سامانه‌ای برای جلوگیری از تصادف پهپاد‌ها

به گزارش خبرگزاری صداوسیما: گروهی از محققان اخیراً اظهار کرده‌اند "حباب‌های ایمنی" می‌توانند از برخورد هواپیما‌های بدون سرنشین به یکدیگر جلوگیری کنند. محققان دانشگاه پلی‌تکنیک والنسیا (Polytechnic University of Valencia)، دانشگاه کویمبرا (University of Coimbra)، دانشگاه ساپینزای رم (Sapienza - Università di Roma)، سازمان یوروکنترل (Eurocontrol) و شرکت اسپانیایی ایندرا (Indra) پلتفرمی به نام "Bubbles" را برای کنترل پرواز‌های پهپاد‌ها و جلوگیری از برخورد آن‌ها طراحی کرده‌اند.

در آینده نزدیک، پهپاد‌ها بر فراز فضا‌هایی که در آن زندگی می‌کنیم پرواز خواهند کرد و درعین‌حال وظایف مختلفی را انجام خواهند داد. ازآنجایی‌که انتظار می‌رود تعداد هواگرد‌ها از جمله تاکسی‌های پرنده در سال‌های آینده افزایش یابد، استاندارد‌های ایمنی نیز باید بهبود یابد. پلتفرم کنترلی جدید باهدف مدیریت پرواز پهپادها، به‌گونه‌ای است که از تصادف بین آن‌ها جلوگیری خواهد کرد. این کار نیز با ایجاد حباب‌هایی برای محافظت از مسیر‌های پرواز هواپیما‌های بدون سرنشین انجام خواهد شد.

در سال ۲۰۲۳، مقررات یو اسپیس اتحادیه اروپا (EU U-space regulation) اجرایی خواهد شد. در این قانون آمده است که پهپاد‌ها باید بتوانند وظایف خود را در فضای هوایی به طور ایمن و کارآمد انجام دهند. مشخصات هواگرد‌ها و اپراتور آن‌ها به‌منظور جلوگیری از برخورد با سایر هواگرد‌های در حال پرواز نیز باید از قبل در سامانه مرز هوایی و طرح پرواز ثبت شوند. این سیستم دقیقاً همانند بخش مراقبت پرواز فرودگاه‌ها عمل می‌کند.

مراقبت پرواز (Air Traffic Service) به‌طورکلی به خدمتی اطلاق می‌شود که هدف آن جلوگیری از تصادف هواپیما‌ها در سطح فرودگاه‌ها و از طرف دیگر ایجاد بستری مناسب برای حرکت روان ترافیک هوایی و ارائه اطلاعات ضروری جهت حفظ ایمنی پرواز‌ها و کمک در مواقع بحرانی به هواپیما است.

"ویسنته بالبستر تجدور" (Vicente Balbastre Tejedor) از محققان این مطالعه گفت: نام این پلتفرم "Bubbles" به معنای "حباب" گویای همه چیز است و ایده ما این است که حباب‌های امنیتی مجازی را در اطراف پهپاد‌ها ایجاد کنیم. این ایده جدیدی نیست چرا که در هواپیما‌ها این مفهوم در حال حاضر اعمال می‌شود.

حباب‌های مجازی از برخورد جلوگیری می‌کنند

برای هواپیماها، حداقل سه جداسازی/تفکیک (separations) طولی، جانبی و عمودی اعمال شده است؛ بنابراین شکستن این حباب یک سیگنال اولیه را به خلبانان خطوط هوایی ارسال می‌کند تا آن‌ها بتوانند مسیر خود را برای جلوگیری از برخورد با هواگرد دیگر تغییر دهند. مسافت‌ها در این روش تقریباً ثابت است، زیرا هواپیما‌ها به همان ترتیب قبل پرواز می‌کنند و ویژگی‌های آن‌ها نیز کاملاً مشابه یکدیگر است.

بالبستر گفت: درباره پهپادها، اما همه چیز تغییر می‌کند، زیرا آن‌ها می‌توانند مانور‌های مختلفی انجام دهند و از نظر ویژگی‌های فنی و سرعت نیز با هم تفاوت دارند و می‌توانند به‌صورت عمودی توقف کرده و حتی از زمین بلند شوند. به همین دلیل تعیین حداقل مقادیر جداسازی آن‌ها دشوارتر است. پلتفرم ما هنگامی که دو حباب با هم برخورد می‌کنند، داده‌های GPS پهپاد‌ها را جمع‌آوری کرده و برخورد را تشخیص می‌دهد و پیامی را برای اپراتور آن هواپیمای بدون سرنشین ارسال می‌کند. در آنجا، فهرستی از برخورد‌ها (بر اساس شدت) ارائه می‌شود. با کلیک بر روی هر یک از آنها، اپراتور می‌تواند داده‌های سرعت و مسیر را مشاهده کند تا از برخورد جلوگیری کند.

پلتفرم BUBBLES روی ایجاد تعادل بین ایمنی و احتمال پرواز هم‌زمان هواپیما‌های بدون سرنشین بیشتر کار می‌کند. هرچه حباب بزرگ‌تر باشد، فضای کمتری برای پرواز آن هواگرد وجود دارد و فاصله کم نیز باعث کاهش ایمنی می‌شود.

برای آزمایش این فناوری، اولین پرواز هم‌زمان چندین پهپاد بزرگ در اروپا انجام شد و طی آن در یک فضای ۱۵ کیلومتر مربعی، ۱۴ هواپیمای بدون سرنشین تحت شبیه‌سازی‌های مختلف قرار گرفتند تا صحت عملکرد پلتفرم تأیید شود. در آنجا، موقعیت‌های مختلف مانند فقدان سیگنال GPS و برخورد‌ها اجرا شد تا مدت‌زمان واکنش خلبانان برای حل آن‌ها مورد بررسی قرار گیرد. سپس از همه این موارد برای کمک به کامل شدن پلتفرم استفاده شد.

بالبستر در ادامه گفت: زمانی که اپراتور هواپیمای بدون سرنشین بداند که دو حباب در حال برخورد هستند، زمان واکنش به طور قابل‌توجهی کاهش می‌یابد. نتیجه دیگری که از این آزمایش به دست آوردیم این بود که توانستیم بسته به سناریوی در حال تغییر، حداقل جداسازی در لحظه را تنظیم کنیم. کاری که ما انجام دادیم این بود که بررسی کنیم چگونه برخاست و فرود هواپیما‌های بدون سرنشین را مدیریت کنیم. برای به‌دست‌آوردن مقبولیت اجتماعی، ما باید تمام عملیاتی را که در آنجا اتفاق می‌افتد از فرود گرفته تا شارژ باتری را بهینه‌سازی کنیم.