Опубликовано: 24.12.2019, 07:04
 

NASA: как летать в городах?

Специалисты NASA рассказывают Sky review об особенностях полетов БПЛА в городских условиях


[image]

Sky review обратился в центр летных испытаний Эймса NASA в Силиконовой долине - один из старейших испытательных центров NASA, основанный еще в 1939 году, за комментариями относительно программы UTM.

В рамках программы NASA UTM существует своя терминология, в частности программы летных испытаний именуются аббревиатурой TCL. TCL расшифровывается как "Technical Capability Level" или "Уровни технологического потенциала" и включает четыре этапа испытаний. Они проводились в разные периоды: TCL-1 - 2015 г., TCL-2 - 2016 г., TCL-3 - 2018 г., TCL-4 - 2019 г. Программа нацелена на отработку технологий по управлению беспилотниками летающими на малых высотах.

Что включают в себя TCL?

Первые полеты TCL1 и TCL2 акцентировались на операциях для сфер сельского хозяйства, пожаротушения и мониторинга инфраструктурных объектов. Операции выполнялись в малолюдных местах. В рамках испытаний делался акцент на работу с геозонами и процедурами открытия/закрытия воздушного пространства.

В ходе следующего этапа - TCL-3 - в 2018 году отрабатывались технологии безопасного выдерживания интервалов между БАС (в том числе DAA) в районах средней населенности.

Летом 2019 года проводилась заключительная часть - TCL-4 - наиболее сложный этап испытаний. Тесты были сосредоточены на операциях беспилотников на высотах от 200 до 400 футов в густонаселенной городской среде. Изучалось, как система UTM может интегрировать БАС в районы городов, и как БПЛА могут совершать совместные полеты.

Особенности городских полетов БПЛА

В NASA сообщили, что в ходе полетов TCL-4 для навигации дроны использовали спутниковую GPS. Вместе с этим было отмечено, что в условиях городских полетов спутниковые сигналы могут ослабевать или блокироваться. В случае если сигнал одной системы будет потерян, к примеру, сигнал от спутников или сотовой сети, могут применяться дополнительные средства наблюдения, способные обеспечить навигацию и сохранить должный уровень безопасности полетов.

"Учитывая сложности со связью в городских условиях, скорее всего, операции, использующие многоуровневые аэронавигационные технологии будут наиболее эффективными. Для небольших БАС также рекомендуется иметь избыточные аэронавигационные системы, так как это позволит компенсировать снижение производительности при отказе одной из них", - прокомментировал Sky review д-р Маркус Джонсон, заместитель руководителя программы NASA UTM.

К слову, Airbus и Uber в своих концепциях также упоминали, что для полетов в городских условиях может потребоваться развертывание дополнительных наземных аэронавигационных датчиков.

Дополнительные системы призваны обеспечить достоверность данных, их работа не базируется на спутниковых сигналах, и они могут быть использованы для проверки корректности информации. К примеру, о подобной перекрестной проверке упоминал в своей концепции Airbus.

Будет уместно сказать, что для спутникового АЗН-В в Европе в качестве "резервирующего слоя" выступают многопозиционные системы наблюдения на базе мультилатерации. Как отмечают в ЕС, чаще всего данные системы разворачиваются совместно. В случае мультилатерации координаты ВС определяются по временной задержке получения сигнала с борта ВС сетью наземных станций, а не при помощи спутниковой системы, сигнал которой может быть блокирован.

Специалисты NASA также подчеркнули важную роль технологии удаленной идентификации для дронов (Remote ID) и применение электрооптических / инфракрасных камер и лидаров для того, чтобы БПЛА могли избегать зданий и других препятствий. Для того чтобы дроны не сталкивались в воздухе рассматривается применение возможностей UTM по заблаговременному планированию маршрутов и обмену данными в процессе полета.

Маркус Джонсон также добавил, что использование мобильных малогабаритных приемников АЗН-В In на БАС также является хорошей практикой, поскольку это позволяет обеспечить понимание пилотами БАС актуальной окружающей воздушной обстановки. Напомним, о соответствующей инициативе DJI по установке приемников АЗН-В In 1090ES с 2020 года писали многие мировые СМИ, включая Sky review.

Другой эксперт NASA - Джайву Джанг - исполняющий обязанности заместителя NASA UTM, также дал комментарии для Sky review. Он сказал, что в США воздушные суда могут быть оснащены передатчиками АЗН-В 1090ES и UAT (978 МГц), а в случае использования принимающего мобильного оборудования АЗН-В на дронах, ВС действительно могут стать "видимыми" для БПЛА. На уточняющий вопрос рассматривался ли третий тип ЛПД - VDL-4 в NASA отметили, что работы с данной линией передачи данных не велись.

В завершение добавим, что в NASA UTM реализовано взаимодействие и с национальной системой ОрВД. Данная функция работает через систему управления информацией о полетах - FIMS ("Flight Information Management System").

"Архитектура UTM имеет компонент FIMS, который действует как шлюз между FAA и БАС в рамках UTM. Тестирование TCL4 было в основном сосредоточено на оценке концепций и технологий управления воздушным движением, однако во время тестирования были отработаны и некоторые функции FIMS", - продолжает свой рассказ Маркус Джонсон.

Схематичное представление архитектуры NASA UTM верхнего уровня представлено ниже.

Стоит отметить, что система аналогичная FIMS присутствует и в других мировых UTM, в частности: в Европейской SESAR U-Space, в Японской UTM (JUTM), а также в Китайской системе управления БПЛА, где данную задачу решает UOMS. Актуальные данные о воздушной обстановке передаются в UTM именно через FIMS. Сами данные предоставляются национальными провайдерами аэронавигационных услуг, которые используют различные технологии для получения сведений о воздушной обстановке: АЗН-В 1090ES, мультилатерация, вторичные радиолокаторы.

Полеты NASA TCL-4 выполнялись в этом году в Рино (Невада) и Корпус Кристи (Техас) и на сегодняшний день уже завершены. Ожидается, что результаты всех летных испытаний TCL-4 будут переданы NASA в Федеральное управление гражданской авиации (FAA) для дальнейшей оценки.

 
Ссылки по теме:
Дайджест прессы за 24 декабря 2019 года | Дайджест публикаций за 24 декабря 2019 года
Авторские права на данный материал принадлежат сайту «Sky review». Цель включения данного материала в дайджест - сбор максимального количества публикаций в СМИ и сообщений компаний по авиационной тематике. Агентство «АвиаПорт» не гарантирует достоверность, точность, полноту и качество данного материала.