美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)在加州硅谷的艾姆斯研究中心(Ames Research Center)正引領(lǐng)這一潮流，開(kāi)發(fā)用于緊急響應(yīng)行動(dòng)的可伸縮交通管理(Scalable Traffic Management)，或稱(chēng)立體系統(tǒng)(STEReO)項(xiàng)目。合作與其他聯(lián)邦機(jī)構(gòu)、州和地方應(yīng)急管理機(jī)構(gòu)和私人公司,為期兩年的項(xiàng)目旨在開(kāi)發(fā)一個(gè)系統(tǒng)在無(wú)人機(jī),一些自主飛行,可以自動(dòng)報(bào)告重要的數(shù)據(jù)——如無(wú)人機(jī)的身份、空間位置、任務(wù)和飛行路徑——災(zāi)難管理團(tuán)隊(duì)。
STEReO是美國(guó)宇航局多年無(wú)人駕駛飛機(jī)系統(tǒng)交通管理(UTM)項(xiàng)目的一個(gè)衍生產(chǎn)品，該項(xiàng)目旨在開(kāi)發(fā)下一代空中交通管理系統(tǒng)，以適應(yīng)越來(lái)越多的無(wú)人機(jī)與有人駕駛飛機(jī)和直升機(jī)共享天空。
“如果我們?cè)O(shè)想未來(lái)有很多無(wú)人機(jī)在低空飛行，那么通過(guò)傳統(tǒng)的空中交通管制資源來(lái)管理將會(huì)很困難。如今用于商業(yè)航空和通用航空的空中交通系統(tǒng)將無(wú)法滿(mǎn)足如此高的需求，”NASA人類(lèi)系統(tǒng)集成部門(mén)的研究心理學(xué)家Joey Mercer在一次采訪中說(shuō)。
采用UTM項(xiàng)目的基本概念，“我們想探索如何將這些類(lèi)型的服務(wù)應(yīng)用到應(yīng)急響應(yīng)中，”Mercer說(shuō)，他是立體聲項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的負(fù)責(zé)人之一。
項(xiàng)目開(kāi)發(fā)人員計(jì)劃對(duì)應(yīng)急交通管理系統(tǒng)進(jìn)行兩次示范。第一個(gè)是實(shí)時(shí)飛行演示，將展示該系統(tǒng)在抗擊野火中的使用，這將在明年春天進(jìn)行，很可能與之前計(jì)劃的由STEReO合作伙伴(如Cal Fire或美國(guó)林務(wù)局)贊助的活動(dòng)同時(shí)進(jìn)行。第二個(gè)演示將于明年夏天或初秋舉行，它將在艾姆斯研究設(shè)施進(jìn)行模擬，復(fù)制颶風(fēng)襲擊城市或郊區(qū)后的反應(yīng)條件。
在一個(gè)典型的野火響應(yīng)包含有人駕駛飛機(jī)的使用,將建立一個(gè)圓柱形領(lǐng)空和空中的上司,乘坐飛機(jī)在海拔約2000英尺的圓的四周領(lǐng)空,密切關(guān)注所有的飛機(jī)應(yīng)對(duì)火災(zāi)。這可能包括攜帶阻燃劑的加油機(jī)、引導(dǎo)加油機(jī)的飛機(jī)以及運(yùn)載消防人員和設(shè)備的直升機(jī)。
美世說(shuō)，在這種情況下，空中主管已經(jīng)有很多工作要做了。“他們?cè)谕粫r(shí)間聽(tīng)多種頻率的聲音;他們正試圖追蹤一切，”他說(shuō)?，F(xiàn)在想象一下加入幾十架無(wú)人機(jī)。Mercer說(shuō):“如果他們想象自己必須像現(xiàn)在一樣重視那些新增的飛機(jī)，他們可能會(huì)對(duì)承擔(dān)這么多的工作量感到緊張。”
STEReO項(xiàng)目設(shè)想了一種系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，消防無(wú)人機(jī)將自動(dòng)將飛行數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭粋€(gè)中央服務(wù)器，類(lèi)似于有人駕駛飛機(jī)上由應(yīng)答器進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸。該數(shù)據(jù)可能包括“飛機(jī)的呼叫信號(hào)，遙測(cè)數(shù)據(jù)以及無(wú)人機(jī)任務(wù)的某種形式的意圖”，Mercer說(shuō)。
他說(shuō):“同一臺(tái)中央服務(wù)器可以監(jiān)聽(tīng)來(lái)自有人駕駛飛機(jī)的信息，所有這些信息可以融合在一起，提供給客戶(hù)端顯示，比如iPad。”
設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)是學(xué)習(xí)如何將立體音響系統(tǒng)集成到不同應(yīng)急管理團(tuán)隊(duì)使用的各種現(xiàn)有通信系統(tǒng)中。
“這類(lèi)運(yùn)營(yíng)商被要求查看另一個(gè)顯示器或攜帶另一個(gè)設(shè)備是很常見(jiàn)的，”Mercer說(shuō)。“我們會(huì)盡最大努力，盡可能地與現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行整合，這樣我們就能獲得更無(wú)縫的體驗(yàn)。”
兩種災(zāi)害反應(yīng)場(chǎng)景，野外滅火和颶風(fēng)反應(yīng)，各自呈現(xiàn)各自獨(dú)特的系統(tǒng)設(shè)計(jì)問(wèn)題。
美世說(shuō)，由于野火經(jīng)常發(fā)生在遠(yuǎn)離通信基礎(chǔ)設(shè)施的偏遠(yuǎn)地區(qū)，因此開(kāi)發(fā)空中交通管理系統(tǒng)的一大挑戰(zhàn)是確保始終保持連接。
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