隨著顛覆未來(lái)的無(wú)人機(jī)大片涌現(xiàn)，如何才能確保小小的無(wú)人機(jī)在空域的安全以及空域本身的安全？就像在地面上一樣，交通管制不可避免。最近，NASA 與無(wú)人機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)平臺(tái)初創(chuàng)企業(yè) Airware建立了合作關(guān)系，準(zhǔn)備用 4 年的時(shí)間開發(fā)無(wú)人機(jī)空中交通管制系統(tǒng)。

成立于 2011 年的 Airware 主業(yè)并非無(wú)人機(jī)開發(fā)，而是無(wú)人機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)平臺(tái)，它可以基于無(wú)人機(jī)芯片開發(fā)諸如路徑優(yōu)化導(dǎo)航等應(yīng)用，同時(shí)還提供邏輯板、制動(dòng)器、傳感器等無(wú)人機(jī)控制組件。去年 Airwave 入選了 Y Combinator Winter 2013，并在去年獲得了Andreessen Horowitz領(lǐng)投的1040萬(wàn)美元融資，今年 7 月底又獲得了KPCB領(lǐng)投的2500萬(wàn)美元B輪融資。

此次開發(fā)無(wú)人機(jī)空中管制系統(tǒng)也是其主要業(yè)務(wù)的延續(xù)。其基本思路是給無(wú)人機(jī)撞上無(wú)線通信設(shè)備，利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)回傳數(shù)據(jù)，然后交給無(wú)人機(jī)空中交通管制系統(tǒng)進(jìn)行處理。項(xiàng)目的試驗(yàn)地點(diǎn)選在了全球最繁忙的空域—加州，期間將會(huì)建立一系列的空中管制系統(tǒng)原型。雙方均會(huì)在相同接口下對(duì)無(wú)人機(jī)、傳感器等硬件，以及隔開飛機(jī)和沖突避免的軟件進(jìn)行測(cè)試，還會(huì)進(jìn)行 4D 航跡技術(shù)建模（實(shí)現(xiàn) 4D 航跡技術(shù)后飛行器可通過(guò)空管中心交互數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)聯(lián)網(wǎng)）。

據(jù)悉，該項(xiàng)目的第一款原型是一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)。像商業(yè)有人駕駛航空飛行一樣，根據(jù)設(shè)定，無(wú)人機(jī)運(yùn)營(yíng)商需要提交飛行計(jì)劃供批準(zhǔn)，然后該系統(tǒng)會(huì)根據(jù)自己掌握的其他無(wú)人機(jī)飛行信息、氣候預(yù)報(bào)以及天線桿等物理障礙信息來(lái)發(fā)出放行信號(hào)。Airware 計(jì)劃在 NASA 加州基地針對(duì)不同類型的無(wú)人機(jī)（四旋翼、直升機(jī)、固定翼飛機(jī)）展開一系列的飛行和實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，時(shí)間最快可能會(huì)在今年開始。測(cè)試第一階段的目標(biāo)是理解不同的飛行器對(duì)空管系統(tǒng)的響應(yīng)方式。

不過(guò)，項(xiàng)目今后將考慮開發(fā)復(fù)雜程度更高的系統(tǒng)—通過(guò)發(fā)送指令動(dòng)態(tài)管理飛行中的無(wú)人機(jī)。比方說(shuō)，當(dāng)多個(gè)運(yùn)營(yíng)商的無(wú)人機(jī)飛經(jīng)同一片空域時(shí)，管制系統(tǒng)要引導(dǎo)這些無(wú)人機(jī)相互避讓；或者在出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)采取行動(dòng)，比方說(shuō)當(dāng)如無(wú)人機(jī)與運(yùn)營(yíng)商失去聯(lián)絡(luò)時(shí)。又比如當(dāng)無(wú)人機(jī)迷失在批準(zhǔn)空域以外時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)送命令讓無(wú)人機(jī)返回指定空域或立即降落。下達(dá)什么樣的指令要視情況而定，比如無(wú)人機(jī)與居住區(qū)的距離、無(wú)人機(jī)的大小和重量如何等。NASA 希望該系統(tǒng)最終可以執(zhí)行某些自動(dòng)控制的功能，比方說(shuō)當(dāng)直升機(jī)群突然駛過(guò)時(shí)能接管無(wú)人機(jī)飛控讓其駛離的功能。

不過(guò)，要想執(zhí)行這樣的工作需要無(wú)人機(jī)與空管系統(tǒng)有可靠的通信方式。但是傳統(tǒng)飛機(jī)與空管系統(tǒng)通信或發(fā)送數(shù)字信號(hào)的方式太笨重了，是無(wú)法應(yīng)用到小巧的無(wú)人機(jī)上的。于是 Airware 選擇了無(wú)線數(shù)據(jù)連接的方式。我國(guó)不久前由中測(cè)新圖公司研制的無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)采用了基于北斗短報(bào)文通訊技術(shù)的飛行遠(yuǎn)程傳輸裝置，可以主動(dòng)與空管部門對(duì)接，具備了一定的無(wú)人機(jī)空管系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)，但是北斗短報(bào)文的通信效率在無(wú)人機(jī)數(shù)量龐大時(shí)是否能有效支撐空地通信仍有待觀察。

目前美國(guó)聯(lián)邦航空管理局尚未為商用無(wú)人機(jī)在該國(guó)空域的使用制定規(guī)則。但是農(nóng)業(yè)、物流、勘測(cè)等領(lǐng)域的許多公司都對(duì)無(wú)人機(jī)應(yīng)用具有濃厚興趣，據(jù)預(yù)測(cè)，到 2018 年美國(guó)將有 7500 架重量在 25 公斤及以下的無(wú)人機(jī)投入運(yùn)營(yíng)。日益增加的無(wú)人機(jī)會(huì)對(duì)空域安全造成威脅。因此，無(wú)人機(jī)空中管制系統(tǒng)的研發(fā)可謂未雨綢繆。

鑒于越來(lái)越多的公司研發(fā)無(wú)人機(jī)技術(shù)，標(biāo)準(zhǔn)化的工作尤其重要。不久前，在 Linux Foundation 主導(dǎo)下推出了一個(gè)Dronecode項(xiàng)目，該項(xiàng)目的目標(biāo)旨在建立無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的開源平臺(tái)，為無(wú)人機(jī)航空操作系統(tǒng)、導(dǎo)航工具等系統(tǒng)及工具的開發(fā)者提供一個(gè)龐大的開源代碼庫(kù)。此類項(xiàng)目的成熟壯大，也可以為無(wú)人機(jī)空管系統(tǒng)的建立積累基礎(chǔ)。

文/boxi 36氪

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