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无人机未来将建“航线”,商用市场的未来已在眼前

2018-05-02 15:43:53 来源:互联网 编辑:SSR

  近日据海外媒体报道,亚马逊、Google等公司计划创建一个由私人投资并运营的空中交通管制网络,该私营网络将独立于目前的美国联邦系统,以适用于低空无人机的普遍应用。

  并且FAA(美国联邦航空局)与NASA将一起合作对这一新型空中网络进行测试验证,比如在必要时利用地面雷达与空中交通管制人员对无人机进行监查,确保执法部门能快速方便地获得各种数据,来识别迷航、可疑的无人机。

  这些公司预期,他们能在未来利用蜂窝网络来追踪无人机,在空中建立起一个“无人机航线”从而避免无人机发生“撞机事件”。

  而这个计划使亚马逊的期望有了实现的余地——其CEO贝索斯曾说:“无人机送货将来会像邮政卡车一样常见,我们会在30分钟内将包裹送给客户”。

  不止送快递,其实无人机商用的概念并不新鲜,只不过人们最近才对其能够产生的价值真正感兴趣起来。

  商用无人机市场又送了一个大口子

  无人机商用,这个口子以前被美帝卡得很紧,FAA(美国联邦航空局)以前要求商用无人机机师必须持有飞行执照才能够使用无人机。

  无人机行业高管们纷纷表示:美国过时的监管系统已经更不上无人机行业突飞猛进的发展,而这也使得美国多家公司已将其业务转移到海外,如Google和亚马逊就分别跑去了澳大利亚和英国开展测试。

  或许是意识到无人机商用的价值,最近这道口子已经松开。据CNN报道,特朗普指示美国交通部启动一项为期三年的试点计划,设立无人机复杂操作测试区域,将允许进行122米高空飞行、超视距飞行、密集人群上空飞行、夜晚飞行等以前严格禁止的测试;FAA也出具了新的规定:特定人群可以为了工作经常性地使用无人机,包括房地产经纪人、电视制片人、农场主、桥梁检查人员、电线工人等。

  美国交通部也在一份声明中说,无人机商用具有巨大经济潜力,未来10年内有望创造高达820亿美元的经济效益,并带来多达10万个就业岗位。

  而且商用无人机本身就是一个产业链条很长的行业,如研发、制造、生产、消费、培训、运营等等,据美国政府预测,一年内美国商用无人机数量将达到60万架,是目前的三十倍。可以说,市场的成熟和严厉的监管使得新建立的空中交通管制网络成为一场不可或缺的“东风”。

  空中交通管制(ATC)网络能给无人机带来什么便利?

  在传统管制中,美国将空域划分为绝对管制空域、管制空域和非管制空域,长期以来民用无人机只能在非管制空域飞行,而非管制空域只是接近地面薄薄的一小层空域,远远满足不了无人机的发展需求,而新型的空中交通管制网络将有望为无人机开放更多的空域,并为其提供相配套的空管服务,以促进制无人机产业的发展和商业效用的展现。

  在ATC网络中,空域管理是重要的一环,因为空域资源是特殊且有限的资源,为了保障空域的运行安全以及空中交通的流畅,会对空域进行分层、利用时间、高度和侧向距离将各种航空器间隔开来,使各种航空器的运行更加标准化,而这也会为无人机的应用提供良好的运行条件,使其产生更高的价值与更好的效益。

  空中交通管制系统还会对无人机机组人员进行资格审定,以保证无人机指挥员能评估气象条件、熟知自己所操作的无人机性能、并且能迅速响应空管的间隔保障指令,而还有一个大的原则就是无人机不能给其他空域的用户带来威胁和危险,各方航空器必须遵循空管的指令,这也会使空域中合格用户的使用权益得到保护,减少受到不合格用户“黑飞”的侵害。

  无人机建“航线”还要哪些条件?

  无人机想要进入其所需空域的根本条件,是要像有人机一样可靠,因为无人机是会与有人机一起共享空域的,对于所有飞行器来说,共享空域的一大条件是飞行器具备“感知和避让(SAA)”其他飞行器的能力,而无人机的使能技术还远不如有人机的使能技术,所以对空域的其他用户会产生较大的影响。

  总的来说,专门为无人机建立一个ATC系统还是个新鲜事物,各方都处于尝试阶段,而真正建立好这样一个系统还有些问题需要解决。

  一、无人机要拥有强大的感知和避让(SAA)能力

  无人机除了必须要有上面提到的“感知和避让(SAA)”的能力之外,还对避让的时间有很高的限制,对于传统有人机的驾驶员来说,从看见障碍到执行避让时间延迟大约在10~12秒,而对于无人机来说,在数据链上传输和决策的延迟更长,目前的解决方案是使无人机具有自动避让的功能,然而如何制定避让的行动决策也是个困难的问题。

  二、保证数据链安全才能使空管系统有效运行

  无人机飞行中,还必须确保数据链的安全,数据链是对无人机进行指挥控制和无人机将数据传输回测控站和机组人员的通路,一旦数据链被干扰或被敌意劫持则会产生很严重的后果,所以对数据链频谱进行有效的管理也是必须的;而在链路丢失时,即无人机通信产生故障接收不到信号时如何行动也很重要,这要求无人机能够根据预编程直接沿航线返回或继续执行任务,还有一种解决方法是建立两条双向数据链,使无人机的空中交通管制员也能在特殊情况下控制无人机。

  三、确定飞行间隔和航线标准才能使空管系统产生更大价值

  还有一个与飞行环境有关的限制是无人机的航线偏差和飞行间隔,随着无人机的不断发展,空中交通流量肯定也会不断增加,而较小的飞行间隔和航线偏差则可以增加容量,也可以构造更多的标准航路。而目前的路基交通管制系统在处理大流量时会有点吃力,未来可能会转向机载交通管理,即为每一架无人机建立一个环绕的虚拟隔离系统,当两个虚拟空域相遇时就启动自动避让;还有一种基于AI的解决方案,因为航线规划其实是一个数据维度极高的计算问题,而AI能够将飞行时的空间信息、其他航空器信息、地面风险等各个维度的情况进行汇总,从而计算出安全高效的飞行航线。

  虽然目前技术上还有所不足,但无人机可以在更大范围内应用,释放出它的商业价值,应该是早晚的事,企业不仅在技术上面有所发展,还能为技术的落地建立一个完整的系统,实在是难能可贵的一件事。

  智能相对论(微信id:aixdlun):深挖人工智能这口井,评出咸淡,讲出黑白,道出深浅。重点关注领域:AI+医疗、机器人、智能驾驶、AI+硬件、物联网、AI+金融、AI+安全、AR/VR、开发者以及背后的芯片、算法、人机交互等。


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