无人驾驶飞机系统 (UAS) 为新时代的专业任务带来了巨大希望,包括个人空中交通、货运飞行操作、航空勘测、检查、消防等。预期的市场增长是巨大的。要释放其可扩展性和现有优势,需要一个人同时监督多个航班,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最低限度地访问国家空域系统 (NAS),这对自动驾驶 UAS 飞机操作提出了一些独特的挑战。这些包括与现有空域结构和操作兼容的要求,包括目视飞行规则 (VFR) 和仪表飞行规则 (IFR),这两者都不是为满足 UAS 的独特需求和能力而开发的。
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摘要这项研究的目的是表明,预测天气的过程是困难而复杂的,需要从多个来源(包括卫星,雷达,传感器和模型)收集,分析和处理大量数据。精确且及时的天气预报可能会对人类生存的许多不同领域(例如农业,运输,能源,健康和安全)产生重大影响。标准天气预测技术经常依赖于预定的准则,推定和限制,这些准则和限制无法完全解释动态大气系统的复杂性和不可预测性。在这项研究中,我们弄清楚机器学习是如何使计算机从数据中学习并增强其功能的人工智能子场,可能有助于提高天气预报的精度。
摘要 — 在商业航空中实施单人驾驶操作 (SPO) 面临的一个主要挑战是如何处理飞行中飞行员失能的潜在风险。本文提出了一个概念框架,旨在支持单人驾驶飞机在飞行过程中单人驾驶失能的情况下的飞行和着陆,特别关注空中交通管理 (ATM) 框架的地面方面。该概念考虑了通过远程驾驶舱位置操作的地面飞行员与机载自动化和空中交通管制员之间的互动。本文描述了允许从单人驾驶飞机过渡到遥控驾驶飞机 (RPA) 的可预见的操作流程和程序,并分析了它们的技术、法律和监管影响。
在科索沃(1999 年)、伊拉克(自 2003 年起)和阿富汗(自 2001 年起)等冲突中,UAS 的军事用途说明了无人机的优点和缺点。UAS 经常登上全国头条新闻,因为它们执行了历史上由有人驾驶飞机执行的任务。UAS 被认为比有人驾驶飞机具有两个主要优势:它们消除了对飞行员生命的风险,并且它们的航空能力(例如续航能力)不受人类限制。UAS 还可以通过执行那些不需要飞行员在驾驶舱中的枯燥、肮脏或危险的任务来保护飞行员的生命。UAS 的采购和运营成本也可能比有人驾驶飞机低。然而,UAS 较低的采购成本可以与其更大的坠机倾向相权衡,而对机上机组人员的最低风险可以与在与有人驾驶资产共享的空域中飞行无人机所固有的复杂性和危险相权衡。
无人机飞行员丧失能力的后果比有人驾驶飞机要小一些。“首先,可以忽略与气压变化有关的因素,假设非军事行动的控制站始终在地面,”报告称。“其次,一位与会者指出,许多当前的无人机系统都有丢失数据链路的程序。丢失数据链路,即飞行员无法向飞机发送命令,在功能上等同于飞行员丧失能力。对于那些具有处理丢失数据链路的适当程序的系统,飞行员丧失能力不会像有人驾驶飞机那样危及安全。第三,系统的自动化水平决定了飞行员丧失能力的严重性,因为一些高度自动化的系统……无论飞行员是否在场,都会继续飞行[和着陆]。”
我们的无人作战飞机 (UCAV) 项目是我们在作战优势方面投资的另一个例子。我们正在与空军和海军联合开发自主无人系统,该系统将能够与有人驾驶飞机配合使用,有效且经济地压制敌方防空系统,海军还可以执行监视任务。有了这些系统,美国将能够使用无人机执行危险任务,而不必让飞行员处于危险之中。无人系统将根据交战规则自主运行,与有人驾驶飞机一起执行任务。它不会是发射后不管的——人类将在整个任务过程中保持指挥和控制,并且车辆将返回基地再次使用。这将是一项真正具有革命性的能力。
自早期以来,远程驾驶飞机 (RPA) 的发展特点就是远距离、持久性、精确性和隐身性。RPA 已被用于多种作战任务和日益激烈的环境中。今年,总统预算首次提出对 RPA 的投资额大于有人驾驶飞机。然而,对 RPA 的无限需求导致了空军人员配备瓶颈。由于缺乏通用地面站、与民用和国际空域的整合不充分以及通信和指挥与控制链路的脆弱性,这一问题更加严重。进一步复杂化的努力是将平民伤亡降至最低,而这在非常规战争中是必不可少的。戴维·彼得雷乌斯将军认为这种需求是支持关键重心的直接方式:
产品描述 MUMTi 是一系列最先进的产品和经过实战检验的架构,集成在一架先进的飞机上,为空中飞行员和地面士兵提供“改变游戏规则”的能力。飞行员可以选择显示和/或传输来自无人机 (UAV)、另一架有人驾驶飞机、其自身传感器或已记录并存储在机载数字视频录像机 (DVR) 上的图像的视频和元数据。MUMTi 可实现有人驾驶飞机和无人机之间的高效协同作战,并为战术前沿提供全动态视频 (FMV),改善涉及飞机和地面士兵的作战。MUMTi 还为飞机驾驶舱或客舱提供改进的态势感知,并将 FMV 传输到指挥和控制中心,从而根据实时视频情报做出更好的战术决策。
将高级任务委托给自主系统……“每架有人驾驶飞机旁边都聚集着几架小型无人机僚机,它们在随行飞行员的极少指挥下进行操作。它们会进行侦察,绘制目标地图,使用电子战能力干扰敌方信号,并发射自己的导弹进行空袭和摧毁目标——使单个飞行员在战斗中的作用倍增。”