Кондрякова М.А.
ГЕОЗОНИРОВАНИЕ ВОЗДУШНОГО ПРОСТРАНСТВА УМНОГО ГОРОДА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ БЕСПИЛОТНЫХ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ *
Аннотация:
в данной статье рассматриваются проблемы безопасности умного города при эксплуатации беспилотных воздушных судов и пути их решения при помощи использования геозон.
Ключевые слова:
БВС, геозонирование, геофенсинг, план полетов.
В настоящее время БВС находят все большее применение в нашей повседневной жизни. Прежде чем беспилотные авиационные системы смогут широко развертываться на сложной местности и в городских районах, необходима методология предотвращения конфликтов и отслеживания полетов БВС. Чтобы обеспечить рутинные операции небольших БВС, необходимо преодолеть несколько проблем. Главной из них является проблема безопасности. Городской рельеф значительно усложняет траекторию полета БВС и накладывает определенные ограничения для обеспечения безопасности. Безопасная эксплуатация БВС в городской среде требует планирования траектории полета абсолютно для всех БВС, работающих в этом общем «низковысотном» воздушном пространстве, с учетом наличия препятствий (например, зданий, линий электропередачи, ландшафта). В виду особенностей и ограничений современных средств наблюдения, используемых в гражданской авиации, особое значение в управлении полетами БВС придается системам, повышающим возможности БВС в части автономной работы, и позволяющим ему качественно самоуправляться в городской среде. Самоуправление обеспечивается информационно-алгоритмическим обеспечением БВС, а также потоком данных, поступающих от навигационных датчиков и по каналам связи от пультов управления. Сложность и непредсказуемость всевозможных факторов давления среды на БВС, приводит к сложностям заблаговременной разработки и внедрения алгоритмов противодействия этим факторам, что стимулирует развитие интеллектуальных систем управления, опирающихся на искусственный интеллект и машинное обучение. Одной из ключевых и наиболее востребованных технологий самоуправления БВС, при осуществлении полетов в городской среде является геозонирование или геофенсинг.Геозонирование – это разделение воздушного пространства на объемы, в которых разрешается или запрещается находиться конкретному БВС в течении определенного времени [1]. Разрабатываемые в настоящее время системы геозонирования, стремятся обеспечивать безопасные полеты БВС в черте города благодаря разделению воздушного пространства на доступные для полетов зоны (геозоны) и бесполетные зоны с помощью статических и динамически регулируемых виртуальных барьеров, учитываемых программным обеспечением БВС при осуществлении полета и эксплуатантами, при планировании маршрута полета. Принципы формирования геозон для БВС должны определяться национальным законодательством, авиационными агентствами и регуляторными органами, для обеспечения безопасности воздушного пространства, избегания конфликтов с ВС и для соблюдения местных, а также международных авиационных нормативов и правил. Тем не менее, при создании геозон для БВС можно выделить несколько общих принципов:- Ограничения по местности (географические). Геозонирование по местности предполагает ограничение полетов БВС в закрытых зонах, таких как аэропорты, военные объекты и т.д. Так же этот принцип может включать определенные ограничения по зонам ответственности учреждений ОрВД.- Ограничения по высоте. Данный принцип формирования геозон позволяет ввести ограничения по высоте полетов БВС, для предотвращения конфликтных ситуаций с ВС. В черте города данный принцип может быть применим для ограничения минимальной высоты полетов БВС. [2]- Ограничения по времени. Данный принцип позволяет ввести ограничение по времени использования определенной геозоны (определенные события (общественные мероприятия, военные учения), дни или часы, когда полеты БВС в данной местности могут представлять собой угрозу безопасности. Различают статические (постоянные), долгосрочные и динамические геозоны. Статическая геозона имеет постоянное фиксированное исходное местоположение и обычно окружает физические препятствия, такие как здания или бесполетные зоны. Долгосрочная геозона активна в течение ограниченного интервала времени с фиксированным исходным местоположением. Динамическая геозона активна в течение определенного промежутка времени, кроме того, ее исходное местоположение может со временем меняться. В динамических геозонах выделяются локальные геозоны для каждого БВС. Никакому другому БВС не разрешается пересекать это пространство. В этом случае, эффективность УВД зависит от минимизации объема каждой зарезервированной геозоны и продолжительности полета БВС внутри нее (то есть времени действия этой геозоны), а динамическое увеличение объема геозоны повысит безопасность полетов за счет индивидуального использования для отдельного БВС. [3]Ведущие мировые производители БВС разрабатывают и внедряют в свои БАС технологии геозонирования [4].В Российской Федерации, разработана концепция интеграции беспилотных воздушных судов в единое воздушное пространство и Стратегия развития беспилотной авиации, в которых, в части научно-технического развития для целей развития отрасли беспилотных авиационных систем (БАС), технологии геозонирования признаются одним из приоритетных направлений научных исследований и разработок. Предполагается внедрение средств динамического геозонирования воздушного пространства. Причем, информация о структуре воздушного пространства и вновь устанавливаемых и снимаемых ограничениях использования воздушного пространства должна распространяться в режиме реального времени, по средствам цифрового интерфейса взаимодействия эксплуатантов и внешних пилотов беспилотных воздушных судов с органами обслуживания воздушного движения. А также обеспечение разрешения конфликтных ситуаций на тактическом уровне (в процессе полета) на базе цифровых платформ. Выводы.В современном исполнении технология геозонирования представляет собой функциональность системы управления БВС, ограничивающая возможности его полетов, по средствам задания координат запретных зон вручную оператором и/или производителем БВС. Технология предназначена для защиты как окружающей среды, включая объекты техносферы, от БВС, так и БВС от окружающей среды. Позволяет сберечь сам беспилотник, жизни и здоровье людей, объекты инфраструктуры, объекты культурного наследия и экологию. Использование технологий искусственного интеллекта и блокчейна позволит создавать новые маршруты по мере изменения условий полета, правил и ограничений.
Номер журнала Вестник науки №11 (68) том 2
Ссылка для цитирования:
Кондрякова М.А. ГЕОЗОНИРОВАНИЕ ВОЗДУШНОГО ПРОСТРАНСТВА УМНОГО ГОРОДА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ БЕСПИЛОТНЫХ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ // Вестник науки №11 (68) том 2. С. 728 - 732. 2023 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/10840 (дата обращения: 17.05.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2023. 16+