無人機對我們所有人都來了-那是一件好事。盡管無人駕駛,遠程控制或程序化飛行并不新鮮,但它變得越來越復雜。新的自動飛行器具有巨大的潛力,可以改變我們的旅行方式,運輸方式以及跟蹤基礎設施的方式。但是首先,我們需要一個系統來安全地跟蹤所有新的飛行器,而美國國家航空航天局(NASA)在開發它方面發揮著重要作用。
“我們從事空中交通管理研究超過35年,” NASA無人機系統交通管理(UTM)項目的首席研究員Parimal Kopardekar說。“我們如何啟用新進入者,提高可擴展性,提高當前運營效率?”
他說,但是無人機交通改變了游戲規則。如今,全美每天有近50,000架飛機在運營。他預測,每天的無人機飛行將達到數百萬。
Kopsdekar強調說:“當前的系統將無法跟上這一步,”從Ames研究中心運營UTM的Kopardekar強調說。“我們需要一種實現這一目標的新方法:如何以不同的方式管理無人機而又不會使空中交通系統超載。”
如今,大多數空中交通管理都是人為操作。在機場附近使用雷達(越來越多的GPS)跟蹤航班時,空中交通管制員必須主動監視并指揮飛機以避免碰撞。
但是,將飛機的數量增加幾個數量級,這些人工操作人員很快就會不知所措。Kordpardekar設想了一個高度自動化的系統,該系統可以與現有的空中交通系統并駕齊驅,以確保所有人的領空安全。
NASA于2014年開始與美國聯邦航空管理局(FAA)合作開發UTM系統。在這種模式下,科帕爾德卡將其描述為“共享和關懷”的環境,而不是“通關”的方法,運營商與每個人共享其軌跡和飛行計劃其他,機載??算法和傳感器有助于確保所有飛機安全地避開對方。
技術轉讓
但是,Kopardekar不想在NASA內部開發此系統。
他說:“我們打開了一個全新的生態系統。”“我們為任何想要做這項工作的人打開了它。那是真正的競爭,因此,您可以獲得更多的創新。”
NASA和FAA項目與數十家私營公司合作。該項目還為第三方開發商建立了一套標準和要求,這意味著正在開發的創新性新工具將與現有的FAA空中交通管理系統一起使用。
一個合作伙伴是位于加利福尼亞州圣塔莫尼卡的AirMap Inc.,該公司今天出售該公司的聯合創始人兼董事長Ben Marcus稱之為“全球領先的無人機空域管理平臺”。
該公司與NASA以及其他行業合作伙伴合作,開發了AirMap UTM平臺,他說該平臺每天可實現超過100,000架商用和業余無人機飛行。
盡管該公司獨立于NASA的項目而成立,但Marcus說NASA的影響力滲透到了公司的大部分工作中。他說:“在很多方面,我們正在執行NASA在商業領域對UTM的愿景。”
除了創建允許不同小組一起工作并集成其系統的標準外,Marcus還指出,NASA協調了飛行測試和數據收集,并與FAA進行了接??口,以幫助監管機構了解無人機飛行的潛力以及如何管理他們。
好處
馬庫斯說,最初的產品是一張簡單的地圖,向無人機操作員顯示他們在哪里飛行以及不允許飛行。今天,該簡單地圖已通過多種方式得到了增強。現在,借助免費的用于移動設備的AirMap應用,用戶可以查看周圍空域的實時視圖,并在附近有其他飛機飛行時獲得警報,還可以草擬飛行計劃并將其提交給FAA(他們的實際飛行偏離了計劃)。
后者使無人機操作員的后勤工作變得更簡單,而空中交通管制經理的工作就大大容易了。Marcus解釋說,以前,業余愛好者的傳單會打電話給機場,以告知他們是否在附近,這是FAA要求的,只要在距機場五英里的范圍內飛行。“但是經理們沒有從電話中得到有用的信息,因為他們會說,'嘿,我正乘7-11飛機飛過這里,'而機場并不真正知道那是什么意思。”
AirMap UTM系統為機場當局提供了實時可視化和監控無人機操作員飛行地點的軟件。該系統還包括一個通訊工具,因此空中交通管制經理可以將消息直接發送給無人機操作員以確保安全。
如今,AirMap UTM支持美國500多個機場,并已獲得美國聯邦航空局(FAA)的授權,是低空授權和通知功能服務的供應商,因此無人機操作員可以獲得在管制空域飛行的授權通道。
一些最大的無人機制造商也已將AirMap軟件集成到車輛中。這樣一來,AirMap就可以提供地理圍欄功能,從而自動阻止無人機在禁止的領空內飛行,并在操作員選擇的情況下直接引導無人機。此外,Marcus說,任何制造無人機的人都可以集成AirMap飛行控制器,可通過Dronecode開源平臺免費獲得。
他說,AirMap的客戶通常分為兩類。首先是空域管理人員,他指的是世界各國的空中航行服務提供者,包括瑞士的天空指南和捷克共和國的空中航行服務。他們使用AirMap監視低空飛行交通并批準機場附近的飛行計劃。
第二類包括無人機制造商和運營商,以及為他們制造應用程序的人。例如,瑞士的Matternet公司正在使用AirMap啟用一項服務,該服務將血液樣本從醫院運送到實驗室進行測試。作為交通部批準的試點計劃的一部分,Matternet現在正在北卡羅來納州測試相同的功能,以探索無人駕駛飛機的高級用例。
美國現行法律要求獲得特別許可才能飛越運營商的視線,但該試點計劃正在測試法規和技術,以使其能夠例行進行此類飛行。AirMap是全國10個試點小組中的6個的無人交通管理平臺。這些團隊致力于災難恢復,搜索和救援,農業,檢查,包裹遞送等等。
同樣,在哈維和艾爾瑪颶風襲擊后,AirMap的空中交通管理儀表板幫助事件經理協調了佛羅里達州和德克薩斯州的載人和無人飛行,以幫助評估損害,檢查橋梁和監控洪水。
Kopardekar說,這類航班以及無人機交付和空中出租車將變得越來越普遍。“我們看到了可能的未來。目前尚待確定,但我們的研究將為實現這些操作奠定基礎。”
馬庫斯說,美國宇航局的領導層幫助加快了這一未來。他補充說:“我們對城市空中交通的發展感到非常興奮,并渴望在未來幾年繼續與美國宇航局的合作。”