在北卡羅來(lái)納的一個(gè)獨(dú)立牧牛場(chǎng)，在美國(guó)聯(lián)邦航空局的監(jiān)控下，PrecisionHawk進(jìn)行了無(wú)人機(jī)與滑翔翼一同在空中飛翔的實(shí)驗(yàn)。這是人類歷史上第一次經(jīng)由官方許可的商用無(wú)人機(jī)與傳統(tǒng)飛行器共同飛行的場(chǎng)景。
PrecisionHawk的CEO Bob Young說(shuō)：“想讓無(wú)人機(jī)可靠地飛行卻又指望它遠(yuǎn)離機(jī)場(chǎng)與其他飛行的物體是十分愚蠢的想法，盡管安全的確十分重要。沒(méi)有安全保障也就無(wú)法飛行，就是這樣。”
即便如此，美國(guó)聯(lián)邦航空局依然對(duì)急速增長(zhǎng)的無(wú)人機(jī)數(shù)目有所顧忌。在2015年飛機(jī)飛行員在飛行過(guò)程中看到的無(wú)人機(jī)數(shù)量是過(guò)去一年的三倍甚至四倍。美國(guó)聯(lián)邦航空局估計(jì)圣誕節(jié)假期期間大約會(huì)賣出700000臺(tái)無(wú)人機(jī)，這也客觀上要求了無(wú)人機(jī)相關(guān)法規(guī)盡快出臺(tái)。
與此同時(shí)，谷歌、亞馬遜以及Facebook都在開發(fā)無(wú)人機(jī)快遞或是在空中用無(wú)人機(jī)提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。攝影師、農(nóng)民、公用事業(yè)企業(yè)都在向美國(guó)聯(lián)邦航空局施壓請(qǐng)求放開商用無(wú)人機(jī)的使用。然而即使這些無(wú)人機(jī)沒(méi)有碰撞上任何有飛行員駕駛的飛機(jī)，無(wú)人機(jī)彼此之間也需要一種方法能夠保證彼此不產(chǎn)生碰撞。
上百萬(wàn)的無(wú)人機(jī)即將到來(lái)
對(duì)于無(wú)人機(jī)而言，現(xiàn)有的空中交通系統(tǒng)僅僅依賴于一些強(qiáng)力的雷達(dá)，這顯然是不夠用的。不單單因?yàn)轶w型極小的無(wú)人機(jī)幾乎不可能被探測(cè)到，還因?yàn)槔走_(dá)在低空的效能實(shí)在有限，信號(hào)會(huì)由于山丘或建筑物受到中斷。此外，當(dāng)前任何人工的控制系統(tǒng)都沒(méi)能為即將出現(xiàn)的幾百萬(wàn)架無(wú)人機(jī)做充足的準(zhǔn)備。
Young說(shuō)這也是PrecisionHawk的Latas技術(shù)出現(xiàn)的原因。Latas的全稱為L(zhǎng)ow Altitude Traffic and Airspace Safety，意味著低空交通與飛行空間安全，這是一套針對(duì)無(wú)人機(jī)的數(shù)字化空中交通控制系統(tǒng)。與用雷達(dá)探測(cè)空中的一切物體不同，每個(gè)裝備Latas的飛行器都會(huì)在云端軟件中報(bào)道它們的位置、高度、前行方向以及飛行速度，這樣它們就能自動(dòng)警醒彼此避免碰撞。
Young說(shuō)：“我們的一名年輕的工程師建議說(shuō)可以利用手機(jī)的短信系統(tǒng)來(lái)確定位置。一架無(wú)人機(jī)每秒大約能發(fā)送40條短信，這樣就能詳細(xì)描述它在空中的位置。這種方案十分不錯(cuò)，理論上即使在原始的2G網(wǎng)絡(luò)下無(wú)人機(jī)依然能夠依靠短信進(jìn)行溝通。”
然而，在PrecisionHawk與Verizon合作過(guò)程當(dāng)中他們發(fā)現(xiàn)實(shí)際上用4G LTE或無(wú)線網(wǎng)會(huì)更實(shí)際一些。4G不僅可以更快地將飛行數(shù)據(jù)上傳或下載，Latas還能與信號(hào)塔形成三角形的信號(hào)網(wǎng)從而增強(qiáng)無(wú)人機(jī)的GPS定位準(zhǔn)確度。
針對(duì)遠(yuǎn)離手機(jī)信號(hào)塔的偏遠(yuǎn)地區(qū)，Latas也能有相應(yīng)的應(yīng)急方案。但是即使是Latas這樣的系統(tǒng)，想要避免一切碰撞意外也得確保每一架飛行的無(wú)人機(jī)都裝備了該系統(tǒng)。更確切地說(shuō)就是美國(guó)聯(lián)邦航空局需要規(guī)定必須使用該系統(tǒng)。針對(duì)這一問(wèn)題，Young并沒(méi)有很好的解決方案，只是說(shuō)：“美國(guó)聯(lián)邦航空局一定會(huì)先讓市場(chǎng)幫它進(jìn)行選擇，競(jìng)爭(zhēng)過(guò)后的優(yōu)勝者將會(huì)被他們所采納。我們目前只是盡可能地幫助無(wú)人機(jī)整個(gè)行業(yè)更快地前進(jìn)發(fā)展。”
PrecisionHawk已經(jīng)著手于將Latas大規(guī)模生產(chǎn)，Young預(yù)計(jì)等待系統(tǒng)正式發(fā)布時(shí)售價(jià)會(huì)在幾百美元到幾千美元之間。
“地理圍欄”防止無(wú)人機(jī)碰撞
PrecisionHawk的高級(jí)工程師Ricardo Rodriguez用Lancaster無(wú)人機(jī)測(cè)試了Latas系統(tǒng)。Lancaster無(wú)人機(jī)在空中飛著，附近同時(shí)飛行著兩架商用噴氣機(jī)，Rodriguez在操作屏上設(shè)立了一個(gè)虛擬的“地理圍欄”。當(dāng)無(wú)人機(jī)飛到虛擬圍欄邊緣時(shí)，無(wú)人機(jī)向Rodriguez發(fā)送了一條短信，請(qǐng)求更改飛行方向。往后，常規(guī)的“地理圍欄”將內(nèi)置于Latas系統(tǒng)中，從而防止無(wú)人機(jī)侵犯了飛機(jī)的領(lǐng)空與政府的建筑，同時(shí)根據(jù)實(shí)時(shí)的需要，無(wú)人機(jī)周邊也會(huì)設(shè)置上動(dòng)態(tài)的“地理圍欄”。
“出于安全考慮，畫在無(wú)人機(jī)外圍的地理圍欄會(huì)比實(shí)際的無(wú)人機(jī)大很多，直徑大約在20米到30米之間。但是當(dāng)人們操控著無(wú)人機(jī)和朋友的無(wú)人機(jī)一起飛行時(shí)總會(huì)想盡可能地接近，因此PrecisionHawk希望Latas能夠在保障安全的前提下兼顧社交功能，例如讓無(wú)人機(jī)在飛行時(shí)與周邊的無(wú)人機(jī)建立朋友關(guān)系，并將所拍的視頻分享給對(duì)方。”
在未來(lái)，無(wú)人機(jī)或許能夠?qū)崿F(xiàn)幾小時(shí)的自主飛行，在他們送快遞或偵查路況時(shí)能夠相互間避免碰撞。Rodriguez說(shuō)接下來(lái)他將測(cè)試Lancaster的自動(dòng)飛行能力，他希望這架無(wú)人機(jī)能夠自己控制好自己。
無(wú)人機(jī)空中交通實(shí)驗(yàn)
在空中交通實(shí)驗(yàn)中，美國(guó)聯(lián)邦航空局希望了解到Lancaster無(wú)人機(jī)的操作員需要多久才會(huì)發(fā)現(xiàn)飛向它的滑翔翼，一位名為Brian Goff的專業(yè)滑翔翼飛行員參與了測(cè)試。美國(guó)聯(lián)邦航空局要求無(wú)人機(jī)操作員在三英里以外的范圍就偵查到滑翔翼并對(duì)此做出反應(yīng)。這項(xiàng)測(cè)試將持續(xù)一整周，等時(shí)機(jī)成熟時(shí)將會(huì)縮短無(wú)人機(jī)與滑翔翼的距離，檢驗(yàn)無(wú)人機(jī)操作員是否有可能進(jìn)一步縮短反應(yīng)時(shí)間。而最終目標(biāo)則是讓PrecisionHawk的Latas系統(tǒng)直接操控?zé)o人機(jī)自主飛行。
Rodriguez自信滿滿地說(shuō)：“即使是一個(gè)視野再好的人都無(wú)法準(zhǔn)確地判斷并描述出對(duì)面駛來(lái)的飛機(jī)的位置、方向與速度等信息，但是Latas就可以做到。”
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