什么是DAA,该系统如何帮助无人机?

无人机,PVA或其他无人机接近的危险情况可能发生在视线之外并依靠视觉控制的高速,极其不可靠或根本不可能的情况,这是为了解决DAA系统被创建的这种危险情况-Detect-And-Avoid-系统名称

DAA功能可分为三大类


  1. 检测和跟踪周围飞机的潜在危险活动。
  2. 识别危险活动。
  3. 预防危险和冲突局势,建立安全的躲避路线并实施机动躲避。

DAA包括许多子系统


每个子系统解决单独的任务:

  1. 机载雷达,用于确定未配备的应答器。
  2. TCAS防撞系统与民航技术兼容。
  3. 卫星自动相关监视广播(AZN-V输入/输出),用于广播飞行信息并从其他空中交通参与者获得类似的数据。
  4. 信息预测和显示系统(冲突预测和显示系统)。

测验


大约一年前,在美国,NASA在Ikhana无人机上进行了飞行和系统测试。 2018年6月12日,无人机在没有护送特殊飞机的情况下首次飞入美国国家领空。 通常,此类飞行始终要求无人机后接PVA以确保安全。 但是在这种情况下,没有使用护航飞机,而无人机则使用了自己的DAA(检测与避免系统)防撞系统。 美国联邦航空局(FAA)的特殊授权使Ikhana无人机的远程飞行员能够完全依靠特殊机载综合体的运作。


鸣谢:NASA / Ken Ulbrich

在试飞过程中,有人故意将载人飞机驶向Ikhana无人机的危险进近,而DAA系统成功地告知了飞行员并允许安全回避。

目前,DAA套件的重量约为50-70千克。 而且,您可能会猜到,这样的系统是像Ikhana或SkyGuardian这样的大型无人机的特权。 但是,值得注意的是,NASA还使用适用于中型无人机的系统进行了工作。 这些是在SIERRA-B无人机上进行的测试。


NASA SIERRA-B(传感器集成环境远程研究飞机)

使用SIERRA-B的测试团队的主要问题是无人机的体积较小,SIERRA-B的翼展为20英尺,重约500磅,而艾哈纳邦则为66英尺和8,000磅。 但是,SIERRA-B飞行测试取得了成功,使我们能够评估为大型和更快的无人机开发的DAA标准如何适应中型和较慢的无人机,以便使它们能够进入国家领空的商业飞行。

对于小型无人机,可以考虑不使用机载定位器的选件,在这种情况下,自动综合监视广播也是关键技术,它也是复杂系统的一部分。 迄今为止,有几家大公司为无人机提供特殊的移动应答器。 Sagetech Corporation作为DAA测试的一部分,NASA为SIERRA-B无人机提供了其移动应答器。 还有其他一些,包括俄罗斯的。

了解有关DAA组成的更多信息


让我们仔细看一下DAA的组件。

1. GA-ASI开发的车载雷达。

它由带有电子扫描功能的两面板有源天线组成,这使飞行员有机会在与人相同的视野中检测和跟踪飞机。 车载雷达可让您一次跟踪多个目标,并继续在后台搜索新目标。 它是DAA航空电子设备的关键组成部分。


由于应有的雷达组装
www.ga-asi.com


www.ga-asi.com


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DAA必须检测并避免与未配备被告的飞机相撞。 使用防撞系统(ACAS-B)对带有被告的飞机进行检测和跟踪。

2. TCAS避撞系统。

该系统与民航技术兼容,并允许无人机与配备类似防撞系统的PVS进行交互。 在Ikhana上使用的第二代TCAS包含许多要素:其中,数据处理器和S模式应答器可以通过重要性加以区分,应始终打开应答器。 如果失败,则TCAS Performance Monitor将检测到该失败并自动将系统置于待机模式。


TCAS II简介/ faa.gov

3.卫星自动相关监视广播。

发射器和接收器AZN-B输出/输入。 允许您在广播范围内实时广播有关其他空中交通参与者以及地面服务的速度,高度等信息。 无人机上的ADS-B In接收器能够接收其他PVS或无人机广播的类似信息。


在Ikhana无人机系统上进行ADS-B飞行测试

实际上,在美国,存在三种可能的交互方式:

  1. 直接地,当AZN-B Out发射器在飞机上发送数据,而无人机上的AZN-B In接收器接收数据时。
  2. 通过地面中继站。 在PVS传输数据并使用1090ES线路(大多数情况下是大型商业客机)的情况下,而无人机以978 MHz的频率接收AZN-B UAT数据时,这是必要的。
  3. 如果PVA根本不配备任何现有的AZN-V系统,则从辅助雷达提供有关该PVA的数据,然后将其传输到地面站,地面站将信号转换为AZN-V UAT格式并进行后续传输。 地面站的信号由无人机上的ADS-B In接收器以与第二实施例相同的方式接收。 由于辅助定位器是信息源,因此此方法提供了较慢的更新速率,但是,它使您甚至可以看到未配备的AZN-V PVS。

4.预测和显示冲突的系统。

该系统包括一组用于计算轨迹的算法和用于向飞行员显示此信息的机制。



影响力


NASA在2018年进行的NASA飞行是第一个使用机载侦查和回避设备的航班。 经过测试的解决方案与FAA的“观察并避免”(检测并避免)概念完全一致,并且任务得到了成功解决。

硬件开发公司GA-ASI的首席执行官Linden Blue说:“我们的目标是创建可以通过认证的非隔离空域飞行无人机系统。”

“今天的成功飞行证明了我们与美国联邦航空局,美国国家航空航天局的阿姆斯特朗飞行研究中心以及霍尼韦尔正在开展有效的工作,以制定高流量无人驾驶飞机飞行的最终标准,”林登·布鲁说。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN460695/


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