Sprawna integracja dronów z ruchem powietrznym
Bezzałogowe statki powietrzne mają szansę na zrewolucjonizowanie transportu w miastach. Zanim jednak będziemy mogli zamówić latającą taksówkę na lotnisko lub odebrać zamówiony w Internecie produkt za pośrednictwem drona, statki takie muszą zostać bezpiecznie zintegrowane z miejską przestrzenią powietrzną. Tutaj wkracza projekt DACUS, który został sfinansowany w ramach Wspólnego Przedsięwzięcia SESAR, partnerstwa publiczno-prywatnego utworzonego z myślą o modernizacji europejskiego systemu zarządzania ruchem lotniczym. „Aby umożliwić bezpieczne i wydajne wykorzystanie dronów w codziennych zadaniach, przyszłe ekosystemy dronów będą potrzebowały mechanizmów pozwalających na zarządzanie liczbą bezzałogowych statków powietrznych, które mogą bezpiecznie pozostawać w powietrzu, ograniczając ich wpływ na mieszkańców”, mówi Ángel Martínez Mateo, inżynier ds. badań i rozwoju w Centrum Badań, Rozwoju i Innowacji ATM (CRIDA) (strona internetowa w języku hiszpańskim), będącym partnerem koordynującym projekt DACUS.
Równoważenie popytu i przepustowości
Podstawowym elementem projektu jest proces równoważenia popytu i przepustowości (DCB) na potrzeby zarządzania ruchem dronów w środowiskach miejskich. „Równoważenie popytu na ruch i przepustowości przestrzeni powietrznej jest niezbędne, aby zadbać o bezpieczny i efektywny przepływ statków powietrznych, zwłaszcza nad miastami. A to wymaga procesu decyzyjnego opartego na sprawdzonych informacjach”, wyjaśnia Martínez. Problem polega na tym, że w przeciwieństwie do tradycyjnego lotnictwa w przypadku sektora bezzałogowych statków powietrznych nie ma systemu operacji, na którym można by się wzorować. Ponadto duże natężenie ruchu na niskim pułapie może zwiększać zagrożenia na ziemi i w powietrzu, utrudniać akceptację takich rozwiązań przez społeczeństwo i oddziaływać negatywnie na otaczające środowisko. Wszystkie te czynniki oznaczają dla U-space, europejskiego rozwiązania do zarządzania ruchem bezzałogowych statków powietrznych (UTM), że równoważenie popytu i przepustowości musi uwzględniać różnorodne czynniki przy wyborze bardziej efektywnej konfiguracji przestrzeni powietrznej i minimalizowaniu stosowania środków ograniczających. „Właśnie dlatego zespół DACUS podjął się opracowania spójnego procesu równoważenia popytu i przepustowości – od fazy strategicznej do taktycznej – który uwzględnia niepewność planowanych operacji bezzałogowych statków powietrznych, a także ich zintegrowania z opartą na usługach koncepcją U-space, która przewiduje powstanie ekosystemu bezzałogowych statków powietrznych bez udziału człowieka jako kontrolera”, dodaje Martínez.
Koncepcja operacyjna oparta na popycie i przepustowości
Jednym z najważniejszych efektów projektu jest pierwsza koncepcja działania DCB dotycząca dronów. Oprócz szczegółowego przeglądu procesów DCB, koncepcja obejmuje usługę dynamicznego zarządzania przepustowością (DCM), niezbędną do utrzymania właściwego DCB nawet w wysoce dynamicznym i wieloaspektowym charakterze operacji bezzałogowych statków powietrznych. „Usługa DCM należy do najbardziej złożonych usług U-space ze względu na dużą ilość danych do przetworzenia i bezpośredni wpływ na operacje dronów”, mówi Martínez. „Dlatego staraliśmy się zmniejszyć tę złożoność i zdefiniować spójną sekwencję procesów”. Dla zespołu DACUS oznaczało to określenie perspektywy czasowej, w której można podjąć skuteczne decyzje w celu zrównoważenia popytu i przepustowości, zmniejszając w jak największym stopniu wpływ na misje UAV.
Wspieranie procesu decyzyjnego w U-space
Wszystkie te rozwiązania, wraz z nowymi ramami wydajności opracowanymi w ramach projektu, mającymi na celu wspieranie procesu decyzyjnego w U-space, przybliżają nas do budowy bezpiecznej i zrównoważonej miejskiej mobilności powietrznej. „Choć nasze badania są ważne, to stanowią jedynie wstęp do tego, co jest potrzebne do bezpiecznego użytkowania dronów nad miastami”, podsumowuje Martínez. „Nie muszę dodawać, że potrzeba do tego jeszcze wiele badań i pracy”. Niektóre z tych badań zostaną przeprowadzone w ramach projektu SPATIO, będącego częścią programu badań i innowacji „Digital European Sky” Wspólnego Przedsięwzięcia SESAR. Ten opierający się na wynikach DACUS projekt zakłada konsekwentną integrację DCB z rozwiązaniami w zakresie rozmieszczenia bezzałogowych statków powietrznych, w tym strategicznego i taktycznego rozwiązywania konfliktów.
Słowa kluczowe
DACUS, ekosystemy dronów, bezzałogowe statki powietrzne, drony, miejska przestrzeń powietrzna, mobilność miejska, równoważenie popytu i przepustowości, lotnictwo, U-space, miejska mobilność powietrzna, SPATIO, Wspólne Przedsięwzięcie SESAR
