Era RUTM

O conceito de integração de sistemas de aeronaves não tripuladas (UAS) no espaço aéreo comum é uma revolução no campo da navegação aérea.

TAREFAS FABULOSAS

O progresso tecnológico mundial, baseado em tendências em automação, robótica, digitalização e informatização de todos os processos, invade inexoravelmente o espaço aéreo. Por 10 anos, a humanidade tem resolvido a tarefa mais importante - criar condições máximas para a introdução bem-sucedida de drones no espaço aéreo (VP).

As melhores mentes da humanidade, do Alasca à Austrália, estão preocupadas com esse problema. E o hype em torno da ALS é compreensível - o uso em larga escala de um novo tipo de transporte - não tripulado - pode ser um grande impulso para o desenvolvimento da economia global. O mercado de serviços baseados em veículos aéreos não tripulados (UAVs) também é um táxi aéreo que levará as pessoas ao seu destino desejado o mais rápido possível e a entrega de bens e serviços, o que acelerará inevitavelmente o curso da história mundial, que já ganhou velocidade sem precedentes.

A necessidade de integrar drones no espaço aéreo também atualiza outra questão mais importante - a segurança de vôo. Os riscos são altos. Hoje, o céu já está saturado com veículos voadores (LA) da aviação comercial, aviação geral (GA) e assim por diante. Cada vez mais aqui você pode conhecer UAVs. Mas estes últimos ainda estão aqui como “imigrantes ilegais”, que não podem durar muito. É hora de fornecer aos drones uma autorização de residência permanente no céu.

Opções para integração

No mundo de hoje, existem vários dos mais tecnicamente maduros e mostraram bons resultados no teste de conceitos. Essa é a integração do UAS no espaço aéreo - gerenciamento de tráfego de sistemas de aeronaves não tripuladas ou UTM, proposto pela NASA (EUA) em 2014, bem como o espaço espacial europeu.


NASA UTM


Vista esquemática da arquitetura UTM da NASA

Atualmente, vôos de demonstração são realizados regularmente na Europa como parte da implementação do conceito de integração do UAS. O projeto é financiado por uma joint venture SESAR, com investimentos no valor de 9,5 milhões de euros. O U-Space é um projeto de grande escala, no qual muitas organizações estão envolvidas, incluindo operadores móveis Vodafone e Proximus, institutos de pesquisa e universidades, operadores de veículos aéreos não tripulados (BVS), prestadores de serviços, aeroportos, autoridades locais e da cidade, agências policiais aviação civil.

O U-Space é um conjunto de serviços e procedimentos projetados para apoiar o acesso seguro e eficiente ao espaço aéreo de um grande número de aeronaves não tripuladas. A garantia da segurança de voos conjuntos de aeronaves tripuladas (UAVs) e UAVs deve se basear no uso de modernas ferramentas de vigilância digital, comunicação e planejamento, bem como em um alto grau de consciência situacional e modernos sistemas de processamento de dados.


Ilustração das classes de voo do conceito de integração de UAV europeu

O conceito U-Space inclui registro eletrônico, identificação e cercas geográficas; serviços iniciais para o gerenciamento do controle de tráfego aéreo, incluindo planejamento e aprovação de voo, rastreamento e interação com as autoridades tradicionais de controle de tráfego aéreo; serviços avançados de suporte a operações mais complexas em áreas com alta densidade de tráfego aéreo; uma gama completa de serviços, oferecendo um alto nível de automação do BVS e do próprio sistema U-Space.

Até o momento, foram realizadas manifestações na Bélgica, Estônia, Finlândia, França, Grécia, Itália, Holanda e Espanha. Durante os primeiros vôos, recursos do U-Space, como análise de dados geográficos, rastreamento de posição, gerenciamento de planejamento, gerenciamento de informações aeronáuticas, informações de tráfego aéreo etc., já foram demonstrados.

Fabricado na Rússia

O interesse nas tarefas de integração de VANTs no espaço aéreo comum está crescendo em todo o mundo, inclusive na Rússia. Tentamos criar um conceito por analogia com os projetos existentes no mundo, mas é difícil chamá-los de sucesso. Hoje, um conceito verdadeiramente viável é considerado RUTM, proposto por um conglomerado de cientistas, desenvolvedores e designers da indústria de engenharia de rádio da Rússia sob os auspícios da STI "Aeronet". Supõe-se que o sistema de monitoramento de voo drone, que, como ficou conhecido no final do ano passado, foi testado no estágio inicial no Ártico, será baseado em tecnologias avançadas como AZN-B (ADS-B) 1090ES, MPSN (MLAT / WAM), linha C2, etc.

O projeto prevê a criação faseada de zonas geográficas na Federação Russa com a disponibilidade de serviços de informação (navegação aérea) para o serviço de vôos conjuntos do PVA e BVS. Como os desenvolvedores do conceito observam, as áreas de serviço da RUTM são territórios tecnologicamente equipados do espaço aéreo da Federação Russa, onde há uma necessidade comercial de realizar vôos regulares da BVS e PVS, ou apenas BVS. As tecnologias usadas facilitam o dimensionamento das áreas de serviço. Supõe-se que essas zonas se expandam no espaço, se fundam e criem grandes zonas contínuas de serviços de navegação aérea, em alguns casos conectados por corredores para voos a longas distâncias.

Pool de tecnologia e usuários

Segundo os desenvolvedores, a base do RUTM deve ser tecnologias "maduras" que tenham sido usadas para controle de tráfego aéreo (ATC) por mais de meio século e novos desenvolvimentos a partir do início dos anos 2000. para aeronaves controladas remotamente. Alguns deles merecem atenção especial.

O link de rádio de monitoramento e controle C2 é uma nova entidade na aviação civil mundial, devido à necessidade de controlar o PVS via link de rádio. No caso do PVA, é claro, isso não era necessário. Em 2016, a RTCA lançou o primeiro padrão na linha C2 - DO-362. Envolve o uso das faixas de frequências C e L e permitirá ao piloto remoto controlar a aeronave fora da linha de visão.

Outra decisão importante será a tecnologia DAA, que é chamada de sistema de sistemas.


Especialistas da NASA durante um dos primeiros testes DAA no drone Ikhana. NASA / Ken Ulbrich

Ele permite que um piloto remoto, que não é capaz de observar visualmente o ambiente, receba informações sobre os intervalos seguros de uma aeronave (aeronave) em relação a outras aeronaves, condições climáticas, obstáculos artificiais e naturais no solo, etc.
O conceito também incluirá tecnologias no campo de observação de MPSN / AZN usando sinais de frequências de radar secundárias 1030/1090, observações meteorológicas baseadas no modo S e 1090ES LPS, navegação Glonass / GPS, geofencing, etc.

As partes interessadas da RUTM serão pilotos remotos da BVS, prestadores de serviços comerciais e de navegação aérea. Os usuários indiretos do sistema serão as autoridades de controle, resgate, seguro e investigação de incidentes.

Implementação faseada

A primeira fase do sistema é projetada para 3-4 anos e seu resultado deve ser a criação de um campo de observação cooperativo com um conjunto de dados necessários para evitar a separação e colisão. Note-se que o sistema de primeira fase da RUTM garantirá a interoperabilidade com os sistemas de controle de tráfego aéreo e de defesa aérea existentes, auto-separação de veículos aéreos em espaço aéreo não controlado, planejamento e autorização automatizados, monitoramento e controle do uso do espaço aéreo, arquivamento de informações para investigação e seguro.

As fases subsequentes serão focadas na criação de uma rede padronizada de sistemas de controle e gerenciamento para BVS (C2); prevenção de colisões no ar; suporte meteorológico; vôos conjuntos da BVS e PVA; criar um campo de observação não cooperativo; Integração com a UE do caixa eletrônico da Federação Russa; mobilidade aérea urbana (UAM). O desenvolvimento adicional do RUTM envolve a transferência do centro de decisão a bordo do BVS e PVS, com uma minimização gradual da participação de instalações terrestres na garantia da segurança de vôo.