研究人员必须不断拓展思维,以找到解决小型无人机早期检测问题的方法。在澳大利亚,研究人员对食蚜蝇的视觉系统进行了逆向工程,使其能够从近四公里外检测出无人机的声学特征 3 。总部位于德克萨斯州的小型企业 Cobalt Solutions 正在参与美国国土安全部 (DHS) 的一项计划,开发一种检测和跟踪传感器系统,该系统可以使用 5G 网络识别城市环境中的恶意小型无人机。首选解决方案是部署不同类型的低成本网状传感器网络,以便及早识别目标,事实证明,这种方法在防御静态目标方面效果很好(对驻叙利亚的俄罗斯军队也非常有效)。但在机动性更强的 C-UAS 单位中,早期检测能力可能会大大降低。
人机系统集成 (HSI) 是系统工程 (SE) 的一个重要领域,它从最初的人因工程和人体工程学、人机交互、工程和领域经验等组成部分中产生、分离并涵盖了这些组成部分。虚拟原型和人在环仿真 (HITLS) 的当前能力和成熟度使虚拟以人为本的设计 (HCD) 能够与 SE 相结合以实现 HSI。HSI 几乎必然是基于模型的;它使用 HITLS 并需要同质化的人机系统表示。虚拟 HCD 使我们不仅能够在设计过程中而且在系统的整个生命周期中同时考虑人为因素和组织因素。这些新功能是通过数字工具实现的,这些工具支持虚拟环境,而虚拟环境又应该变得有形。数字孪生可以成为支持 HSI、运营绩效和体验集成的解决方案。因此,有形性是基于模型的 HSI (MBHSI) 中的一个关键概念,它应该既具有分析性又具有实验性,基于适当的场景和性能指标,本质上是由领域经验支持的。航空示例说明了 MBHSI 的一个实例。
第 3 部分:HSI 程序 ................................................................................................................................ 6 3.1. 一般规定 ................................................................................................................................ 6 3.2. HSI 规划 ................................................................................................................................ 6 3.3. 人为因素工程 (HFE) 领域 ............................................................................................. 7 3.4. 人员领域 ............................................................................................................................. 8 3.5. 居住性领域 ............................................................................................................................. 9 3.6. 人力领域 ............................................................................................................................. 9 3.7. 培训领域 ............................................................................................................................. 10 3.8. 安全和职业健康 (SOH) 领域 ............................................................................................. 11 3.9. 部队防护和生存能力 (FP&S) 领域 ............................................................................................. 11
无人机系统 (UAS) 为新时代的专业任务带来了巨大希望,包括个人空中运输、货运飞行操作、航空勘测、检查、消防等。预期市场增长巨大。要释放其可扩展性和现有优势,需要人类同时监督多个航班,专注于多飞行器任务管理,并将其在控制飞机飞行路径方面的主动作用移交给自主系统。实现这些可扩展性优势的关键是以最低限度的限制访问国家空域系统 (NAS),这对自动驾驶 UAS 飞机操作提出了一些独特的挑战。其中包括需要与现有空域结构和操作兼容,包括目视飞行规则 (VFR) 和仪表飞行规则 (IFR),这两者都不是为了满足 UAS 的独特需求和能力而开发的。
本章重点介绍过去四十年来以人为本的设计 (HCD) 在航空航天系统中的发展。大约在 20 世纪 80 年代,人为因素和人体工程学首先从物理和医学问题研究转向认知问题。计算机的出现带来了人机交互 (HCI) 的发展,随后扩展到数字交互设计和用户体验 (UX) 领域。我们最终有了交互式驾驶舱的概念,不是因为飞行员与机械物体交互,而是因为他们使用计算机显示器上的指点设备进行交互。自 21 世纪初以来,复杂性和组织问题日益突出,以至于复杂系统设计和管理成为焦点,人们关注的是人为因素和组织设置的作用。今天,人机系统集成 (HSI) 不再仅仅是一个单智能体问题,而是一个多智能体研究领域。系统是系统的系统,被视为人和机器的代表。它们由静态和动态连接的结构和功能组成。当它们工作时,它们就是活的有机体,会产生需要在进化过程中考虑的新兴功能和结构(即在不断重新设计中)。本章将更具体地关注人为因素,例如以人为中心的系统表征、生命关键系统、组织问题、复杂性管理、建模和模拟
在物理耦合的人机系统研究中,共生的概念被越来越多地提及。然而,对于人机共生的构成方面,却缺乏统一的规范。通过结合不同学科的专业知识,我们阐述了共生作为物理耦合人机系统最高形式的多元视角。共生涉及四个维度:任务、交互、性能和体验。首先,人与机器共同完成一项共同任务,该任务在决策和行动层面上概念化(任务维度)。其次,每个合作伙伴都拥有自己以及其他合作伙伴的意图和对环境的影响的内部表征。这种一致性是互动的核心,构成了双方之间的共生理解,是联合、高度协调和有效行动的基础(互动维度)。第三,共生互动会在合作伙伴的意图识别和互补优势方面产生协同效应,从而提高整体绩效(绩效维度)。第四,共生系统特别改变了用户的体验,如心流、接受度、主体感和体现(体验维度)。这种多元视角灵活而通用,也适用于各种人机场景,有助于弥合不同学科之间的障碍。
许多可用的 UAS 可以携带多个传感器有效载荷,从而实现通信情报和电子情报 (COMINT 和 ELINT)、通信中继和雷达系统的组合。无人驾驶车辆使用直接视距数据链路或利用卫星连接的超视距 (BLOS) 链路与地面控制站通信。这种多模式能力允许进行广域搜索和识别其他技术可能无法看到的目标,并可以为载人巡逻艇提供直接支持。
空中操纵多无人机系统的设计、建模和控制 巴黎萨克雷大学博士论文 博士生学院 n°580:信息与通信科学与技术 STIC 博士专业:汽车 研究单位:巴黎萨克雷大学, CNRS, CentraleSupélec, 信号与系统实验室, 91190, Gif-sur-Yvette, 法国参考资料:奥赛科学学院论文于 2021 年 9 月 17 日在巴黎萨克雷提交并答辩,作者:José de Jesús CASTILLO ZAMORA
(a) 本 SORA 基于 JARUS 制定的文档,提供了有关如何安全地创建、评估和执行无人机系统 (UAS) 操作的愿景。SORA 提供了一种方法来指导 UAS 操作员和主管当局确定是否可以以安全的方式进行 UAS 操作。该文件不应用作清单,也不应期望它能解决与空域中 UAS 集成相关的所有挑战。SORA 是一个定制指南,可让 UAS 操作员找到最适合的缓解方法,从而将风险降低到可接受的水平。因此,它不包含规定性要求,而是包含要在不同稳健性水平上满足的安全目标,与风险相称。
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