Taktyczna usługa unikania kolizji dla użytkowników przestrzeni U-space
W nie tak dalekiej przyszłości zamiast korzystać z taksówek lub współdzielonych przejazdów z jednej części miasta do drugiej, będziemy podróżować małymi, wysoce zautomatyzowanymi statkami powietrznymi, które latają na niższych wysokościach. Ten nowy rodzaj transportu, znany pod pojęciem miejskiej mobilności powietrznej (ang. urban air mobility, UAM), ma na celu zmniejszenie emisji i rozładowanie zatorów komunikacyjnych. „Jednak zanim koncepcja UAM będzie mogła się urzeczywistnić, najpierw czeka ją bezpieczna integracja z istniejącymi systemami lotnictwa załogowego i kontroli ruchu lotniczego”, mówi Stéphane Bascobert, prezes Innov'ATM. Aby tak się stało, Wspólne Przedsięwzięcie SESAR, partnerstwo publiczno-prywatne utworzone w celu modernizacji europejskiego systemu zarządzania ruchem lotniczym, łączy europejskie zasoby i wiedzę specjalistyczną w celu opracowania nowych koncepcji operacyjnych i rozwiązań w zakresie bezpiecznej integracji dronów z miejską przestrzenią powietrzną. Wszystkie te rozwiązania określa się wspólnie mianem U-space. „U-space opiera się na wysokim poziomie cyfryzacji i automatyzacji funkcji, wraz z określonymi procedurami zaprojektowanymi w celu wspierania bezpiecznego i wydajnego dostępu do przestrzeni powietrznej dla dużej liczby dronów”, wyjaśnia Bascobert. Właśnie w tym kontekście zapoczątkowano finansowany ze środków UE projekt TINDAiR.
Algorytm wykrywania i rozwiązywania kolizji
Prowadzony przez Innov'ATM i wspierany przez Wspólne Przedsięwzięcie SESAR projekt skupia się na zapewnieniu użytkownikom U-space taktycznej usługi wykrywania i rozwiązywania kolizji. „Ponieważ ruch na obszarach miejskich jest bardzo gęsty, a tę samą przestrzeń powietrzną dzielić będzie między sobą wiele statków powietrznych o różnych rozmiarach i prędkościach, konieczna jest usługa zapobiegania i unikania kolizji”, zauważa Bascobert. Usługa TINDAiR obejmuje systemy i urządzenia, które wykrywają możliwe kolizje i dostarczają ostrzeżenia w odpowiednim czasie. Za pośrednictwem bezpiecznego łącza komunikacyjnego usługa wysyła odpowiednie instrukcje dotyczące zmiany prędkości, wysokości i/lub kursu statku powietrznego w celu bezpiecznego i skutecznego usuwania kolizji oraz przekierowania statku powietrznego z powrotem na kurs po wyeliminowaniu kolizji. „Największym osiągnięciem zespołu projektowego było opracowanie wydajnego algorytmu wykrywania i rozwiązywania kolizji, zdolnego do dostosowania się do różnych kontekstów operacyjnych i spełniającego rygorystyczne wymagania dotyczące czasu reakcji narzucone przez zarządzanie ruchem lotniczym”, dodaje Bascobert.
Demonstracja na bardzo dużą skalę
W ramach projektu nie tylko opracowano usługę unikania kolizji, ale także z powodzeniem przeprowadzono na dużą skalę demonstracje jej wykonalności. Demonstracje obejmowały szereg reprezentatywnych i operacyjnych przypadków użycia i kombinację statku powietrznego z załogą i bez załogi. „Pomimo wielu wyzwań regulacyjnych, technicznych i meteorologicznych, przed którymi stanęliśmy, przeprowadziliśmy demonstracje z prawdziwymi lotami i przy użyciu różnych typów dronów oraz różnych komunikujących się ze sobą systemów”, zauważa Bascobert. „Wyniki tych demonstracji były bardzo obiecujące pod względem działania usługi, czasu reakcji i wydajności operacyjnej”.
Duży krok naprzód, choć wciąż jeszcze wiele do zrobienia
Chociaż wyniki te stanowią duży krok naprzód w kierunku urzeczywistnienia UAM, wciąż pozostaje wiele do zrobienia. Na przykład, ze względu na ograniczenia regulacyjne, demonstracje rozwiązania TINDAiR nie mogły być przeprowadzane w miejskiej przestrzeni powietrznej – a jest to warunek konieczny, aby usługi mogły otrzymać certyfikat typu. „Chociaż w ramach projektu poczyniono znaczne postępy w zabezpieczeniu przestrzeni powietrznej dla dronów i nie mam wątpliwości, że wiele z opracowanych przez nas usług znajdzie zastosowanie w ekosystemie UAM, pełna integracja dronów z miejską przestrzenią powietrzną będzie wymagała więcej pracy, badań i czasu”, podsumowuje Bascobert. Bascobert i konsorcjum projektu TINDAiR mają nadzieję przeprowadzić część tych dodatkowych prac i badań w ramach nowego projektu finansowanego przez UE.
Słowa kluczowe
TINDAiR, miejska mobilność powietrzna, UAM, lotnictwo, kontrola ruchu lotniczego, zarządzanie ruchem lotniczym, U-space, transport, Wspólne Przedsięwzięcie SESAR, taktyczna usługa unikania kolizji, statek powietrzny, drony
