，無人機(jī)遙感可以為電網(wǎng)工程提供有力的支持，顯著提高了電網(wǎng)運(yùn)營的效率、安全性和可靠性。無人機(jī)遙感技術(shù)在電網(wǎng)工程中的應(yīng)用包括助力勘察和規(guī)劃[2]、服務(wù)巡檢與維護(hù)[3]、提供應(yīng)急和救援[4]、輔助分析和決策[5]、保障基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的更新和維護(hù)[6]等。

標(biāo)準(zhǔn)是一種重要的市場規(guī)則，它規(guī)定了市場準(zhǔn)入的技術(shù)指標(biāo)和相關(guān)要求，是進(jìn)入市場的門檻和持續(xù)獲利的先決條件。在國際上以自愿性標(biāo)準(zhǔn)為主導(dǎo)的情況下，標(biāo)準(zhǔn)往往與知識產(chǎn)權(quán)特別是專利聯(lián)系在一起，一些優(yōu)勢企業(yè)通過將專利融入標(biāo)準(zhǔn)，待產(chǎn)業(yè)發(fā)展起來以后，再向同行收取專利費(fèi)，尋求專利利益的最大化。主要發(fā)達(dá)國家把主導(dǎo)國際標(biāo)準(zhǔn)的競爭作為國際經(jīng)濟(jì)競爭的首選策略，在相關(guān)國際機(jī)構(gòu)中爭奪國際標(biāo)準(zhǔn)的起草權(quán)、參與權(quán)和領(lǐng)導(dǎo)權(quán)，其白熱化程度同商品市場的競爭相比毫不遜色[7-9]。我國在無人機(jī)遙感技術(shù)與電網(wǎng)工程領(lǐng)域具有一定的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，研究和分析我國在這些優(yōu)勢領(lǐng)域的國際標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢十分必要。

1 無人機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域國際標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀

國際標(biāo)準(zhǔn)在世界范圍內(nèi)統(tǒng)一使用。目前我們提及的國際標(biāo)準(zhǔn)，通常指國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）、國際電工委員會（IEC）和國際電信聯(lián)盟（ITU）制定的標(biāo)準(zhǔn)，以及國際標(biāo)準(zhǔn)化組織確認(rèn)并公布的其他國際組織制定的標(biāo)準(zhǔn)[10，11]。上述國際標(biāo)準(zhǔn)化組織均不同程度開展了無人機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化工作，由于不同機(jī)構(gòu)的性質(zhì)和條件不同，其無人機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化工作也有不同特點(diǎn)。ISO TC20/SC16作為ISO的無人機(jī)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)，工作體系完備，由國家成員體參加，但也正是由于體制機(jī)制原因，進(jìn)展稍顯緩慢。國際信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化委員會（ISO/IEC JTC1）成立了無人機(jī)系統(tǒng)咨詢組AG19，負(fù)責(zé)與TC20/SC16協(xié)調(diào)，從信息技術(shù)角度推動無人機(jī)國際標(biāo)準(zhǔn)化工作。

I E E E電氣和電子工程師協(xié)會（I n s t i t u t e o fElectrical and Electronics Engineers）設(shè)有IEEE標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會（IEEE-SA，IEEE Standards Association），負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)化工作。IEEE SA已和多個國際標(biāo)準(zhǔn)組織建立了戰(zhàn)略合作關(guān)系，其中包括國際電工委員會（IEC）、國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）以及國際電信同盟（ITU）等。IEEE的標(biāo)準(zhǔn)制定內(nèi)容包括電氣與電子設(shè)備、試驗(yàn)方法、原器件、符號、定義以及測試方法等多個領(lǐng)域。在我國科研和應(yīng)用領(lǐng)域的積極推動下，2021年，IEEE無人機(jī)通信與應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化委員會（IEEE Unmanned Aerial VehiclesCommunications Standards Committee，簡稱IEEEAerCom）獲得批準(zhǔn)正式成立，推進(jìn)了IEEE無人機(jī)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作。

另外，國際上還有ASTM等機(jī)構(gòu)開展無人機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化工作，其重點(diǎn)關(guān)注的是航空技術(shù)本身相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，與目前我們關(guān)注的無人機(jī)應(yīng)用與管控方向稍有不同。

2 IEEE標(biāo)準(zhǔn)化概述

2.1 IEEESA組織架構(gòu)

IEEE SA擁有完整的體系化標(biāo)準(zhǔn)編制流程，其下設(shè)新標(biāo)準(zhǔn)委員會（NesCom）、審計(jì)委員會（AudCom）、標(biāo)準(zhǔn)審查委員會（RevCom）、專利委員會（PatCom）、流程委員會（ProCom）等機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)不同階段的管理工作。IEEE SA組織架構(gòu)如圖1所示。

IEEE現(xiàn)有39個專業(yè)技術(shù)學(xué)會。每個學(xué)會根據(jù)自身領(lǐng)域設(shè)立若干個標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)委員會，標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)委員會對下設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)工作組在專業(yè)技術(shù)方面進(jìn)行指導(dǎo)，標(biāo)準(zhǔn)工作組進(jìn)行實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)的制定。例如：我們熟悉的IEEE 802.11、802.16、802.20等系列標(biāo)準(zhǔn)，就是IEEE計(jì)算機(jī)學(xué)會下面的局域網(wǎng)/城域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)委員會的工作組負(fù)責(zé)起草和維護(hù)的。IEEE AerCom是IEEE通信學(xué)會（IEEE Communications Society）下設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)委員會之一，負(fù)責(zé)組織和管理無人機(jī)應(yīng)用、指揮、控制和通信領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)的研發(fā)工作。

2.2 IEEE標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)流程

IEEE標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)流程包括標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)申請、成立標(biāo)準(zhǔn)工作組、制定標(biāo)準(zhǔn)草案、進(jìn)行同行評審?fù)镀?、提交IEEE標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)委員會批準(zhǔn)并出版、標(biāo)準(zhǔn)維護(hù)等6個步驟，如圖2所示。

Myproject是IEEE標(biāo)準(zhǔn)編制過程中必不可少的工作環(huán)境（如圖3），其網(wǎng)址是https：//development.standards.ieee.org/myproject-web/public/view.html#landing。在不同的標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)階段，工作組通過點(diǎn)擊相應(yīng)的色塊，可以進(jìn)行材料提交、專家意見回復(fù)等操作。此外，IEEE SA會為每個工作組配備項(xiàng)目經(jīng)理，全過程進(jìn)行指導(dǎo)。

（1）標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)申請

個人會員或?qū)嶓w會員都可以通過MyProject發(fā)起標(biāo)準(zhǔn)申請，提交項(xiàng)目申請文件（PAR）并由IEEE相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)委員會審查，審查通過后，交由IEEENesCom審批，批準(zhǔn)后方可啟動標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目。

（2）成立標(biāo)準(zhǔn)工作組

PAR獲得批準(zhǔn)后，編寫組將成立工作組，確立工作組章程（P&P），并召開啟動會。工作組由主席、副主席、秘書、編輯及其他有表決權(quán)成員、非表決權(quán)成員組成。根據(jù)需要，工作組下可設(shè)子組，如：分技術(shù)委員會、開源領(lǐng)導(dǎo)小組、PAR研究小組等。

（3）制定標(biāo)準(zhǔn)草案

標(biāo)準(zhǔn)起草將在工作組內(nèi)部完成，通過召開標(biāo)準(zhǔn)工作組會議，經(jīng)過多次反復(fù)修訂完善。IEEE提供標(biāo)準(zhǔn)編寫模板及操作手冊，工作組需要按照要求進(jìn)行草案的編寫。標(biāo)準(zhǔn)草案需在工作組會議上進(jìn)行投票，投票通過標(biāo)志著完成了草案的編寫，后續(xù)不會有技術(shù)修改。

（4）同行評審?fù)镀?/p>

草案在進(jìn)行正式投標(biāo)前，需要經(jīng)過IEEE編輯初審（Mandatory Editorial Coordination，MEC），然后方可組建投票池并發(fā)出投票邀請，投票者需覆蓋對該領(lǐng)域感興趣的多個類別人群，但任一類別成員數(shù)不得超過總成員數(shù)的三分之一。投票通常持續(xù)30～60天，選票需至少收回75%，并且其中至少75%的投票結(jié)果為“同意”，標(biāo)準(zhǔn)方可通過評審。

（5）提交IEEE SA批準(zhǔn)并出版

投票通過后，工作組將草案文件和支撐材料提交給RevCom，由RevCom決定是否批準(zhǔn)該標(biāo)準(zhǔn)草案。草案批準(zhǔn)后，該標(biāo)準(zhǔn)由IEEE SA編輯進(jìn)行最終的編輯修改，工作組成員確認(rèn)后，標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布。

（6）標(biāo)準(zhǔn)維護(hù)

標(biāo)準(zhǔn)自出版之日起有效期為10年，標(biāo)準(zhǔn)所在的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)委員會負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)的后續(xù)更新和維護(hù)，維護(hù)期間的主要工作是勘誤和修訂。十年期滿時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)必須修訂或撤回，如果不采取行動，標(biāo)準(zhǔn)將被移至非活動保留狀態(tài)。

2.3 IEEE AerCom與電網(wǎng)無人機(jī)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展

2021年，在中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院、中國科學(xué)院無人機(jī)應(yīng)用與管控研究中心、國網(wǎng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院、中國移動（成都）產(chǎn)業(yè)研究院等多家單位的聯(lián)合推動下，IEEE無人機(jī)通訊與應(yīng)用技術(shù)委員會（AerCom SC）成立，該標(biāo)委會由中國專家擔(dān)任標(biāo)委會主席。目前，該標(biāo)委會已成功發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)5項(xiàng)[12-16]，在編標(biāo)準(zhǔn)17項(xiàng)，新立項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)9項(xiàng)，已形成電網(wǎng)工程無人機(jī)應(yīng)用和無人機(jī)通訊兩大優(yōu)勢方向、多個系列標(biāo)準(zhǔn)相互支撐相互促進(jìn)的發(fā)展態(tài)勢。

目前，該標(biāo)委會下電網(wǎng)工程無人機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)有14項(xiàng)，其中已發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)，在編標(biāo)準(zhǔn)4項(xiàng)，新立項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)9項(xiàng)。這些標(biāo)準(zhǔn)覆蓋了電網(wǎng)工程勘測設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維全壽命周期。涉及勘測設(shè)計(jì)階段的有使用無人機(jī)搭載光學(xué)相機(jī)、LiDAR進(jìn)行航空攝影測量、三維地形測圖等4項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。涉及施工階段的有使用無人機(jī)進(jìn)行塔材及工器具吊裝運(yùn)輸、牽引繩展放等4項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。涉及運(yùn)維階段的有多旋翼無人機(jī)系統(tǒng)維修、智能機(jī)庫、巡檢用無人機(jī)系統(tǒng)網(wǎng)格布設(shè)等6項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。

3 總結(jié)和展望

綜上所述，我國在電網(wǎng)工程無人機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展飛速，隨著標(biāo)準(zhǔn)在國際貿(mào)易中的作用越來越重要，我們需要高度認(rèn)識電網(wǎng)工程無人機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)化工作的重要性。本文通過分析主要國際標(biāo)準(zhǔn)化組織在該領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀及其關(guān)聯(lián)關(guān)系，重點(diǎn)剖析IEEE SA組織架構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)的編制流程，梳理分析了IEEE AerCom標(biāo)委會電網(wǎng)工程無人機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)現(xiàn)狀，為更多的中國學(xué)者參與國際標(biāo)準(zhǔn)工作提供思路和方法，助力中國企業(yè)在國際標(biāo)準(zhǔn)化舞臺發(fā)出中國聲音，提供中國智慧。

我國企業(yè)以IEEE AerCom為平臺，在電網(wǎng)工程無人機(jī)應(yīng)用國際標(biāo)準(zhǔn)化工作中已開展了大量有益的嘗試，且初成體系。以此為契機(jī)，成立電網(wǎng)工程無人機(jī)應(yīng)用分技術(shù)委員會，有利于將我國企業(yè)在無人機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的成功經(jīng)驗(yàn)和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)推向國際，提高電網(wǎng)企業(yè)國際化水平和競爭力。

參考文獻(xiàn)

[1]廖小罕，周成虎.輕小型無人機(jī)遙感發(fā)展報(bào)告[M].北京：科學(xué)出版社，2016.

[2]張陽，胡明剛，許慶雨，等.基于無人機(jī)影像深度學(xué)習(xí)算法的植被識別與DEM生成方法研究[J].電力勘測設(shè)計(jì)，2023（8）：81-89.

[3]張陽，劉順，戴雨劍，等. 基于無人機(jī)影像深度學(xué)習(xí)算法的輸電線路主要缺陷智能識別技術(shù)和應(yīng)用研究[J]， 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)， 2021，41（z1）：39-43.

[4]劉博迪.無人機(jī)在輸電線路防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2019（18）：116-117.

[5]張陽，戴玉成，周亮，等. 基于無人機(jī)遙感的變電站水土保持監(jiān)測研究[C ] . 南昌. 第七屆電力科技管理論壇.2020：756-761.

[6]程海濤，孔令宇，王澤昭，等.電力行業(yè)無人機(jī)典型應(yīng)用的服務(wù)模式和創(chuàng)新研究[J/OL].應(yīng)用科技，1-9 [202 4-0 8 -2 6 ] . ht t p： // k n s.cn k i.net / kcms /det a i l / 2 3.1191.U.20240801.1512.002.html.

[7]申怡旻，戴宇欣，譚娜.美國在未來產(chǎn)業(yè)的行動及標(biāo)準(zhǔn)化研究[J].標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)，2022（9）：25-29.

[8]張笑雪，姜冠男.美國在標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域?qū)绹业挠绊懛治鯷J].標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)，2021（9）：6-10.

[9]張曦，劉春卉.國際標(biāo)準(zhǔn)比對方法及效用解析[J].標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)，2023（5）：20-24.

[10]EC首個電力無人機(jī)國際標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)[J ].工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，2023，36（09）：66.

[11]我國代表團(tuán)完成ISO/IEC JTC1全會各項(xiàng)任務(wù)[J].信息技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化，2024（S1）：6.

[12]IEEE SA.IEEE Standard Interface Requirements and Performance Characteristics of Payload Devices in Drones.I EEE Std 1937.1?-2020 [S]. 美國：T he Institute of Electrical and Electronics Engineers， Inc. 2021：2.

[13]I E E E SA . I E E E S t a nd a r d for D r one Appl icat ion s Framework. IEEE Std 1936.1?-2021[S]. 美國：The Institute of Electrical and Electronics Engineers， Inc. 2021：12.

[14]IEEE SA.IEEE Standard for a Framework for Structuring Low-Altitude Airspace for Unmanned Aerial Vehicle （UAV）Operations.IEEE Std 1939.1?-2021[S]. 美國：The Institute of Electrical and Electronics Engineers， Inc. 2021：12.

[15]IEEE SA.IEEE Photogrammetric Technical Standard for Civil Light and Small Unmanned Aircraft Systems for Overhead Transmission Line Engineering. IEEE Std 1936.2?-2023[S]. 美國：The Institute of Electrical and Electronics Engineers， Inc. 2023：6.

[16]P19 2 0 .1 Aer ia l Com mu n icat ion s a nd Net work ing Standards， IEEE Std 1920.1?-2022[S]. 美國：The Institute of Electrical and Electronics Engineers， Inc. 2022.