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通用原子公司测试无人机自动防撞系统
2015-05-11

    [据美国《国防》杂志2015年第2期报道]通用原子公司与NASA联手,于2014年11月对装在“死神”无人机(MQ-9 Reaper)的一无人机空中防撞系统(感知与规避系统)验证方案进行了飞行验证。据透露,在将一无人机型号纳入空域管理之前,根据美联邦航空管理局(FAA)的规定,该机必须具备与其他空中物体保持安全距离的“适当性判断”(due regard )能力。就一般的有人驾驶飞机而言,飞行员通过观察仪表和目视,判断与其他飞机或飞鸟之间的距离,并及时作出防碰撞动作。但是,无人机操控员并不能及时获得这种直接、开阔和动态的视野,而且由于无人机与地面站之间的数据传输存在一定的滞后性,即使在发现将要发生碰撞的情况下,无人机操控员指令无人机规避碰撞的能力也会受到一定的限制。为此,美“航空无线电技术委员会”(RTCA)在2013年成立了一个专门分会,专门负责制定防碰撞系统的工业标准。作为该分会的成员之一,通用原子公司率先研制出了可能符合新标准要求的防碰撞系统。据该公司防碰撞项目专家Brandon Suarez透露,该公司目前与NASA合作验证的防碰撞系统原型,有可能于2015年夏季进行试飞。该原型系统对原先的空-空雷达进行了升级,还对其他相关系统进行了改进,最终会满足“航空无线电技术委员会”制定出来的草案标准。

    据悉,上述飞行验证是在NASA下属的加利福尼亚州阿姆斯特朗飞行研究中心的管理下进行的。到2016年,通用原子公司会与NASA对该系统进行终审飞行验证,以便验证RTCA的技术标准是否完备。通用原子公司的自动防撞系统包括三个部分:一是广播式自动相关监视传感器(ADS-B)、探测其他飞机上的同类传感器的应答机;二是交通碰撞规避系统(T-CAS);三是适当性判断雷达(due regard radar),即用于探测不要求配备应答机的飞机的一种空-空雷达。该防撞系统会借助上述这些传感器的数据和一种算法,结合空管信息,做出避开迎面而来的飞机的动作。

    据通用原子公司介绍,由该公司生产的“死神”以及体积稍小一些的MQ-1“捕食者”无人机,通常是由军方操控员借助操纵杆和油门杆进行控制的;同时,这些无人机也可采用“人在环路”的方式完成飞行动作,比如说。操控员不用时时管控无人机的每一个动作,只需事先设定好飞行高度和方向,无人机就可自主飞行。当可能发生安全距离过近的情况时,防撞系统(感知-规避系统)基本上也能代替操控员完成相关计算,并自动触发规避其他飞行器的动作。

    当采用“人在环路”飞行模式时,无人机操控员可以通过与对面飞机的飞行员对话,或者预判对面飞机的转向时机,准确判断到底会不会发生碰撞。如果必要,操控员还可以随时接管该防撞系统的工作。毕竟在很多情况下,人会比自动防撞系统掌握的信息更全面一些,对信息的处理也更灵活一些。即使这样,处于对造价以及安全等方面的考虑,继续发展机载自动防撞系统也是一件十分有意义的事情。(中国航空工业发展研究中心 张宝珍)

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