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Flugsicherung für Drohnen
Wie halten Sie kleine Drohnenflugzeuge im verkehrsreichsten nationalen Luftraum der Welt sicher? Eine Idee ist, dass sie Mobilfunknetze verwenden, um Daten an ein Flugsicherungssystem zurückzusenden, das nur für Drohnen entwickelt wurde.
Drohnen in der Airware-Zentrale in San Francisco. Das Unternehmen wird im Rahmen eines Projekts zur Entwicklung eines Flugsicherungssystems für Drohnen bald damit beginnen, einige von ihnen auf NASA-Stützpunkten in Kalifornien zu fliegen.
Ein Startup namens Airware arbeitet mit der NASA an einem Projekt, das untersucht, wie die Schwärme kommerzieller Drohnen verwaltet werden können, von denen erwartet wird, dass sie am US-Himmel auftauchen. Das vierjährige Programm wird eine Reihe von Prototypen von Flugverkehrsmanagementsystemen schaffen und könnte bestimmen, wie weit kommerzielle Drohnen eingesetzt werden können. Das Hauptgeschäft von Airware ist der Verkauf von Steuerungssoftware und -hardware an Drohnenhersteller und -betreiber.
Die US-Luftfahrtbehörde Federal Aviation Administration muss noch Regeln vorschlagen, um den Einsatz von kommerziellen Roboterflugzeugen im US-Luftraum zu regeln. Aber es prognostiziert dass 7.500 unbemannte Luftfahrzeuge mit einem Gewicht von 55 Pfund (25 Kilogramm) oder weniger bis 2018 in den USA im Einsatz sein werden. Es besteht ein starkes Interesse von Landwirtschafts-, Bergbau- und Infrastrukturunternehmen daran, Drohnen für Aufgaben wie die Inspektion von Ernten oder das Sammeln von Geodaten einzusetzen (siehe 10 Breakthrough Technologien 2014: Landwirtschaftliche Drohnen).
Das könnte einen Stillstand am Himmel oder zumindest zunehmend unsichere Verkehrsmuster bedeuten. Sie werden konkurrierende Interessen haben, wenn Sie versuchen, denselben Raum zu nutzen, sagt Jesse Kallman, Leiter für Geschäftsentwicklung und regulatorische Angelegenheiten bei Airware. Stellen Sie sich vor, Amazon versucht, Pakete in einem Gebiet zu liefern, in dem ein Energieunternehmen versucht, seine Stromleitungen zu überwachen.
Der erste Prototyp, der im Rahmen des NASA-Projekts entwickelt wird, wird ein internetbasiertes System sein. Drohnenbetreiber werden Flugpläne zur Genehmigung einreichen. Das System wird sein Wissen über andere Drohnenflüge, Wettervorhersagen und physische Hindernisse wie Funkmasten verwenden, um grünes Licht zu geben.
Spätere Phasen des Projekts werden ausgefeiltere Systeme bauen, die den Drohnenverkehr aktiv verwalten können, indem sie Befehle an fliegende Drohnen senden. Das könnte bedeuten, sie anzuweisen, sich zu verteilen, wenn Flugzeuge mehrerer Betreiber in demselben Gebiet fliegen, oder Maßnahmen zu ergreifen, wenn etwas schief geht, beispielsweise wenn eine Drohne den Kontakt zu ihrem Betreiber verliert, sagt Jonathan Downey, CEO von Airware.
Wenn beispielsweise eine Drohne ihren genehmigten Bereich verlässt, sendet das System möglicherweise automatisch einen Befehl, der sie dazu veranlasst, in den zugewiesenen Bereich zurückzukehren oder sofort zu landen. Die Befehle könnten je nach Situation variieren – etwa wie nahe die Drohne einem besiedelten Gebiet ist – oder der Größe und dem Gewicht des Flugzeugs, sagt Downey. Letztendlich möchte die NASA, dass ihr System Dinge tut, wie Drohnen automatisch aus dem Weg eines bemannten Hubschraubers zu lenken, der unerwartet durchfliegt.
Damit das funktioniert, müssen Drohnen zuverlässig mit dem Verkehrssystem kommunizieren können. Airware glaubt, dass die Ausstattung von Drohnen mit Mobilfunkdatenverbindungen die beste Option sein könnte. Die Ausrüstung, die konventionelle Flugzeuge verwenden, um digitale Daten an Flugsicherungssysteme zu übermitteln oder zu senden, ist zu sperrig für den Einsatz auf Drohnen.
Airware wird voraussichtlich noch in diesem Jahr auf einer NASA-Basis in Kalifornien eine Reihe von Flug- und Labortests mit verschiedenen Drohnen durchführen, die von Quadrocoptern über Hubschrauber bis hin zu Flächenflugzeugen reichen. Die erste Testphase zielt darauf ab, zu verstehen, wie verschiedene Fahrzeuge auf Befehle von einem Verkehrsleitsystem reagieren könnten.
Ella Atkins , außerordentlicher Professor für Luft- und Raumfahrttechnik an der University of Michigan, sagt, dass die sogenannte allgemeine Luftfahrt – außerplanmäßige Privatflüge – die größte Schwierigkeit bei der Integration des Drohnenverkehrs in den US-Luftraum darstellt. Die größte Herausforderung wäre, eine große Flotte von Amazon Prime-Drohnen, die Pakete transportieren, und die Piper Clubs, die am Wochenende einfach nur ein Loch in den Himmel schlagen wollen, zu kombinieren, sagt sie.
Atkins sagt, dass dies sowohl ein regulatorisches als auch ein technologisches Problem ist, und schlägt vor, dass es an der Zeit sein könnte, die FAA-Regeln zu überdenken, die geschrieben wurden, als nur bemannte Fahrzeuge in den Himmel stiegen. Drohnen unter einer Höhe von einigen hundert Fuß, außer in der Nähe von Flughäfen, relativ freie Hand zu lassen, würde Konflikte zwischen Drohnen und der allgemeinen Luftfahrt größtenteils beseitigen, schlägt sie vor.
Solche wesentlichen Änderungen der FAA-Regeln erscheinen unwahrscheinlich. Menschen in der aufstrebenden kommerziellen Drohnenindustrie weisen oft darauf hin, dass die US-Aufsichtsbehörde langsamer als ihre Kollegen in anderen Ländern war, um den Weg für kommerzielle Drohnenflüge freizumachen, selbst nur für Forschungszwecke. Airware hat bereits Kunden, die seine Steuerungssysteme bei Drohnen einsetzen, die über Bergbaubetriebe in Frankreich fliegen, und beispielsweise Ölplattformen in Australien inspizieren.
Diese Länder haben jedoch bisher noch nicht mit der Arbeit an Drohnen-Verkehrskontrollsystemen begonnen. Ich kenne kein anderes System, sagt Downey. Dies ist ein Bereich, in dem die USA die Möglichkeit haben, die Führung zu übernehmen.