Qu'est-ce que DAA et comment ce système aide-t-il les drones?

Des cas dangereux de drones approchant avec du PVA ou d'autres drones peuvent se produire à des vitesses élevées, en dehors de la ligne de vue et s'appuyer sur des commandes visuelles ou sont extrêmement peu fiables ou simplement impossibles, c'est pour résoudre des situations dangereuses que le système DAA a été créé - Détecter et éviter - Système

Les fonctions DAA peuvent être divisées en trois grands groupes

1. Détection et suivi des aéronefs environnants pour les activités potentiellement dangereuses.
2. Identification des activités dangereuses.
3. Prévention des situations dangereuses et conflictuelles, construction d'une route d'évitement sûre et mise en place d'une manoeuvre d'évasion.

DAA comprend un certain nombre de sous-systèmes

Chaque sous-système résout des tâches distinctes:

1. Radar aéroporté pour déterminer les transpondeurs non équipés.
2. Système anticollision TCAS compatible avec la technologie de l'aviation civile.
3. Surveillance-diffusion dépendante automatique par satellite (AZN-V In / Out) pour diffuser des informations de vol et recevoir des données similaires d'autres participants au trafic aérien.
4. Système de prévision et d'affichage des informations (Conflict Prediction and Display System).

Test

Il y a environ un an, aux États-Unis, la NASA a effectué des vols et des tests de système sur le drone Ikhana. Le 12 juin 2018, l'UAV a d'abord volé dans l'espace aérien national américain sans escorter un avion spécial. En règle générale, ces vols nécessitent toujours que le drone soit suivi d'un PVA pour assurer la sécurité. Mais dans ce cas, aucun avion d'escorte n'a été utilisé, et le drone a utilisé son propre système d'évitement de collision DAA (Detect-and-Avoid System). L’autorisation spéciale de la FAA a permis aux pilotes éloignés du drone Ikhana de s’appuyer pleinement sur l’exploitation d’un complexe aéroporté spécial.


Crédits: NASA / Ken Ulbrich

Pendant le vol d'essai, une approche dangereuse de l'avion piloté vers le drone Ikhana a été intentionnellement effectuée, et le système DAA a réussi à informer les pilotes et a permis une manoeuvre d'évasion en toute sécurité.

Actuellement, le poids du kit DAA est d'environ 50 à 70 kg. Et, comme vous pouvez le deviner, un tel système est la prérogative des gros drones, comme Ikhana ou SkyGuardian. Cependant, il convient de noter que la NASA a également effectué des travaux avec un système adapté aux drones de taille moyenne. Il s'agissait d'essais sur le drone SIERRA-B.


NASA SIERRA-B (Avion de recherche à distance intégré à capteur)

Le principal problème de l'équipe de test avec SIERRA-B était la plus petite taille de l'UAV, SIERRA-B a une envergure de 20 pieds et pèse environ 500 livres, contre 66 pieds et 8000 livres à Ikhana. Cependant, les tests en vol SIERRA-B ont été réussis et nous ont permis d'évaluer comment les normes DAA développées pour les drones plus grands et plus rapides devraient être adaptées aux drones de taille moyenne et plus lents afin de leur ouvrir l'accès aux vols commerciaux dans l'espace aérien national.

Pour les petits drones, les options sans utiliser de localisateur embarqué sont considérées, dans ce cas, la surveillance-diffusion dépendante automatique, qui fait également partie du complexe, est utilisée comme technologie clé. À ce jour, plusieurs grandes entreprises proposent des transpondeurs mobiles spéciaux pour drones. Sagetech Corporation, dans le cadre du test DAA, la NASA a fourni son transpondeur mobile pour le drone SIERRA-B. Il y en a d'autres, y compris des russes.

En savoir plus sur la composition de DAA

Examinons de plus près les composants de DAA.

1. Radar embarqué développé par GA-ASI.

Il se compose d'une antenne active à deux panneaux avec balayage électronique, qui donne au pilote la possibilité de détecter et de suivre un avion dans le même champ de vision qu'une personne. Le radar embarqué vous permet de suivre plusieurs cibles à la fois et de poursuivre la recherche en arrière-plan de nouvelles cibles. Il s'agit d'un élément clé de l'avionique DAA.


Ensemble radar Due Regard
www.ga-asi.com


www.ga-asi.com


www.ga-asi.com

La DAA doit détecter et éviter les collisions avec des avions qui ne sont pas équipés de défendeurs. La détection et le suivi des avions avec les défendeurs sont effectués à l'aide de l'ADS-B, un système anticollision (TCAS).

2. Système anticollision TCAS.

Le système est compatible avec les technologies de l'aviation civile et permet aux drones d'interagir avec des PVS équipés d'un système anti-collision similaire. Le TCAS de deuxième génération, utilisé à Ikhana, comprend un certain nombre d'éléments: entre autres, le processeur de données et le transpondeur mode S peuvent être distingués par leur importance. Le transpondeur doit toujours être allumé. En cas d'échec, TCAS Performance Monitor détectera cet échec et mettra automatiquement le système en mode veille.


Introduction à TCAS II / faa.gov

3. Surveillance-diffusion dépendante automatique par satellite.

Émetteur et récepteur AZN-B Out / In. Il permet de diffuser des informations sur la vitesse, l'altitude, etc. en mode diffusion en temps réel à d'autres participants au trafic aérien, ainsi qu'aux services au sol. Le récepteur ADS-B In à bord du drone est capable de recevoir des informations similaires diffusées par d'autres PVS ou drones.


Tests en vol ADS-B sur le système d'aéronef sans pilote Ikhana

En pratique, aux États-Unis, il existe trois schémas d'interaction possibles:

1. Directement, lorsque l'émetteur AZN-B Out d'un avion transmet des données et que le récepteur AZN-B In d'un drone les reçoit.
2. Par la station relais au sol. Il est nécessaire dans les cas où le PVS transmet des données et utilise la ligne 1090ES (le plus souvent ce sont de gros avions de ligne commerciaux), tandis que le drone reçoit des données AZN-B UAT à une fréquence de 978 MHz.
3. Si le PVA n'est pas équipé du tout des systèmes AZN-V existants, les données sur un tel PVA sont fournies par des radars secondaires, puis transmises à la station au sol, où le signal est converti au format AZN-V UAT avec sa transmission ultérieure. Le signal de la station au sol est reçu par le récepteur ADS-B In sur le drone de la même manière que dans le deuxième mode de réalisation. Cette méthode fournit un taux de mise à jour plus lent, car le localisateur secondaire est la source d'informations, mais il vous permet de voir même le PVS AZN-V non équipé.

4. Système de prévision et d'affichage des conflits.

Le système comprend un ensemble d'algorithmes pour calculer des trajectoires et des mécanismes pour afficher ces informations aux pilotes.

Influence

Les vols de la NASA effectués par la NASA en 2018 ont été les premiers à utiliser des équipements de détection et d'évitement aéroportés. La solution testée était parfaitement compatible avec le concept de la FAA de «voir et éviter» (détecter et éviter), et les tâches ont été résolues avec succès.

«Notre objectif est de créer des systèmes aériens sans pilote qui peuvent être certifiés pour des vols dans un espace aérien non séparé», a déclaré Linden Blue, PDG de GA-ASI, une société de développement de matériel.

"Le vol réussi d'aujourd'hui démontre le travail efficace que nous faisons avec la FAA, le Armstrong Flight Research Center de la NASA et Honeywell pour développer la norme ultime pour les vols de véhicules aériens sans pilote à fort trafic", a ajouté Linden Blue.