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无人机上天,空域安全咋保障   分享到:

想象一下这样的情景:无人机向需要的人群投放紧急医疗用品,将乘客从交通拥堵中接出来送往目的地,向农作物喷洒农药,监控建筑工地施工情况,甚至陪在登山等冒险者的左右,一旦有危险及时传回信息……

无人机应用潜力无限,人类目前缺乏的,除了更丰富的想象力,还有安全操控能力。

美国著名科技网站TechCrunch日前刊文指出,美国联邦航空管理局(FAA)正与科技行业合作制定新的规则,确保无人驾驶飞行器在没有人类飞行员肉眼监视的情况下,不会发生碰撞。据称“这些监管难题是阻止无人机市场急剧扩张的最后障碍”。

现有空域安全保护系统不适用于无人机

从塞纳斯152S到空中客车380S,这些最常见的商用飞机,飞行员在操控时都需要用到自己的眼睛。

在商用飞机中,还需要Mode C转发器,以确定飞机的高度。所有商用飞机和大多数私人飞机,也必须与空中交通管制(ATC)系统进行通信,后勤人员与之协调哪些飞机可以在机场滑行、起飞和降落。

这是具有三重保护的系统,避免可怕且致命的驾控崩溃。但对于发展无人驾驶飞机而言,这种被普遍接受且一直行之有效的国家空域安全系统,必须要改变了。

无人机驾驶管理系统有点像“安全带”

没有任何飞行器可以不用人眼、ATC等避免碰撞。然而,人工智能的出现,或许可成为人类眼睛的替代品。而这些空中飞行器必须依赖这样的新系统,要求当前的空域生态系统能够实现数字化实时运行。

按照业内预测,无人飞行器交通管理(UTM)系统将与今天的ATC系统实现无缝集成。

UTM努力实现每个用户航班计划细节数字共享,让每个无人机飞行员对空域具有相同的动态感知。这样,当无人机在天空飞行时,他们就能知道自己的飞行器是否阻碍了其他飞行器交通。

事实上,Airmap和Unifly公司正在开发这样的系统。

虽然UTM是个好主意,但很难将这样的系统标准化,因为几乎不可能说服或要求每个飞行员使用它,就像总会有汽车司机不系安全带一样。

实时传感器和避障系统联手护驾

因此,必须考虑在UTM之上,设立一层确保空域安全的解决方案。

具体而言,将Mode C应答器变成一种自动监视广播(ADS-B)传感器,这种增强传感器可以在飞机与其他飞行器之间传输信号,提供高效率的实时精度,帮助飞行员或飞行器控制者实时共享并感知当下的空域交通状况。

作为安全的最后一个关键环节——无论出于何种原因,如果有飞行器没有进入其在UTM系统中的飞行路径,或者没有可用的ADS-B传感器,那这类无人机就需要一个相当于飞行员眼睛的设备,来帮助避免碰撞。目前,Bessemer投资组合公司Iris Automation开发了一种系统,可以为无人机提供“天空之眼”。

它使用带有摄像头的小型模块,提供实时的机载计算机视觉和深度学习算法,能检测、跟踪、分类,并在必要时避免无人机在空域中碰撞其他物体,确保整个飞行过程安全。

报道称,目前,Iris是唯一一家拥有超出视觉距离(BVLOS)豁免的FAA公司,这种设备也是市场上唯一经过认证的检测和避障(DAA)系统,只有350克重,可以放在手掌上操作。

无人机满天飞需各方共同拥抱新技术

或许有一天,无人机将无处不在,飞行在我们头顶上空,以防止灾难并确保人类生活更安全、更轻松。

为了实现这一切,飞行员、无人机用户、制造商和FAA需要接受使用新的数字技术和生态系统。只有当大家都这样做了,与无人机技术相关的无限可能性,才可能更快、更好地实现。(科技日报北京)






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