NASA досягає прогресу в розробці системи управління безпекою дронів

Від сільського господарства і правоохоронних органів до розваг і реагування на катастрофи — галузі все більше звертаються до дронів за допомогою. Проте зі збільшенням кількості цих літальних апаратів виникає потреба у надійних системах управління безпекою для забезпечення їх безпечної роботи.

NASA тестує нову програмну систему для створення вдосконаленої системи попередження, яка зможе передбачати загрози для дронів ще до того, як вони виникнуть. Інтелектуальна система управління авіаційною безпекою в реальному часі (IASMS) буде відстежувати, оцінювати та зменшувати повітряні ризики в режимі реального часу. Однак для того, щоб переконатися, що система справді працює, необхідні масштабні експерименти, включаючи моделювання та випробування дронів у польоті.

«Якщо ваш політ проходить за планом, ви навіть не помітите, як працює система управління авіаційною безпекою», — сказав Майкл Вінсент, виконувач обов’язків заступника керівника проєкту System-Wide Safety у дослідницькому центрі NASA імені Ленглі в Хемптоні, штат Вірджинія. — «Але коли виникає нестандартна ситуація, наприклад, втрата навігації чи зв’язку, IASMS негайно повідомляє про це оператора дрона».

Команда NASA 5 березня провела моделювання в Лабораторії взаємодії людини та автономних систем у Дослідницькому центрі Еймса в Кремнієвій долині (Каліфорнія), щоб з’ясувати, як ключові елементи IASMS можуть бути використані для операцій з надання допомоги після ураганів.

Під час цього експерименту 12 операторів дронів провели три 30-хвилинні сесії, керуючи до шести дронів, які виконували скидання вантажів для постраждалих від урагану мешканців. Додаткові дрони одночасно виконували пошуково-рятувальні операції та інспекцію дамб. Дослідники збирали дані про продуктивність пілотів, успішність місії, рівень навантаження операторів і загальне сприйняття системи, а також її зручність у використанні.

Це моделювання є частиною довгострокової стратегії NASA щодо розвитку цієї технології. Отримані результати допоможуть підготувати польові випробування дронів для надання допомоги після ураганів, заплановані на 2027 рік.

Тестування IASMS в реальних умовах

Улітку 2024 року NASA випробувала свою систему IASMS під час серії польотів дронів у співпраці з Департаментом транспорту штату Огайо в Колумбусі, а також із трьома командами дослідників із університетів.

У випробуваннях у штаті Огайо дрон, оснащений програмним забезпеченням IASMS, передавав дані у NASA Langley, що дало змогу вченим оцінити ефективність системи.

NASA також провела дослідження спільно з Університетом Джорджа Вашингтона (GWU), Університетом Нотр-Дам і Університетом Співдружності Вірджинії (VCU). Ці тести проходили на військовій базі Форт-Девенс у Массачусетсі (GWU), біля міста Саут-Бенд в Індіані (Нотр-Дам) та в Річмонді, Вірджинія (VCU). У кожному тестуванні використовувалися різні дрони, сценарії польотів і оператори.

Під час випробувань перевірялися різні місії для дронів і потенційні загрози, які система IASMS повинна була виявити та уникнути. Наприклад, тестували сценарії польоту дронів під час лісових пожеж або доставки вантажів у міських умовах. Для кожного випадку адаптували окрему версію IASMS, відповідно до місії та зони польоту.

Перспективи IASMS

Якщо інтегрувати IASMS з іншими системами, такими як NASA Unmanned Aircraft System Traffic Management, це може сприяти впровадженню регулярних польотів дронів у США. IASMS додає додатковий рівень безпеки, забезпечуючи надійність роботи дронів, що здійснюють регулярні рейси над містами, гарантуючи їх дотримання маршруту та уникнення небезпек.

«За безпеку польотів дронів відповідає багато учасників», — пояснює Вінсент. — «Це і оператор дрона, і компанія-виробник, і компанія-експлуатант, а також Федеральне управління цивільної авіації, яке регулює всю національну повітряну систему. Можливість моніторингу, оцінки та зменшення ризиків у реальному часі значно підвищує безпеку таких операцій».

Усі ці дослідження виконуються в межах проєкту NASA System-Wide Safety, який входить до програми Airspace Operations and Safety. Ця ініціатива підтримує місію Advanced Air Mobility, яка спрямована на розробку технологій для розвитку електричних аеротаксі та безпілотних літальних апаратів.