據德國宇航中心官網2018年10月26日刊文,編隊飛行(例如災后救援和勘察飛行)對飛行人員來說是一項特殊的挑戰。為此,德國宇航中心(DLR)正在研究解決方案以減輕飛行員的負擔,從而促進有人駕駛和無人駕駛直升機的編隊飛行。
目前,DLR已對這種聯合飛行輔助系統進行了實際飛行測試,測試用由兩架飛機組成的編隊進行,其中一架為經過改裝的EC135試驗型FHS直升機,一架為DLR-ARTIS系列無人駕駛直升機,測試分別針對三種可能的編隊飛行類型,即航點模式、相對導航模式和走廊模式。實際飛行測試前,DLR飛行員通過模擬器對輔助系統進行了廣泛測試并對其進行了評估。
三種不同的編隊飛行場景
每次編隊飛行的開始是配對模式。在此模式下創建聯合飛行的初始狀態,即飛機彼此接近并形成穩定的陣型。完成后飛行員可以切換到例如航點模式,此時無人機按給定的航路飛行,而載人直升機由飛行員手動控制跟隨無人機飛行,形成編隊飛行姿態。
另一種模式是相對導航。此時,無人機將提前自行起飛,但會相對于載人機定位,保持一定距離并根據載人機調整自身飛行姿態。這種模式可以實現緊密編隊飛行,可以減少載人機機組人員數量,因為在沒有輔助系統的情況下這種緊密編隊會大大增加飛行人員的工作量,飛行員需要始終保持手動和視覺操作控制飛機,而DLR研發的輔助系統由無人機通過算法自行控制位置接管這些任務,且配備了防撞顯示系統隨時監視無人機的相對位置進一步確保安全。
第三種情況即走廊模式。無人機在一條空中走廊內按計算好的路徑飛行,載人機以安全距離內跟隨無人機飛行。路徑的設定并不像航點模式那么嚴格,如果載人機和無人機在這種情況下過于靠近,無人機可以在給定的走廊內自由移動以規避碰撞。此外,為了使飛行員的工作量盡可能小,無人機必須自主地保持在載人機的視野范圍內,如果無法做到這一點,系統會自動切換到相對導航模式。由于無人機的協作行為,在工作密集的情況下,輔助系統的介入能夠顯著降低飛行員工作量,此外,在危急情況時無人機還能自動終止編隊飛行。
飛行測試通過了兩種模式評估
DLR在德國馬格德堡科赫斯特機場進行了實際飛行測試,經過一系列試驗飛行,載人機和無人機編隊成功完成了三種模式中的兩種,航點模式和走廊模式。特別是對走廊模式進行了全面深入的測試。接下來,DLR還將進行更加廣泛的測試活動,并邀請外部飛行員對該新型系統進行評估。