虫虫首页| 资源下载| 资源专辑| 精品软件
登录| 注册

您现在的位置是:首页 > 技术阅读 >  送货无人机的空中交通管制

送货无人机的空中交通管制

时间:2024-02-04


工程师们正在思考如何实现无人机的视距外飞行。

2013年圣诞节前,亚马逊播出了一段视频,在其中展示了一个计划:利用小型无人机将包裹送至目的地。一些评论家们觉得这只不过是一种噱头,为了宣传而已。然而,当谷歌在2014年展示其无人机送货项目Project Wing时,这种想法看起来就不再那么遥不可及了。2016年初,敦豪速递公司(DHL)已经把无人机用于其物流网络,虽然极为有限——仅仅是将包裹送到德国一座冬季无法通车的山上。

“一些大企业的加入让这个问题逐渐被列入议事日程。”NASA空中运输系统高级工程师帕里玛尔•科帕德卡(Parimal Kopardekar)表示,他一直致力于研究如何将此类小型设备加入全尺寸飞行器的空中管制体系中,“我们需要把无人机也考虑进来。”

2016年8月,美国联邦航空管理局(FAA)出台了小型无人机管理规则“Part 107”,允许公司在白天(或黄昏/黎明)且在驾驶员视距范围内使用无人机,只要无人机不会飞过非参与者上方即可。

2017年,FAA承诺会进一步放宽其无人机管理规则。在2016年9月的拉斯维加斯InterDrone会议上,FAA局长迈克尔•许尔塔(MichaelHuerta)解释说,他们正在起草新的规则,将允许无人机任意飞过旁观者(FAA称其为“非参与者”),并计划在2016年底推出规则提案。“我们还在研究另外一项提案,该提案将允许无人机在视距外飞行。”他说。此举将打开无人机包裹投递等用途的大门。

当然,如果你是在不可见的情况下放飞无人机的话,就需要有相应的技术来保证其不会撞到东西或是伤到人。虽然现在还不知道具体应该怎么做,但我们并不缺想法。

位于北卡罗来纳州罗利市的PrecisionHawk公司正在研究解决这一挑战。这是仅有的两家获得FAA豁免、可以在操控人员视距范围外放飞无人机的企业之一。不过,FAA要求在进行这类飞行时同时配备一个侦查器,侦查周围是否有全尺寸飞行器。

即便如此,该豁免条件还是使得该公司的无人机飞行范围从小型飞行器距离(通常为1公里或1公里以下)增加到全尺寸飞机距离(6到7公里)。不过,PrecisionHawk公司的托马斯•豪恩(Thomas Haun)说,虽然该豁免条件并不包含“从A到B的200英里直线飞行”,但他还是被这种“更大范围”豁免条件所鼓舞。PrecisionHawk公司的工程师们能够获得此豁免条件的一部分原因是,其研制的系统能够帮助操作人员在无法直接看到无人机的情况下安全操控飞行器。

当然,避免和全尺寸飞行器发生撞击是第一要务,但更常见的危险是碰上平常的物体——比如撞到一棵树或一堵墙。为了防止这样的事情发生,PrecisionHawk公司利用卫星图像来建立一个详细的地形模型,足以捕捉到每一棵树和每一幢建筑物的高度。同时,该系统还会根据新的卫星图像持续对该模型进行更新。之后,飞行规划软件甚或无人机自身的自动驾驶仪就可以利用此信息来避免撞到物体。


PrecisionHawk公司还开发了另外一种机制,使得无人机操控人员能够通过威瑞森的蜂窝网络获得有关全尺寸飞行器所在位置的最新信息——这和空管人员所掌握的信息一样。PrecisionHawk公司的无人机也会通过同一个无线网络汇报自己的位置,如此一来,空管人员和驾驶员原则上就可以知道这些机器的位置了。“我们提供的产品主要是软件和数据。”低空交通和空域安全(LATAS)系统的发明人泰勒•柯林斯(TylerCollins)说,“我们希望LATAS能被用在每一架无人机上。”

PrecisionHawk公司的系统模仿了目前在全尺寸飞行器管理中应用得越来越多的一种策略,即飞行器可以通过GPS或其他卫星导航技术来确定其位置,并将信息通过无线电发送给每一个人。这种名为广播式自动相关监视(ADS-B)的空中管制设备将在2020年成为美国大多数飞行器的强制性配置。

虽然把小型无人机纳入未来的ADS-B机制似乎是很合理的一件事,但鉴于无人机数量的不断增加,这样做很容易超出系统的承受范围。据FAA数据显示,仅美国每年的无人机销售量就达到了约200万。随着无人机数量的快速上升,建立一个无人机空中流量管制的独立机制似乎已经不可避免。

NASA、谷歌和亚马逊都在思考这样的系统究竟应该做哪些限定。虽然有很多种定义概念的方法,但它们的共同点是要把无人机的飞行高度限制在离地几百英尺的范围内,且其所在位置应与机场分开——也就是说在全尺寸飞行器很少飞行的空域。

2016年10月,在内华达州里诺市的一个机场,NASA和几家产业合作伙伴进行了试验,以便协助制定详细的无人机空管系统技术要求,实现像2013年亚马逊视频中所描述的那种投递场景。不论是否是一种宣传噱头,也许这都确实会成为未来的一种可能性。豪恩说:“实际上,我们认为未来并不遥远。”


作者:David Schneider