GA-ASIがUASのための共役統合を推進する方法

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無人航空機システム(UAS)を伝統的な有人航空機と共に共役に統合するというビジョンが急速に現実化されています。

UASは、さまざまな主要タスクを実行する上で重要な役割を果たし、これらのシステムの使用率が高まるにつれて、それらを運営および処理する能力も向上します。 ただし、これらの利点を十分に享受するには、UASが民間の領空から飛行する権限を与えられなければなりません。 このような理由から、General Atomics Aeronautical Systems、Inc.はこれを達成するために必要な技術を発展させています。 UASがもたらす多くの利点の中核です。

現在進行中の作業を見てください。

有人航空機と無人航空機との間の共同空域管理と円滑な共存の目標は、分離、受け入れ、統合の3つの段階を含む。

分離
すべてのUASフライトは「分離」カテゴリから始まりました。 多くの作業が依然としてそのように行われている。 他の航空機は、単にUASが飛行する地域から除外されます。 過去には、UASは周囲の他の航空機を検出できなかったため、必要に応じて邪魔になりませんでした。 GA-ASIが開拓したDAAS(感知および回避システム)により、現在可能です。

宿泊施設
便宜には、独立した空洞の特定の条件で飛行できるように、専用の地上ベースのレーダーなどのUAS用の特別な手順またはローカルシステムを追加することが含まれます。 たとえば、UASが潜在的な衝突を事前に検出して回避するための強力な監視機能を使用して、複合用途の領空にシームレスに統合されているとします。 これは、UASと有人航空機が共用空域内で共存し、動作する方法を革新するプロトコルを実装する宿泊施設です。

完全統合
完全統合により、UASは他のすべての航空機間で安全に飛行できます。 これには、既存の空域管理手順とともに、航空のすべての通行権規則を安全に遵守するために必要なシステムをUASに取り付けるか、UASを受け入れることを可能にする新しい汎用システムと手順をリリースすることが含まれます。

この統合の鍵は、強力なDAASの開発です。 このDAASは、パイロットの外を見下ろすパイロットの機能を技術的に置き換えて、他の航空機があるかどうか周辺領域をスキャンします。 これにより、リモートパイロットは、近くにある他のすべての航空機がいる場所を「確認」して、航空券の規則に従うことができます。 このシステムは警告とガイダンスを提供し、リモートパイロットが他の航空機を避けることを可能にし、同時に必要に応じてUASが自動的に衝突を回避することを可能にします。

GA-ASIのDAASは、レガシートランスポンダと交通衝突防止システム(TCAS)機器を新しく開発された空対空レーダと組み合わせて、空域の完全なモデルを提供します。 この組み合わせにより、リモートパイロットは今日、有人航空機で可能なものよりも広い範囲と精度で「見る」ことができます。

GA-ASIのUASには常に人間のパイロットがいたことを覚えておくことも重要です。 彼らは航空機に乗っていないだけです。 DAASは、彼らが機内のコックピットにいるときと同じことを地上管理所で行うことを可能にします。

GA-ASIはすでにUASを民間の領空に統合する上で重要なマイルストーンを達成しています。 GA-ASIのUASは、長年にわたり18,000フィート以上の制御された空域でBVLOS(Beyond Visual Line of Sight)を飛行することを承認されています。 これは、通常、機器の飛行規則に従って動作するより大きく、洗練された航空機に使用されます。 この成果は、2018年に米国からイギリスまでのSkyGuardian UASの大西洋横断飛行で実証されており、これは分離された空域と追撃機の安全観察者の組み合わせによって促進されました。

これらの制限をなくすため、GA-ASI は業界パートナーや NASA と協力して、DAAS 技術と標準開発を主導しました。 2018年後半に、NASAはMQ-9ベースのIkhana UASでDAASを活用し、追撃飛行機の観察者が必要なく、混合用途空域を介して大型UASの初飛行を成功裏に行いました。 その後のプロジェクトでは、同じDAASがNASAのシステム統合と運用イニシアチブのためにSkyGuardianに統合されました。

日本、イギリス、そしてその先
これらの努力により、米国共同システムにおいて、大規模UASのエンドツーエンドBVLOS運営に対する最初の連邦航空局の承認が行われた。 2020年、日本の民間航空局は同じ承認を活用して、SkyGuardianが日本海軍八戸空軍基地でBVLOS飛行を実行できるようにしました。 GA-ASIのUASはまた、英国民間航空局(British Civil Aviation Authority)の承認を得て、分離されていない英国領空で正常に運用されました。

2021年の夏、SkyGuardianはイギリスに配置され、試験飛行を実行し、航空機の領空統合をテストしました。 このテスト中に、SkyGuardianは80時間以上の飛行時間を蓄積し、海上レーダーポッドを備えたSeaGuardian構成で動作しました。 試験飛行はRAF WaddingtonとRAF Lossiemouthで行われ、オランダと往復2回の長距離飛行がありました。 SkyGuardianをイギリス領空に首尾よく統合したのは、英国平時史上最大の領空調整プロジェクトを表しています。

2021年9月後半に、SkyGuardianはRAF WaddingtonからスコットランドのRAF Lossiemouthに飛んで制御された空域を通過し、他の有人航空機と同様に国家航空交通当局のNATSから交通制御サービスを受けました。 この飛行は、イギリスの以前の無人飛行よりも複雑な領空によって制御された。

SkyGuardianを民間航空機と一緒に商業領空に統合することは、既存のコックピットの可視性の限界を上回る検出および回避システムの堅牢性によって裏付けられています。 SkyGuardian自体は、最高の航空安全基準に準拠し、潜在的な故障を効果的に軽減するように設計された信頼できるコンポーネントを使用しています。

DAASを使用したSkyGuardianの運用は世界中で増加しました。 インド、日本、北米の航空機は、運用およびテスト飛行で定期的にシステムを使用しています。

安全に対するGA-ASIの包括的なアプローチには、ほぼ5年にわたる慎重なテストおよび検証プロセスが含まれます。 多くの飛行テストにより、SkyGuardianは民間の領空で安全に運用する能力を実証し、運用準備態勢について確信を与えました。 緊急安全メカニズムと他の航空機を完全に遮断する機能を備えたSkyGuardianは、商用航空交通機関とシームレスに連携する準備ができています。

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Nakama Shizuka

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