對于在民用領(lǐng)空飛行的無人機(jī)系統(tǒng)(UAS)，它必須能夠清楚看到其他飛行器，并避免相撞。MIT林肯實驗室在降低無人駕駛飛機(jī)撞擊其他飛機(jī)的風(fēng)險方面取得了重大進(jìn)展。
由于沒有飛行員，則檢測和避免(Sense and avoid, SAA）技術(shù)非常必要。為了滿足這種需求，林肯實驗室開發(fā)了基于地面系統(tǒng)的檢測和避免(Ground-Based Sense and Avoid, GBSAA)技術(shù)，該系統(tǒng)使UAS能夠檢測并避開其他飛機(jī)。
GBSAA系統(tǒng)并不是使用機(jī)載傳感器來提供相鄰飛機(jī)的位置，而是使用現(xiàn)有的地面雷達(dá)來定位其附近的飛機(jī)，包括那些未被FAA系統(tǒng)識別追蹤的飛機(jī)。
從雷達(dá)獲得的數(shù)據(jù)通過獨(dú)特的算法進(jìn)行處理，以便系統(tǒng)可以定位所有飛機(jī)帶來的風(fēng)險并確定優(yōu)先級，然后向處于危險中的UAS的飛行員發(fā)出警報并計算最佳回避機(jī)動路線。
GBSAA系統(tǒng)為在雷達(dá)覆蓋范圍內(nèi)飛行的任何規(guī)模的無人機(jī)提供SAA服務(wù)，而無需UAS攜帶任何附加設(shè)備。
林肯實驗室結(jié)合了系統(tǒng)架構(gòu)、威脅檢測、機(jī)動算法和分析等方面的發(fā)展，為無人機(jī)行業(yè)提供了重要的進(jìn)步。
關(guān)鍵的突破
“關(guān)鍵的突破是使用尖端的計算科學(xué)和邏輯設(shè)計，”Cole說， “我們制定了比過去更復(fù)雜的沖突檢測和避免邏輯。”
該方法不僅可以確定每架飛機(jī)的當(dāng)前位置和速度，還可以評估這些數(shù)據(jù)的不確定性以及飛機(jī)可能面臨的威脅，從而確定：
- 附近的每架飛機(jī)構(gòu)成的威脅；
- 為UAS飛行員提供清晰的最佳飛行路線；
- 優(yōu)先順序清單，其中UAS可能違反要求保持清晰的要求；
- 如果飛行員改變頻繁（例如，在右轉(zhuǎn)的命令和左轉(zhuǎn)的命令之間的快速改變），則UAS飛行員的工作負(fù)荷將面臨挑戰(zhàn)。
GBSAA地面控制站處理多達(dá)6臺雷達(dá)的數(shù)據(jù)，并評估多達(dá)6臺無人機(jī)的空中環(huán)境。GBSAA運(yùn)營商(GBO)查看來自雷達(dá)的數(shù)據(jù)，然后與UAS飛行員和空中交通管制員進(jìn)行通信，以獲得最佳的機(jī)動方法以避免可能的碰撞。
GBO可以同時查看兩個顯示器，一個警報顯示器和一個交通顯示器。警報顯示包含每架飛機(jī)與其他飛機(jī)保持安全分隔距離所需的全部信息。交通顯示器提供了廣泛的空中交通情況圖。每個工作站運(yùn)行威脅檢測和機(jī)動邏輯，為每個UAS提供指導(dǎo)，由此產(chǎn)生的信息被轉(zhuǎn)發(fā)給UAS飛行員。
GBSAA技術(shù)的其他應(yīng)用可能
該項核心技術(shù)可以很容易地應(yīng)用于支持無人機(jī)的包裹運(yùn)送，颶風(fēng)損傷評估以及搜索和救援工作，或應(yīng)用于“自動空中出租車”服務(wù)等新興技術(shù)。
“GBSAA技術(shù)可以成為新興產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。” Cole總結(jié)說：“由于擔(dān)心無人機(jī)撞擊其他飛機(jī)，今天無人機(jī)面臨各種各樣的限制，檢測和減輕這種風(fēng)險的能力將促進(jìn)無人機(jī)系統(tǒng)行業(yè)的巨大增長。
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