Размер текста:
A A A

Концепция безопасной интеграции БПЛА

23 Июля 2018
Концепция интеграции БПЛА заключается в полной и беспрепятственной интеграции БПЛА (как гражданских, так и военных) во все среды и классы воздушного пространства с обеспечением их безопасной и эффективной эксплуатации совместно с пилотируемыми воздушными судами.

Данная концепция предполагает создание новой структуры, U-space, основанной на использовании высокого уровня автоматизации и обеспечении связности. U-space позволит обеспечить безопасное и эффективное управление полетами БПЛА с обращением к соответствующему интерфейсу, используемому в пилотируемой авиации и УВД. В U-space будут использованы преимущества вновь появляющихся технологий. В данную структуру будут включены автоматические функции, позволяющие осуществлять штатные полеты большого количества БПЛА даже в сложных и загруженных районах, таких как города. В дальнейшем применение автоматизации и искусственного интеллекта (ИИ) позволит обеспечить оптимизацию полетов БПЛА.

В концепция также учитывается эволюция ОрВД в направлении интеграции тяжелых дистанционно-пилотируемых авиационных систем (ДПАС), которые смогут безопасно работать при использовании предлагаемых ОрВД услуг: пилотируемые и беспилотные воздушные суда смогут использовать одну и ту же инфраструктуру аэропорта, а для связи с УВД в них будут применяться линия передачи данных. При этом для них будут использоваться одни и те же правила и процедуры с некоторой их адаптацией для БПЛА, поскольку пилот находится на земле.

U-space будет использовано для полетов, главным образом, хоббийных, коммерческих и правительственных БПЛА, на которые будет приходиться большинство летных часов. Будет расширяться использование тяжелых БПЛА, предназначенных для грузовых перевозок и иных гражданских операций. Управление полетами данных БПЛА в настоящее время осуществляется, в основном, государственными и военными операторами. Для этих типы полетов предполагается внесение изменений в соответствующие SARP ИКАО, которые будут подвергнуты глобальной гармонизации.

Предполагается, что тяжелые БПЛА, использующие услуги ОрВД, будут пилотироваться дистанционно и поодиночке. В то время как полеты БПЛА, использующих U-space, будут полностью автоматизированы и будут контролироваться. В U-space решающее значение имеет поток данных, для которого, следовательно, необходимо обеспечить более высокие уровни связности. 

К 2035 году загрузка нашего неба увеличится, по меньшей мере, в десять раз. Причем большая часть летных часов будет приходиться на БПЛА, осуществляющие полеты во всех средах и за пределами прямой видимости (BVLOS). При этом ими будет использоваться U-space для предоставления широкого спектра услуг: осмотр критической инфраструктуры, поставки, грузовые перевозки, пассажирские перевозки/городская мобильность, точное земледелие и т. д.

С увеличением числа БПЛА, выполняющих инспектирование в пределах прямой видимости (VLOS), будут также видоизменяться полеты, проводимые в аэропортах. БПЛА будут взлетать и садиться одновременно с одним из пилотируемых воздушных судов или летать в окрестностях аэропорта. При этом полет будет осуществляться по заранее определенным или динамически регулируемым маршрутам. Даже в случае смешанных пилотируемых и беспилотных полетов управление БПЛА, либо пилотируемым воздушным судном будет осуществляться диспетчером U-space или обычного УВД.

Благодаря установлению общих правил, направленных на предоставление равного доступа к воздушному пространству, будет обеспечено безопасное и согласованное воздушное движение как пилотируемых, так и беспилотных воздушных судов, в том числе в неконтролируемом воздушном пространстве, особенно в сельских районах. Авиация общего назначения будет осуществлять полеты одновременно с БПЛА в тех частях воздушного пространства, где они будут использоваться для представления услуг для точного земледелия, доставки пакетов в отдаленные районы, выполнения поисково-спасательные работ или проведения профилактических осмотров лесных массивов, высоковольтных линий и железных дорог. Эксплуатационная среда будет в основном взаимодействовать с системой обмена информацией, обладающей расширенными возможностями, что позволит обеспечить ситуационную осведомленность, как на стратегическом, так и на тактическом уровне.

Высокий спрос на доступ в воздушное пространство в городских районах потребует установления специальных требований и процедур для обеспечения воздушной безопасности, а также защиты находящихся на земле людей и ограничения воздействия движения БПЛА на окружающую среду (выбросы, шум, визуальное загрязнение). Для этих полетов будут использованы безопасные и надежные системы связи, способные обслуживать большее количество одновременно выполняемых полетов в условиях воздействия помех, создаваемых большими зданиями. БПЛА, применяемые в городских районах, должны будут соответствовать повышенным требованиям и обладать дополнительными возможностями, включая точность работы навигационной системы, управление отказами, а также обнаружение и предотвращение (DAA). Используемые БПЛА будут полностью соответствовать концепции «умных городов», предусматривающей использование инновационных технологий и обеспечение связности. В этих сложных и загруженных районах U-space будет играть ключевую роль в управлении движением БПЛА и обеспечении взаимодействия со всеми участниками широкой экосистемы БПЛА. U-space позволит обеспечить, например, использование бесконфликтных траекторий, что даст возможность предотвратить чрезмерную зависимость от бортовой системы DAA. С другой стороны, в этих городских районах будут обеспечиваться безопасность полетов пилотируемой авиации, используемой, в частности, для выполнения важнейших задач, решаемых, например, службами скорой помощи или безопасности.

Полеты выше FL660 также будут интегрированы с процедурами входа и выхода через сегрегированное или несегрегированное воздушное пространство. Например, высотные псевдоспутники (HAPS) смогут пересекать воздушное пространство, а затем летать на больших высотах, обеспечивающих высокоскоростную широкополосную связь.
В то же время применение военных систем потребует их полной интеграции во всей воздушной обстановке, за исключением тех случаев, когда для выполнения поставленных задач требуется иное. Осуществление интеграции военных средневысотных ДПАС с длительным сроком активного функционирования (MALE) позволит подготовить почву для применения тяжелых гражданских ДПАС в несегрегированном воздушном пространстве.

Работа над этой концепцией даст беспрецедентный импульс для оцифровки и автоматизации европейской сети ОрВД, которая должна быть проведена для реализации проекта SESAR по обеспечению эффективной и безопасной эксплуатации как пилотируемых, так и беспилотных систем в общем воздушном пространстве. Решение данных задач на основе успешной реализации прорывных технологий позволит не только достигнуть, но и превысить амбиционные цели, определенные в Европейском генеральном плане ОрВД, принятом в соответствии с документом «Single European Sky High- Level Goals» (Глобальные цели единого европейского неба).

Работы по реализации целей данной концепции будет проводиться в двух взаимодополняющих направлениях:

• Эволюционное направление, предполагающее адаптацию тяжелых сертифицированных дистанционно управляемых БПЛА и их интеграцию с пилотируемой авиацией. Эти ДПАС будут взаимодействовать с ОрВД так же, как и пилотируемые воздушные суда, но при этом будет учитываться отсутствие пилота на борту воздушного судна.

• Инновационное направление, требующее разработку новых услуг U-space для предоставления доступа к воздушному пространству большому количеству, главным образом, легких БПЛА (в основном специального назначения*) с обеспечением автоматизации данного процесса и связности.

Прогресс в обоих направлениях будет достигаться параллельно. Для каждого из них будут использоваться результаты исследований и разработок (НИОКР), проводимых в областях, представляющих интерес для обоих направлений (таких как DAA, линии передачи команд и сигналов управления, или кибербезопасность). Для достижения эволюции будут использоваться результаты разработок в области стандартизации и нормирования.

Эволюция целевой концепции.jpg
Интеграция БПЛА представляет собой итерационный процесс: БПЛА по мере развертывания большего числа услуг и доступности различных операций будут постепенно интегрироваться во все классы воздушного пространства вплоть до достижения полной интеграции. На протяжении всего этого процесса будет развиваться пилотируемая и беспилотная авиация, причем каждый из этих секторов будет получать выгоду от внедрения технологий и эволюции другого сектора.


* См. топологию EASA: https://www.easa.europa.eu/easa-and-you/civil-drones-rpas

Источник: European ATM Master Plan: Roadmap for the safe integration of drones into all classes of airspace.