大疆创新:三方面保证小型航空器低空的飞行安全
9月10日,2018全球无人机大会在成都正式启幕,全球50个国家共计500多名无人机业界的人士参会。12日下午,在第三届遥控驾驶航空器系统专题研讨会上,大疆创新科技有限公司技术总监陈明分享了小型无人机低空安全运行的策略思考。
作为消费级无人机的主要生产商,大疆创新每年有几百万用户进行上千万次的飞行。如何保证航空器更安全,低空的飞行更有保障,陈明分享了时空隔离、感知与避障以及信息融合三方面的实践经验。
时空隔离:接入全球机场数据,划分电子围栏
陈明在分享中提到:“首先,目前在国内,由于中国政府,中国民航局公布了关于国内的180多个机场的有效数据,我们针对机场的数据在中国发布了基于机场控制面的禁飞区的策略。但是其他国家的机场数据并不完整,所以现在很多策略还没有应用过来。其次,目前美国、欧洲及东亚的运输类机场的数据比较准确,非洲的数据相对欠缺。未来希望通过和国际组织进行合作,能够更好的获得精确的机场数据,同时考虑到机场安全的情况下,保留足够的安全余量,在飞行器中内置飞行数据”。
除此之外,将通航类机场数据和直升机的航线纳入到地理信息里是下一步的发展方向,陈明说:“这样可以使飞行用户可以得到有效的安全指引,并且希望在未来在解决好高度的绝对值不够精确的情况下,更多的引入基于立体三维空间的禁飞数据。”
感知与避障:航空器上传感器的技术突破
从航空器本身来说,保证低空安全要做到对环境的感知和对障碍物的规避。陈明从稳定性与可靠性、360度多传感器、毫米波雷达和多系统融合四方面介绍了如何保证小型航空器的感知与避障。
目前航空器系统的稳定性并没有达到十分的稳定和安全。因此在航空器中引入更多的传感器,增加更多的系统是保证这个系统的安全性和可靠性的必要技术手段。
大疆的航空器运行在一些低空环境下,环境非常复杂,引入360度的感知系统非常有必要。在大疆最新的产品中间,就在飞机的各个方向都引入了相应的传感器,保证在复杂的下也可以进行足够的感知周边的环境。
陈明说:“在小型的无人机平台上面不断的引入和导入,集成更多的传感器,我们对各种传感器数据都有分析,比如能够覆盖数米的超声波和数十米的视觉系统。我们发现在在更远的距离可以考虑毫米波雷达这样的技术”。
不仅如此,陈明强调,要消除对有人机威胁影响的话还要进行有效的监视。通过现在ADS—B(广播式自动相关监视技术)可以分析到数十公里以外的飞行器的信息。经过我们自主研发,把成本降低到大概十多美元,同时把尺寸降低到只有一个硬币大小,就可以做到普通航空器上来,保证飞行的安全。
信息融合:未来无人、有人航空器的安全信息共享
未来的安全一定要有人航空器和无人航空器之间做到信息共享和融合。目前,中国民航局的“中国民用航空局无人驾驶航空器空中交通管理信息服务系统-UTMISS”正在深圳试点。“将无人机实时动态信息融入到国家的空域管理系统中间来,使飞行动态可以进行实时的分享和融合”陈明说。
大疆同时也做了一些相关的实验,为了有人航空的驾驶员在空中发现无人机提供一些指引。我们观测不同距离上的无人机的大小,得出来的数据大概就是:在气象条件比较好的情况下,0.5米的多旋翼航空器在500米可见光点,1000米则不可见;1.5米的多旋翼航空器在500米可见轮廓,1000米可见光点,而1500米则不可见;对于2.1米的固定翼航空器,500米可以看到外形,1000米可见轮廓,1500米基本上不可见。而在未来会反过来做,通过无人机观测有人机,通过传感器通过视觉在多远距离下识别和分辨出相关的有人航空器。
最后,陈明希望:“目前,大疆为解决低空融合运行的安全问题,计划在全球寻找合作伙伴,希望为我们的无人机用户在飞行时和有人航空器之间的信息交互提供解决方案”。