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欧控在无人机集成工作中的重要作用

  空中交通管理(ATM)系统可应对低空城市无人机运行、高空飞行的军用远程遥控飞机系统(RPAS)以及航空、军用、商用和私人飞机的传统组合,但开发过程中面临许多挑战

  根据欧洲委员会的要求,单一欧洲天空ATM研究联合执行体(SJU)制定了蓝图和路线图以确保在低空空域安全环保地使用无人机。由此产生了U-Space概念,并长期并行开发,以便将大部分军用RPAS纳入民用空域。U-Space是一个基于三个原则的简单概念:U-Space的安全性(低空安全性应与传统的有人驾驶飞机相同)、自动化(系统将为高度自动化或自主的无人机提供信息以确保飞行安全性,避免障碍物或碰撞)以及在2019年前开展行动,至少进行登记、电子身份识别和地理围栏等基本服务

  U-Space目的是为无人机系统(UAS)开发一个交通管理系统,其功能与现有的有人飞机空中交通管理功能非常相似,但基础设施和服务应适应无人机运行的特殊性。当前的ATM运行机制应如何发展以支持U-Space?欧洲应该如何开发UAS交通管理(UTM)系统

  无人机运营商面临的主要挑战是与包括传统空域用户、空中航行服务提供者(ANSP)、飞行员、管制员和机场在内的有人机利益相关方建立信任,利益相关方通常是共享空域的阻力。欧洲航行安全组织(EUROCONTROL,以下简称欧控)可以帮助解决这个问题。尽管UTM与ATM不同,但目标非常相似,凭借欧控的ATM专业知识,可以为无人机操作员开发适当的安全案例

  欧控UAS ATM集成负责人Mike Lissone为欧洲委员会提供RPAS集成问题的政策支持,并在连接有人飞行、军用RPAS运营商和新商用无人机等方面发挥着关键作用。Mike Lissone是国际民航组织(ICAO)RPAS专家组(RPASP)的副主席,也是无人系统规则制定联合机构(JARUS)秘书长,该机构代表50多个国家航空局对制定统一规则提出建议

  目前最大的困难是创造一个通用、公平的竞争环境,让每个参与人员都能理解欧控想要达到的目标并使用同一种语言

  UTM虽然已经有了蓝图、概念文件甚至技术,但是还没有真正实现。没有人知道在技术和制度上如何共同合作,即各机构的责任分工。欧控必须确保将较小的无人机引进到较低空域水平时,它们不会对有人机(未来将变为无人机)民用航空方面产生负面影响

  欧控在欧洲范围实施UTM既面临挑战也有其独特的优势。在国家和地区层面参与该过程的监管、认证和政策机构的数量较多,因此难度较大;但由于欧洲大陆的UTM系统提供商数量众多且可用于演示和技术投入,因此更加容易

  在运行方面,欧控多年来一直在发展欧洲和全球概念,并为集成有人驾驶和无人驾驶飞行器的法规提供支持。欧控深入参与了国际民航组织UAS研究小组“RPASP”,创建能够管理无人系统的ATM系统的基本模块。Mike Lissone及其同事在2011年协助制定了国际民航组织第328号无人机系统通告,向各国通报了国际民航组织关于将无人机系统纳入非隔离空域和机场的新观点。欧控正在制定UAS ATM集成运行概念的第五版,旨在创建一个公平的竞争环境,并说明如何从ATM的角度将UAS融入当前的空域环境

  欧控正准备更积极地推动欧洲无人机的集成工作。欧控可以使用如欧洲航空数据库等设施,数据库在帮助建立安全无人机运行方面发挥重要作用。欧控可以通过网络管理者(NM)帮助预定航迹。也可在开发安全案例时提供增值服务,因为欧控拥有可轻松调节的模拟工具,用于评估较低空域无人机运行的安全性,已在非管制低空空域进行通用航空安全评估

  欧控在联合研发和工业化中发挥重要作用,从而支持欧洲无人机计划。欧控已经证明了其管理这种高度复杂程序的能力。目前,UTM处于研发阶段,但欧控需要制定一个共同的欧洲UTM开发计划,以避免碎片化和各国解决方案的差异

  欧控还率先采用先进的空域灵活使用(FUA)概念,支持民用和军用飞机共享同一空域,并与ICAO合作制定UAS运行的标准和建议措施(SARPs)。欧控必须提醒其利益相关方,军用飞机运营商与军队共享同一个空域。尽管在低空空域军用无人机航空系统的能力往往比商用无人机更强大,欧控为军用无人机操作员开发的安全案例也有利于小型无人机活动

  欧控与欧洲民用航空设备组织(EUROCAE)合作,通过三个工作组开发第一套U-Space UTM标准。该机构是制定和协调行业标准和程序的核心。欧控的军民ATM协调(CMAC)部门还与北约和欧洲防务局合作,克服军用与民用方面都同样面临的集成障碍。需要解决的主要方面是监视和避免部分,让合适的无人机制造商参与进来,因为业界的这一部分正在快速发展。欧控拥有如Unifly、Altitude Angel等非常优秀的欧洲公司,因此能够进行演示以了解实际可能发生的情况。2019年是第一项U-Space服务的最后期限,在相关机构的通力协作下一定能按时完成任务

  在有人机航空领域,需要大约七年的时间来确定、修改、起草并实施新的法规,但这仅仅是一个时间尺度,在商用无人机领域中根本没有意义。欧洲ANSP和航空管理部门已经开发了许多现有的工具和程序,这些工具和程序可以为快速采用UTM服务提供一些重要的技术和程序蓝图。例如,爱尔兰航空局(IAA)已经为UAS运行调整其基于云的航空信息管理(AIM)应用程序ASSET©,该应用程序允许运营商通过网络安全地输入数据,确保完整的数据可追溯性并回馈给发起人。瑞士在欧洲举办了首次U-space能力现场演示,展示了地理围栏和空域感知。法国已经建立民用无人机顾问组,汇集了包括警察、军队、投资者、无人机操作员在内的所有利益相关方,致力于研究和进行真正的视线操作

  欧控想要帮助各国进行真正的空域评估。这意味着不仅监视禁止无人机飞行的管制区域,只需要知道如何开发支持无人机运行的通信、导航、监视(CNS)基础设施及无人机运行ATM / CNS即可确定无人机可以飞行的区域

  目前这一构想仍存在很大的技术挑战。无人机操作员可以通过三种不同的方式测量无人机的高度。在空域中,民用和军用雷达可能会干扰飞行员和无人机之间的通信联系。太阳能电池板会产生干扰区域。被一些UTM开发人员用作骨干通信网络的4.5G电信服务可能存在延迟问题,信息在六秒钟后才能被接收,存在完整性、安全性、可用性和连续性等问题

  欧控作为欧洲最大的ATM专业中心,在支持欧洲UTM集成工作团队的建立方面发挥关键作用,这样的团队在美国已经建立,美国拥有一个由60多人组成的团队来解决关键的集成问题。欧洲还未建立类似团队,只通过SESAR联合执行体进行相关工作,这样的团队对于确保无人机集成工作的顺利进行至关重要。返回搜狐,查看更多