朱超磊
無(wú)人駕駛城市運(yùn)輸方案解決當(dāng)下城市交通出現(xiàn)的問(wèn)題,是現(xiàn)代化城市未來(lái)發(fā)展的重要方向。
城市交通困境
伴隨著城市的產(chǎn)生與發(fā)展,人類對(duì)城市交通形式的創(chuàng)新與探索便從未停止,從自行車(chē)到汽車(chē),從有軌電車(chē)到地鐵,城市交通始終在朝著更加高效、快捷的方向發(fā)展。然而,如今世界各大城市的規(guī)模不斷擴(kuò)大,常住人口持續(xù)增長(zhǎng),汽車(chē)保有量也在迅速增加,隨之而來(lái)的交通擁堵、交通事故、環(huán)境污染等問(wèn)題日益嚴(yán)重。使得城市內(nèi)通勤時(shí)間長(zhǎng),居民生活品質(zhì)下降,已經(jīng)成為制約城市發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題。因此,尋求更好的城市運(yùn)輸方案,解決當(dāng)下城市交通出現(xiàn)的問(wèn)題,是現(xiàn)代化城市未來(lái)發(fā)展的重要方向。
目前的城市交通方案主要利用地面和地下空間,為了充分提高其利用效率,還出現(xiàn)了多層地下交通和多層地上立交橋的運(yùn)輸形式,但由于城市建設(shè)前期規(guī)劃不足,后期建造成本高,此類方案仍然無(wú)法完全解決北京、紐約、東京等特大城市的擁堵困境。城市低空空域作為城市內(nèi)部的又一塊廣闊空間,目前尚未完全開(kāi)放,具有巨大發(fā)展?jié)摿?。因此,各?guó)政府和交通運(yùn)輸行業(yè)開(kāi)始尋求開(kāi)展低城市空運(yùn)項(xiàng)目研究,借此解決交通擁堵難題。
20世紀(jì)以來(lái),研究者提出了許多個(gè)人飛行的激進(jìn)方案,包括20世紀(jì)60年代推出的個(gè)人噴氣背包,20世紀(jì)90年代初的Aeromobil飛行汽車(chē)概念,以及2006年的Terrafugia飛行汽車(chē)概念等,這些飛行方案均是對(duì)城市空中運(yùn)輸方案的積極探索。但是由于城市內(nèi)部人員建筑密集,供飛行器使用的起降空間有限,因此只能使用小型航空器進(jìn)行人員運(yùn)輸,甚至出現(xiàn)了只能搭載1-2名乘客的設(shè)計(jì)方案。而傳統(tǒng)的小型飛機(jī)要求配備駕駛員,既浪費(fèi)了運(yùn)輸資源又增加了人員培訓(xùn)成本,不利于城市空運(yùn)未來(lái)的發(fā)展。無(wú)人機(jī)助力城市空運(yùn)
近年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)、人工智能、自動(dòng)控制、材料等領(lǐng)域的快速發(fā)展,無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了巨大進(jìn)步,無(wú)人機(jī)在全球范圍內(nèi)得以廣泛應(yīng)用。而無(wú)人駕駛載人航空器作為無(wú)人機(jī)應(yīng)用形式的一種,可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸時(shí)間和空間上的高效率資源配置,給未來(lái)城市交通發(fā)展提供新的選擇。多家航空和創(chuàng)新公司通過(guò)解決機(jī)械、工程、安全和監(jiān)管等方面的難題,努力尋找可行的無(wú)人駕駛載人航空器運(yùn)輸方案,為小型無(wú)人機(jī)應(yīng)用于城市交通提供可行途徑,尤其是電動(dòng)飛機(jī)技術(shù)和垂直起降技術(shù)(VTOL)的突破性進(jìn)展,為無(wú)人機(jī)進(jìn)入城市空域提供了客觀技術(shù)支撐。
美國(guó)宇航局提出的自由移動(dòng)出行(On-Demand Mobility,ODM)戰(zhàn)略框架指出,垂直起降輕型航空器將是未來(lái)城市交通的主要形式之一。美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA地指出,自動(dòng)駕駛技術(shù)和垂直起降技術(shù)是未來(lái)城市交通發(fā)展的重要推動(dòng)力。垂直起降技術(shù)大大降低了輕型載人航空器的起降過(guò)程對(duì)場(chǎng)地的要求,適合在城市中廣泛應(yīng)用;自動(dòng)駕駛技術(shù)的應(yīng)用,一方面可以大大減少人為因素引起的安全事故,另一方面也可以有效節(jié)省因培訓(xùn)和雇傭飛行員所產(chǎn)生的開(kāi)支,提高運(yùn)輸效率。
2019年8月30日,特朗普政府發(fā)布了關(guān)于2021財(cái)年的行政研究與發(fā)展預(yù)算優(yōu)先事項(xiàng)政策備忘錄M-19-25。該備忘錄提出,各部門(mén)和機(jī)構(gòu)應(yīng)加大研發(fā)力度,優(yōu)先考慮降低空中自動(dòng)駕駛工具的部署障礙。重點(diǎn)關(guān)注運(yùn)營(yíng)標(biāo)準(zhǔn)制定、集成設(shè)計(jì)、交通管理系統(tǒng)和國(guó)防/安全運(yùn)營(yíng)等技術(shù)發(fā)展。應(yīng)優(yōu)先考慮實(shí)現(xiàn)電動(dòng)垂直起降的研發(fā)。這足以說(shuō)明美國(guó)十分關(guān)注未來(lái)交通運(yùn)輸方式的變革,美國(guó)政府認(rèn)可了電動(dòng)垂直起降技術(shù)帶來(lái)變革的能力,該技術(shù)的成熟和發(fā)展能夠大大提高城市交通效率,緩解城市壓力。
優(yōu)步、波音、空客、億航等公司也認(rèn)識(shí)到無(wú)人機(jī)在未來(lái)城市空運(yùn)中的巨大潛力,正投入大量力量開(kāi)發(fā)具有實(shí)用價(jià)值的無(wú)人駕駛載人航空器。由于城市空間環(huán)境復(fù)雜,人口密集,為保證此類飛行器的安全自主飛行,需要解決多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。在飛行器設(shè)計(jì)方面包括布局形式設(shè)計(jì),動(dòng)力選擇,飛控、材料、電池等技術(shù)發(fā)展,噪聲抑制等;在政策和和安全性方面包括適航取證和空域管理等,具體如下:
布局形式
目前,國(guó)內(nèi)外已發(fā)展出了多種類型的無(wú)人駕駛載人航空器,從飛行器的布局形式來(lái)看,主要有固定翼飛行器、多旋翼飛行器、傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器和涵道風(fēng)扇飛行器等。其中,固定翼飛行器具有飛行速度快,航程遠(yuǎn),載重大等優(yōu)點(diǎn),但起降距離遠(yuǎn),無(wú)法懸停也是制約其發(fā)展的主要因素。優(yōu)步公司提出,可以為固定翼飛行器增加旋翼,使其具備垂直起降能力,進(jìn)而適用于城市空運(yùn)。傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器兼具了垂直起降和高速巡航能力,是針對(duì)城市交通的良好解決方案,但由于其控制難度大,技術(shù)成熟度低,短期內(nèi)很難應(yīng)用于城市交通運(yùn)輸。涵道風(fēng)扇飛行器具有推進(jìn)效率高、噪聲低、飛行速度快、安全性高的優(yōu)點(diǎn),但是由于其結(jié)構(gòu)、氣動(dòng)和控制等技術(shù)發(fā)展不夠成熟,在城市空運(yùn)領(lǐng)域的應(yīng)用仍在探索之中。多旋翼飛行器便于操控,可實(shí)現(xiàn)垂直起降和懸停,大大減小了起降要求,同時(shí)多個(gè)旋翼冗余設(shè)計(jì)可以提高安全性,是目前在該領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的布局形式。
動(dòng)力選擇
從動(dòng)力形式上來(lái)看,主要分為燃油動(dòng)力、油一電混合動(dòng)力和全電推進(jìn)動(dòng)力三種形式,由于燃油動(dòng)力形式效率低、噪聲高、對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重,在低空城市運(yùn)輸中很少運(yùn)用。以優(yōu)步為代表的城市共享空運(yùn)企業(yè)認(rèn)為全電推進(jìn)方案具有高效率、低噪聲、低污染等顯著優(yōu)勢(shì),是解決城市間高效率運(yùn)輸?shù)氖滓x擇。但以羅·羅為代表的傳統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)制造商則認(rèn)為,目前,電池能量密度無(wú)法滿足所有任務(wù)設(shè)計(jì)要求,混合電推進(jìn)方案將是更好的選擇。
自主飛行
具備自動(dòng)駕駛能力可以大大提升此類飛行器的運(yùn)輸效率,降低人力成本,這對(duì)飛控系統(tǒng)和通信鏈路系統(tǒng)提出很高的要求。飛控系統(tǒng)主要包括傳感器和機(jī)載計(jì)算機(jī)兩部分,各類傳感器可以獲得飛行器姿態(tài)、位置、速度和高度等參數(shù),機(jī)載計(jì)算機(jī)通過(guò)處理飛行任務(wù)和傳感器信息,給動(dòng)力系統(tǒng)提供指令,完成飛行器的姿態(tài)、速度等控制,實(shí)現(xiàn)自主飛行。一套完善的飛控系統(tǒng)包含高精度、高可靠的導(dǎo)航技術(shù),精確的位姿控制技術(shù),軌跡規(guī)劃技術(shù)和自主避障技術(shù)等,是無(wú)人駕駛載人航空器安全運(yùn)行的基礎(chǔ)。
安全性
由于城市人口密度大,空中與地面環(huán)境復(fù)雜,未來(lái)無(wú)人駕駛載人航空器大量投入使用,必須要考慮飛行安全問(wèn)題。飛行器本身,通過(guò)多余度設(shè)計(jì)方案保證某一部件失效時(shí)仍能夠進(jìn)行有效控制,安全降落;通過(guò)智能故障檢測(cè)系統(tǒng)和安全預(yù)警機(jī)制保障任務(wù)可靠性;通過(guò)增加救生裝置和失效保護(hù)設(shè)施,保障乘員在意外發(fā)生時(shí)的安全性。鏈路方面,由于城市內(nèi)物理和電磁環(huán)境復(fù)雜,數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的損耗和遮擋問(wèn)題嚴(yán)重,要求數(shù)據(jù)鏈具有較高的抗干擾和阻塞等能力。同時(shí)要保證無(wú)人機(jī)的數(shù)據(jù)安全,能夠避免數(shù)據(jù)泄露,具備防欺騙能力。
噪聲抑制
實(shí)現(xiàn)城市內(nèi)短途載人飛行,需要關(guān)注起降和飛行過(guò)程中的噪聲問(wèn)題。具備垂直起降能力的無(wú)人機(jī)通常有多個(gè)螺旋槳,電機(jī)和槳葉高速運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中通常會(huì)產(chǎn)生巨大噪聲。相關(guān)技術(shù)人員通過(guò)計(jì)算機(jī)建模仿真,分析槳葉數(shù)量、厚度、轉(zhuǎn)速等影響噪聲大小的因素,通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)噪聲抑制。同時(shí),針對(duì)電流突變和振動(dòng)等引起的電機(jī)噪聲,設(shè)計(jì)人員通過(guò)改變電流形式,減小電流突變等方法進(jìn)行控制。
適航取證
全球目前有大量正在開(kāi)發(fā)的新概念無(wú)人駕駛載人航空器,這些飛行器常常采用全新的構(gòu)型和不同的動(dòng)力裝置?,F(xiàn)有的適航規(guī)章已經(jīng)無(wú)法滿足其發(fā)展需求,因此亟待開(kāi)發(fā)適用于此類飛行器的適航標(biāo)準(zhǔn),在保障飛行安全的前提下更好地推進(jìn)新技術(shù)的發(fā)展和新型交通運(yùn)輸方式的運(yùn)用。美國(guó)聯(lián)邦航空管理局計(jì)劃為此類飛機(jī)制定新的特殊條款,歐洲航空安全局也發(fā)布了首批針對(duì)小型垂直起降飛行器的運(yùn)行安全專用條件。這些標(biāo)準(zhǔn)不僅為此類飛行器提供了審定標(biāo)準(zhǔn),還為設(shè)計(jì)和制造人員的開(kāi)發(fā)過(guò)程提供了重要參考。
空域管理
無(wú)人駕駛載人航空器需要使用城市內(nèi)部低空空域,而且由于單個(gè)飛行器載客量小,未來(lái)投入使用后會(huì)有大量無(wú)人機(jī)在城市內(nèi)部飛行,該類使用場(chǎng)景已經(jīng)超出了現(xiàn)有空管系統(tǒng)的管理能力。因此,在空域管理方面需要制定合理的空管制度,使用更加高效的空管技術(shù),在保證飛行安全的前提下,提高運(yùn)輸效率。需要進(jìn)行空域中載人無(wú)人機(jī)與其他飛行器(如傳統(tǒng)飛機(jī)和無(wú)人機(jī))間相互影響的分析工作,確保標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。優(yōu)步已經(jīng)在努力解決其中的一些問(wèn)題。作為與美國(guó)宇航局合作的一部分,它正致力于開(kāi)發(fā)專用的空中交通管理系統(tǒng)。通過(guò)設(shè)置通行許可證、實(shí)行區(qū)域劃分、設(shè)定噪聲限制等,將無(wú)人駕駛載人航空器更好地納入現(xiàn)有城市運(yùn)輸服務(wù)中。美國(guó)目前正在開(kāi)發(fā)無(wú)人交通管理架構(gòu),適用于管理低空無(wú)人機(jī)運(yùn)行,使無(wú)人機(jī)能夠使用商業(yè)實(shí)體提供的空域服務(wù)。城市空運(yùn)項(xiàng)目
雖然無(wú)人駕駛載人航空器的發(fā)展與應(yīng)用存在諸多技術(shù)難點(diǎn),很難在短期內(nèi)大規(guī)模投入使用,但是國(guó)內(nèi)外政府和企業(yè)從未停止相關(guān)技術(shù)的探索。目前,全球范圍內(nèi)已產(chǎn)生了上百個(gè)城市空運(yùn)項(xiàng)目,設(shè)計(jì)產(chǎn)生了數(shù)十型此類飛行器。本文選取其中六個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹:
Volocopter
Volocopter是德國(guó)Volocopter公司開(kāi)發(fā)的一款純電動(dòng)飛行器,該飛行器有帶有一個(gè)小型的兩座機(jī)艙,頂部安裝18個(gè)螺旋槳,時(shí)速可達(dá)100km/h,最長(zhǎng)飛行時(shí)間為30min。作為初期產(chǎn)品,該型飛機(jī)尚未實(shí)現(xiàn)完全自主飛行,仍配置了可供成員操縱的搖桿,可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的起飛、上升、前進(jìn)、降落等操縱,成員經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單培訓(xùn)即可以獨(dú)立完成操控。
Volocopter項(xiàng)目在設(shè)計(jì)研發(fā)與迭代過(guò)程中結(jié)合市場(chǎng)化需求,解決了諸多關(guān)鍵問(wèn)題:首先是安全問(wèn)題,飛行器在飛行過(guò)程中出現(xiàn)故障時(shí),會(huì)緊急啟動(dòng)多項(xiàng)安全措施,包括備用電池、旋翼、降落傘等,保障飛行安全。另外通過(guò)其搭載的全球定位系統(tǒng)和多個(gè)傳感器,可以按照規(guī)劃路線飛行,避免發(fā)生碰撞;其次,為保證便捷性,未來(lái)投入市場(chǎng)后,顧客可以通過(guò)智能手機(jī)召喚“飛的”,大大簡(jiǎn)化了使用流程,有利于實(shí)現(xiàn)日常商業(yè)化應(yīng)用。
同時(shí),為解決空域內(nèi)有人駕駛飛機(jī)與無(wú)人駕駛飛機(jī)安全共存問(wèn)題,2019年8月29日,Volocopter公司在芬蘭赫爾辛基國(guó)際機(jī)場(chǎng)開(kāi)展了有人駕駛飛行測(cè)試,將城市空運(yùn)飛行器集成到空中交通管理(ATM)和無(wú)人駕駛交通管理(UTM)系統(tǒng)內(nèi),以驗(yàn)證在包括機(jī)場(chǎng)的城市環(huán)境內(nèi)的可實(shí)現(xiàn)安全、高效的城市空運(yùn)服務(wù)運(yùn)營(yíng)。
億航
在2016年CES國(guó)際消費(fèi)類電子產(chǎn)品展覽會(huì)上,來(lái)自中國(guó)的億航公司展示了全電動(dòng)低空載人無(wú)人機(jī)“億航”184,該型飛行器是世界上第一款真正意義上的載人無(wú)人機(jī)。飛行器高1.5m,重量200kg,續(xù)航時(shí)間為23min,平均巡航速度為100km/h。主要包括一套四軸八槳的動(dòng)力系統(tǒng)、單人機(jī)艙和一個(gè)行李后備箱,艙門(mén)采用鷗翼門(mén)設(shè)計(jì),機(jī)臂可自由折疊,折疊后可以停放在汽車(chē)車(chē)位上。隨后開(kāi)發(fā)的“億航”216飛行器是雙座設(shè)計(jì),采用同軸雙層的16個(gè)螺旋槳設(shè)計(jì),已經(jīng)完成了超過(guò)1000次載人飛行,續(xù)航時(shí)間為25min,航程為30~40km。乘客在座位前面的屏幕上輸入目的地后,機(jī)載電腦會(huì)提供最佳路線,并按照路線前往目的地。
億航公司同樣十分關(guān)注無(wú)人駕駛載人航空器的安全性問(wèn)題,首先對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)和電源系統(tǒng)進(jìn)行冗余設(shè)計(jì),采用多機(jī)臂多旋翼設(shè)計(jì),即使某個(gè)槳因意外損壞或停轉(zhuǎn),仍然可以平穩(wěn)飛行或安全著陸。通過(guò)BMU統(tǒng)一管理8個(gè)BCU,使8組電池協(xié)同配合提供安全可靠的動(dòng)力電源,即使有一組電池出現(xiàn)故障,飛行器的電源系統(tǒng)仍然可以可靠穩(wěn)定地運(yùn)行。飛行器內(nèi)置了億航自主研發(fā)的Fail Safe系統(tǒng),在任何部件出現(xiàn)故障或飛行器失聯(lián)時(shí),都將采取就近降落的措施,遇到緊急情況時(shí)也可一鍵懸停。通信系統(tǒng)也擁有雙重保障,每架飛機(jī)都有獨(dú)立密鑰,并進(jìn)行了數(shù)據(jù)加密。
Uber Elevate
Uber Elevate團(tuán)隊(duì)計(jì)劃在2023年實(shí)現(xiàn)共享航空運(yùn)輸,計(jì)劃分兩個(gè)階段進(jìn)行,首先實(shí)現(xiàn)郊區(qū)和城市間的空中運(yùn)輸,隨后完成城市內(nèi)部的空中運(yùn)輸。在開(kāi)創(chuàng)了分布式電力推進(jìn)系統(tǒng)(DEP)的美國(guó)宇航局工程師Mark Moore的帶領(lǐng)下,優(yōu)步車(chē)輛工程團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了基于城市內(nèi)交通運(yùn)輸要求的電動(dòng)垂直起降通用參考模型(eCRM)。通過(guò)建立通用模型,使?jié)撛陲w行器設(shè)計(jì)公司明確了設(shè)計(jì)要求(包括150miles/h的巡航速度,60miles的飛行半徑,3h巡航時(shí)間等),從而獲得多種有效設(shè)計(jì)方案,通過(guò)各方案間的比較分析最終獲得最優(yōu)方案,其設(shè)計(jì)重點(diǎn)是技術(shù)實(shí)現(xiàn)能力以及滿足城市安全法規(guī)。優(yōu)步公司的目標(biāo)是開(kāi)發(fā)無(wú)人駕駛載人航空器,以減小雇傭和培訓(xùn)飛行員帶來(lái)的開(kāi)支,同時(shí)提高飛行器的載客能力,但由于現(xiàn)有傾轉(zhuǎn)旋翼系統(tǒng)的飛控系統(tǒng)研發(fā)不夠成熟,此類乘用無(wú)人機(jī)方案仍在發(fā)展之中。
城市空中巴士(CityAirbus)
為實(shí)現(xiàn)城市交通從地面到空中的轉(zhuǎn)變,空客公司提出了一種全電動(dòng)垂直起降緊湊型飛行出租車(chē)的概念,其目的是連接包括火車(chē)站和機(jī)場(chǎng)在內(nèi)的主要交通樞紐??湛凸狙邪l(fā)的無(wú)人駕駛載人飛行器城市空中巴士配備了四個(gè)高升力推進(jìn)裝置和八個(gè)螺旋槳,由大約950rad/min的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),以確保較低的噪聲水平。其固定航線的巡航速度約為120km/h,自主時(shí)間長(zhǎng)達(dá)15min,可容納四名乘客,非常適合城市中短距飛行。空中客車(chē)公司的目標(biāo)是沿著固定的預(yù)定航線運(yùn)營(yíng)該航空器,將大大增加車(chē)站或機(jī)場(chǎng)間繁忙的城市中轉(zhuǎn)站的交通效率,也有助于緩解地面擁堵。此外,通過(guò)更換電池單元或自動(dòng)充電站有助于使這些車(chē)輛在未來(lái)更快投入市場(chǎng)使用。
Lilium Jet
2017年4月,德國(guó)Lilium公司設(shè)計(jì)的全電動(dòng)飛機(jī)Lilium Jet在慕尼黑首飛成功,其設(shè)計(jì)目標(biāo)包括城市間通勤和從城市中心到郊區(qū)的短距飛行。該型飛機(jī)安裝了36個(gè)低噪聲電動(dòng)引擎,通過(guò)傾轉(zhuǎn)電機(jī)模組實(shí)現(xiàn)垂直起降和像噴氣式飛機(jī)一樣的巡航飛行。該飛機(jī)的航程為300km,循環(huán)速度為300km/h,產(chǎn)生的噪聲低于汽車(chē)。預(yù)計(jì)其服務(wù)將于2025年推出,乘客可以通過(guò)手機(jī)程序選擇出行方案,實(shí)現(xiàn)便捷的空中旅行。
Lilium Jet擁有遠(yuǎn)程操控、人工駕駛和自動(dòng)駕駛?cè)N不同版本。全自動(dòng)駕駛是個(gè)過(guò)于未來(lái)的話題,涉及安全問(wèn)題的不確定性太多,該公司首先將關(guān)注人工駕駛版本(以取得適航證)。2024年這款飛行器將進(jìn)入量產(chǎn)階段,2025年起,Lilium Jet將開(kāi)始在慕尼黑進(jìn)行商業(yè)運(yùn)營(yíng)。
Bell Nexus
貝爾直升機(jī)公司在2018年國(guó)際消費(fèi)電子展上展示了他們用于空中出租車(chē)的概念模型,Bell Nexus將在該四座載人無(wú)人機(jī)上配備多種功能性設(shè)備,以使用戶獲得更加舒適的乘坐體驗(yàn),同時(shí)將安裝賽峰公司提供的先進(jìn)飛行動(dòng)力系統(tǒng)和飛控系統(tǒng)技術(shù),包括了飛行控制架構(gòu),硬件和軟件需求。該系統(tǒng)利用先進(jìn)的有源電池管理技術(shù),使電池模塊能夠改善壽命并降低成本,進(jìn)一步提高Bell Nexus的飛行速度和范圍。
該飛行器研發(fā)的早期階段由飛行員駕駛,但為了實(shí)現(xiàn)有效成本控制、提高運(yùn)輸效率,其最終發(fā)展方向是實(shí)現(xiàn)完全自主飛行。佳明公司正在為Bell Nexus開(kāi)發(fā)和集成自動(dòng)駕駛飛行管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng),確保其擁有主要的航班信息,導(dǎo)航/通信,飛行指導(dǎo)和飛行管理系統(tǒng),以便讓乘客有效地到達(dá)目的地。
未來(lái)展望
每項(xiàng)具有革新性的交通工具從產(chǎn)生到發(fā)展成熟再到大規(guī)模投入使用,都要經(jīng)歷一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程,無(wú)人駕駛載人航空器的發(fā)展也不例外。目前全球迎來(lái)了一股無(wú)人駕駛載人飛行器的研發(fā)熱潮,但仍處于起步階段,需要在滿足安全性的前提下實(shí)現(xiàn)最基本的功能性需求。隨后朝著智能化、數(shù)字化、高能效、經(jīng)濟(jì)性、長(zhǎng)續(xù)航等方向發(fā)展,最終成為成熟的未來(lái)城市交通運(yùn)輸解決方案。實(shí)現(xiàn)載人無(wú)人機(jī)的技術(shù)突破是一方面,如何在控制運(yùn)營(yíng)成本的前提下完善基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),確保乘客從起飛到著陸整個(gè)過(guò)程的便捷和舒適也是另一個(gè)需要考慮的重要因素。
我國(guó)作為世界上最大的無(wú)人機(jī)生產(chǎn)國(guó),具備發(fā)展無(wú)人駕駛載人航空技術(shù)的基礎(chǔ)條件。同時(shí),國(guó)內(nèi)民航和通航部門(mén)也在持續(xù)關(guān)注此類航空器的發(fā)展,并出臺(tái)了一系列無(wú)人機(jī)相關(guān)的管理規(guī)章和法律文件,以促進(jìn)這一產(chǎn)業(yè)規(guī)范化發(fā)展。工業(yè)部門(mén)也在持續(xù)關(guān)注此類飛行器的發(fā)展,中國(guó)航空研究院于2019年8月15日發(fā)布了電動(dòng)飛機(jī)發(fā)展白皮書(shū),系統(tǒng)梳理了此類飛機(jī)的關(guān)鍵技術(shù),發(fā)展現(xiàn)狀,未來(lái)方向,為相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展布局提供支撐。各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)公司也在開(kāi)展相關(guān)研究,從飛行汽車(chē)到無(wú)人飛行出租車(chē),各類產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與迭代都促進(jìn)了相應(yīng)技術(shù)的推進(jìn)和發(fā)展。
無(wú)人駕駛載人航空器的未來(lái)仍然不確定,無(wú)人機(jī)技術(shù)的創(chuàng)新、自主飛行控制和避撞技術(shù)的發(fā)展可能導(dǎo)致乘用無(wú)人機(jī)迅速擴(kuò)散,也可能給空中交通管理和空域規(guī)劃帶來(lái)巨大的壓力。但是,人類社會(huì)是在不斷發(fā)展的過(guò)程,未知的困難不會(huì)妨礙技術(shù)的進(jìn)步,我們可以想象,未來(lái)的城市會(huì)像科幻小說(shuō)里一樣被各類小型飛行器所占據(jù),城市交通也會(huì)由現(xiàn)在的二維平面向三維立體化發(fā)展,不同高度不同軌跡的無(wú)人駕駛載人航空器會(huì)使人們的出行更加高效便捷,也會(huì)對(duì)環(huán)境更加友好,人類社會(huì)將真正地邁入“飛行時(shí)代”。