NASA开展无人机交通管理测试

美国航天局NASA在2015年11月进行了无人机空中交通管制系统的首次测试。

美国航天局NASA公布了无人机交通管制系统,包括系统的相关概念、运营商合作平台、无人机性能以及地面基础设施等内容,并在联邦航空管理局的批准区域内对该系统进行了测试。

美国宇航局艾姆斯研究中心的工程师们正在开发基于云技术的无人机交通管制软件工具,使得无人机可以实现与云端的交通管制系统的联系,从而拥有实时通讯、导航和监控能力,同时在还能在交通拥堵或天气恶劣时对无人机发出警告,以确保无人机的飞行安全。其中有专门针对人口稀少的郊区的交通管制。在后续的进一步研究中,交通管制系统将要求无人机操作者提供飞行计划、行程路线和注意事项,以据此对无人机发出指令。

大部分的飞行测试是在加利福尼亚州的Crows Landing机场进行的,这是一个较为偏远闭塞的私人机场。在测试之前,研究团队先建立了一个100英尺高的小型气象站,内置麦克风和自动辅助监控广播收发器,这一设备可以通过GPS定期发送无人机的位置并接受其他无人机发出的广播,相当于一个小型的地面控制站。

在飞行测试当天的凌晨时分,研究团队就对无人机的机身、广播通讯设备、中止程序、地理防护和自动驾驶边界等其他所需设备及天气情况进行了反复检测和确认。所谓地理防护是软件程序中的一种功能,它运用全球定位系统(GPS)或射频识别(RFID)规定地理边界。地理防护是一种虚拟的地理边界。交通管制系统飞行测试总监马库斯·约翰逊于当地时间上午八点三十分启动了首次测试。飞行员向交通管制系统提交操作计划和飞行的具体位置,由系统的地面控制中心对空中的拥堵情况进行检测,对飞行员提交的飞行计划进行批示,实现与无人机的实时通讯和追踪。

当无人机在地理防护区域内飞行时,研究团队利用无人机地面控制站提供的雷达信号、自动辅助监控广播收发器以及GPS测试无人机在有风的情况下保持正常飞行状态的能力。这些数据提供了准确可靠的无人机位置信息,有助于研究人员进一步开发交通管制系统对无人机的导航功能。

研究团队就当天的气温、风向风力等天气情况进行了测试,并使用雷达射频技术对目的地进行定位,以确保无人机安全着陆。研究团队用收集到的气象数据来验证国家海洋和大气管理局及麻省理工大学林肯实验室合作提出的低空天气预报模型。同时,研究团队还就无人机的飞行噪声对人和野生动物的影响进行了测评。

在长达八天的测试时间里,交通管制系统研究团队共测试了10架无人机的108次飞行。平均每次飞行时间为11分钟,最长的38分钟。

11个合作方参与了此次测试,本测试关注于无人机的飞行轨迹,是否能够有效避开一些诸如地理防护等虚拟障碍。测试系统包括:多旋翼无人机与固定翼无人机;提供无人机飞行高度、速度以及位置信息的自动辅助监控广播收发器;自动辅助监控广播收发器地面接收站与空中交通监控显示器;利用蜂窝网络追踪无人机;利用低空雷达系统追踪无人机,天气检测设备;

该无人机交通管制系统包含四个技术等级:

一级技术等级包含无人机操作系统在郊区的农业、消防及基础设施建设的测试。

二级技术等级将在2016年10月发布,适用于人烟稀少的地区交通管制。系统将为远程控制程序提供航班信息及交通规则。

三级技术等级将包含合作与独立的无人机追踪能力以确保无人机在人口密度适中区域的安全飞行。该等级计划在2018年1月公布实施。

四级技术等级将包含无人机在人口密集的区域进行包裹收取和寄送的交通管制,并提供大规模应急防灾措施。该等级预计在2019年公布实施。

根据一级技术等级的首次测试,美国宇航局NASA创建了无人机系统在郊区、远程及水域环境的交通管制系统,并从试验中汲取了经验。一级技术等级的最后一次测试于11月18日进行,测试了无人机在虚拟的跑道中模拟轨迹冲突的情况。交通管制系统对真实无人机和虚拟无人机都进行了识别,并将识别结果传递给其他飞机。在2016年春季,团队将对该系统的轨道配置等其他方面进行进一步测试。

原文发布于微信公众号 - 人工智能快报(AI_News)

原文发表时间:2016-01-14

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