По мере того, как беспилотные летательные аппараты (БПЛА) все активнее интегрируются в национальное воздушное пространство, вопрос безопасного сосуществования с пилотируемой авиацией становится первостепенным. Израильская аэрокосмическая компания Ciconia предложила революционный подход к решению этой задачи, разработав систему координации и предотвращения столкновений (C&CAS), которая работает без использования традиционных сенсоров, таких как камеры или радары. Эта технология обещает стать ключевым элементом для безопасной интеграции дронов в плотном низковысотном воздушном пространстве.
Принцип работы: «Цифровой щит» вместо сенсоров
В отличие от большинства систем типа «Detect and Avoid» (Обнаружить и Уклониться), которые полагаются на бортовые датчики для обнаружения препятствий, Ciconia C&CAS является кооперативной системой. Она не «видит» другие объекты в оптическом или радиодиапазоне, а обменивается данными с другими участниками воздушного движения, оснащенными совместимыми устройствами.
В основе системы лежит философия, схожая с авиационной системой предупреждения столкновений TCAS (Traffic Collision Avoidance System), но адаптированная для более сложных условий и высокой плотности движения. Система создает виртуальный защитный «объем» вокруг каждого воздушного судна и непрерывно анализирует множество параметров: направление полета, высоту, вертикальную скорость, курс и другие телеметрические данные. Алгоритмы прогнозируют возможные траектории и с высокой точностью определяют вероятность конфликта в воздухе.
«В течение многих лет я был военным пилотом вертолета, и столкновение в воздухе двух вертолетов Sikorsky CH-53 в 1997 году оказало огромное влияние на меня и всех моих коллег. Мы, группа очень опытных пилотов и инженеров, решили создать систему, которая предотвратила бы подобные катастрофы, особенно в эпоху, когда беспилотные аппараты делят одно и то же воздушное пространство с пилотируемыми судами, перевозящими пассажиров», — поделился Моше Коэн, генеральный директор и соучредитель Ciconia.
Одним из значительных преимуществ технологии является низкий показатель SWaP² — Size, Weight, And Power and Price (Размер, Вес, Энергопотребление и Цена). Это делает систему доступной для установки не только на крупные пилотируемые самолеты, но и на компактные беспилотники, для которых каждый грамм веса и ватт энергии имеет значение.
Ключевые преимущества и решение проблемы ложных тревог
Разработчики Ciconia уделили особое внимание одной из главных проблем существующих систем предотвращения столкновений — высокому проценту ложных срабатываний. Частые необоснованные тревоги подрывают доверие пилотов и операторов БПЛА, заставляя их либо совершать ненужные маневры, либо, что еще опаснее, игнорировать предупреждения.
«Мы хотели устранить повторяющуюся и неприятную проблему ложных тревог, которая не только отвлекает, но и формирует у пилотов тенденцию игнорировать сигналы, что приводит к разрушительным последствиям», — подчеркнул Моше Коэн.
Система Ciconia спроектирована так, чтобы выявлять только критически опасные сценарии, генерируя в реальном времени точные и исполнимые команды по изменению курса. Это особенно важно для зон с высокой интенсивностью полетов, таких как коридоры городской аэромобильности (UAM) или районы проведения аварийно-спасательных работ.
Интеграция в существующую авиационную экосистему
Система C&CAS не является закрытой технологией и способна взаимодействовать с различными участниками воздушного движения. Она обеспечивает предотвращение столкновений с:
- Другими воздушными судами, оснащенными C&CAS.
- Пилотируемой авиацией, передающей сигналы ADS-B Out (автоматическое зависимое наблюдение-вещание).
- Беспилотниками, передающими данные через системы Remote ID (удаленная идентификация).
Такая совместимость позволяет создавать единое информационное поле, где все участники «видят» друг друга без необходимости в прямой видимости или сложных сенсорных системах. Это не только повышает безопасность, но и оптимизирует использование воздушного пространства, позволяя выполнять полеты с меньшими интервалами.
Практическое применение и синергия с UTM
Технология Ciconia имеет огромный потенциал в сфере общественной безопасности. Например, при тушении пожаров или ликвидации последствий стихийных бедствий дроны и вертолеты часто должны работать одновременно в одном районе. Традиционно это требовало поочередного использования техники для избежания столкновений. С C&CAS оба типа воздушных судов могут оставаться в воздухе, координируя свои действия в реальном времени и максимизируя эффективность миссии.
Важно отметить, что C&CAS не заменяет, а дополняет системы организации движения беспилотных воздушных судов — UTM (Uncrewed Traffic Management). Если UTM отвечает за стратегическое планирование и деконфликтинг на уровне маршрутов, то Ciconia обеспечивает тактический уровень безопасности, реагируя на внезапные угрозы в реальном времени. Такой многоуровневый подход создает отказоустойчивую и надежную систему для будущих авиационных операций.
Хотя Ciconia является международной разработкой, подобные технологии крайне актуальны и для российского рынка. В рамках действующих в России Экспериментальных правовых режимов (ЭПР) в сфере беспилотных авиационных систем, направленных на развитие дрон-доставки и других коммерческих сервисов, обеспечение безопасности полетов является главным приоритетом. Кооперативные системы, подобные C&CAS, могут стать технологической основой для масштабирования таких проектов и безопасной интеграции БПЛА в общее воздушное пространство.
