無人機上天，空域安全咋保障

科技創新世界潮

本報記者 房琳琳

想象一下這樣的情景：無人機向需要的人羣投放緊急醫療用品，將乘客從交通擁堵中接出來送往目的地，向農作物噴灑農藥，監控建築工地施工情況，甚至陪在登山等冒險者的左右，一旦有危險及時傳回信息……

無人機應用潛力無限，人類目前缺乏的，除了更豐富的想象力，還有安全操控能力。

美國著名科技網站TechCrunch日前刊文指出，美國聯邦航空管理局（FAA）正與科技行業合作制定新的規則，確保無人駕駛飛行器在沒有人類飛行員肉眼監視的情況下，不會發生碰撞。據稱“這些監管難題是阻止無人機市場急劇擴張的最後障礙”。

現有空域安全保護系統不適用於無人機

從塞納斯152S到空中客車380S，這些最常見的商用飛機，飛行員在操控時都需要用到自己的眼睛。

在商用飛機中，還需要Mode C轉發器，以確定飛機的高度。所有商用飛機和大多數私人飛機，也必須與空中交通管制（ATC）系統進行通信，後勤人員與之協調哪些飛機可以在機場滑行、起飛和降落。

這是具有三重保護的系統，避免可怕且致命的駕控崩潰。但對於發展無人駕駛飛機而言，這種被普遍接受且一直行之有效的國家空域安全系統，必須要改變了。

無人機駕駛管理系統有點像“安全帶”

沒有任何飛行器可以不用人眼、ATC等避免碰撞。然而，人工智能的出現，或許可成為人類眼睛的替代品。而這些空中飛行器必須依賴這樣的新系統，要求當前的空域生態系統能夠實現數字化即時運行。

按照業內預測，無人飛行器交通管理（UTM）系統將與今天的ATC系統實現無縫集成。

UTM努力實現每個用户航班計劃細節數字共享，讓每個無人機飛行員對空域具有相同的動態感知。這樣，當無人機在天空飛行時，他們就能知道自己的飛行器是否阻礙了其他飛行器交通。

事實上，Airmap和Unifly公司正在開發這樣的系統。

雖然UTM是個好主意，但很難將這樣的系統標準化，因為幾乎不可能説服或要求每個飛行員使用它，就像總會有汽車司機不繫安全帶一樣。

即時傳感器和避障系統聯手護駕

因此，必須考慮在UTM之上，設立一層確保空域安全的解決方案。

具體而言，將Mode C應答器變成一種自動監視廣播（ADS-B）傳感器，這種增強傳感器可以在飛機與其他飛行器之間傳輸信號，提供高效率的即時精度，幫助飛行員或飛行器控制者即時共享並感知當下的空域交通狀況。

作為安全的最後一個關鍵環節——無論出於何種原因，如果有飛行器沒有進入其在UTM系統中的飛行路徑，或者沒有可用的ADS-B傳感器，那這類無人機就需要一個相當於飛行員眼睛的設備，來幫助避免碰撞。目前，Bessemer投資組合公司Iris Automation開發了一種系統，可以為無人機提供“天空之眼”。

它使用帶有攝像頭的小型模塊，提供即時的機載計算機視覺和深度學習算法，能檢測、跟蹤、分類，並在必要時避免無人機在空域中碰撞其他物體，確保整個飛行過程安全。

報道稱，目前，Iris是唯一一家擁有超出視覺距離（BVLOS）豁免的FAA公司，這種設備也是市場上唯一經過認證的檢測和避障（DAA）系統，只有350克重，可以放在手掌上操作。

無人機滿天飛需各方共同擁抱新技術

或許有一天，無人機將無處不在，飛行在我們頭頂上空，以防止災難並確保人類生活更安全、更輕鬆。

為了實現這一切，飛行員、無人機用户、製造商和FAA需要接受使用新的數字技術和生態系統。只有當大家都這樣做了，與無人機技術相關的無限可能性，才可能更快、更好地實現。

（科技日報北京8月5日電）