Kraettli Epperson, CEO von Vigilant Aerospace, präsentierte kürzlich eine kurze Online-Präsentation, in der unsere Teilnahme am WindMap-Projekt der National Aeronautics and Space Administration (NASA) University Leadership Initiative (ULI) unter der Leitung der Oklahoma State University diskutiert wurde.

Hier ist mehr über das WindMap-Projekt:

NASA ULI WindMap Project Vigilant Aerospace Briefing

Aus dem Video:

Hallo, ich bin Kraettli Epperson, CEO von Vigilant Aerospace Systems in Oklahoma City. Ich werde über unsere Teilnahme am NASA ULI WindMap Project sprechen, das von der Oklahoma State University geleitet wird.

Wir sind ein kommerzieller Partner in diesem Projekt und werden Software und Systeme bereitstellen, um die Forschung und Entwicklung zu nutzen, die sich aus diesem Projekt ergeben.

Unternehmenshintergrund

Nun ein wenig Hintergrundwissen über uns. Das Unternehmen heißt Vigilant Aerospace Systems und wir entwickeln Luft- und Raumfahrtmanagement- und Erkennungs- und Vermeidungs-Sicherheitssysteme für unbemannte Flugzeuge.

Unsere Technologie basiert auf zwei lizenzierten NASA-Patenten und wurde von Ricardo Arteaga bei NASA Armstrong in Kalifornien entwickelt. Das System stellt Vermeidung als Basisfunktion für unser Anzeigesystem bereit. Es basiert auf mehreren Projekten und Artikeln, die wir mit NASA Armstrong und der Oklahoma State University und anderen veröffentlicht haben.

Das Unternehmen war Teilnehmer am FAAs Integration Pilot Program. Und ist jetzt mit zwei Teams in den Vereinigten Staaten, darunter North Dakota und Alaska, im BEYOND-Programm.

Das Unternehmen ist derzeit auch Teilnehmer des FAAs Beyond Visual Line-of-Sight Aviation Rulemaking Committee (FAA ARC), das an neuen Regeln für Langstreckenflüge unbemannter Flugzeuge in den USA arbeitet.

Das Unternehmen hat Niederlassungen in Fargo und Oklahoma City.

FlightHorizon Detect-and-Avoid-System

Ich werde mir ein paar Minuten Zeit nehmen, um darüber zu sprechen, wie unser System funktioniert, wie unsere Software funktioniert, damit Sie verstehen, wie die Integration von Wind- und Wettergefahren in dieses System besonders nützlich für unbemannte Flugzeuge und schließlich wahrscheinlich für bemannte sein wird Flugzeuge ebenso.

Unser System ist ein Luftraummanagementsystem mit integrierter automatischer Erkennung und Vermeidung, damit unbemannte Flugzeuge oder ferngesteuerte Piloten Begegnungen und Konflikte mit anderem Luftverkehr und insbesondere bemannten Flugzeugen automatisch vermeiden können.

Das System fusioniert Daten von Boden- und Bordradar, fusioniert Daten von Transponderempfängern, einschließlich ADS-B, Telemetrie vom Autopiloten des entfernten Flugzeugs und dann vernetzte Daten – also Verkehrsdaten, Wetterdaten und in der zukünftige Daten von UTM-Systemen, mit denen es integriert werden soll.

Das System bietet einen automatischen Prozess zum Erkennen, Verfolgen, Anzeigen, Warnen und Vermeiden von Flugverkehr mit Vermeidungsbefehlen, die an den Piloten oder schließlich direkt an den Autopiloten gesendet werden. Das System bietet Echtzeit-Flugverkehrsanzeige, visuelle Warnungen und Anleitungen zusammen mit Luftraumprotokollierung, Flugprotokollierung und anderen Formen der Datenaufzeichnung.

Es wurde entwickelt, um die technischen Industriestandards zu erfüllen, und es ist flugzeug- und sensorunabhängig, sodass neue Datenquellen und Sensoren in die Software integriert werden können und die Software mit einer Vielzahl von Flugzeugen verwendet werden kann, basierend auf der Konfiguration der Software dafür Flugzeug.

Unten abgebildet ist ein Screenshot der Benutzeroberfläche für das Aerospace Management System. Und ich werde dies verwenden, um ein wenig zu erklären, wie die Software funktioniert und wie sie über den Luftraum denkt. In der Mitte dieses Screenshots sehen Sie ein weißes Flugzeug.

Dies ist das ferngesteuerte Flugzeug, um das Flugzeug herum befindet sich ein gelber Zylinder. Dies ist eine Hockey-Puck-Form. Dies ist der deutlich freie Abstand, den das unbemannte Luftfahrzeug typischerweise von anderem Luftverkehr oder anderen Luftgefahren einhalten muss.

Links oben links im Screenshot sehen Sie erkannten ankommenden Flugverkehr. Dies wäre ein bemanntes Flugzeug, das von einem der Sensoren, einem Transponderempfänger oder einem Radar erkannt wurde, und die Software hat dann berechnet, dass es zu einem Verlust von Gutklarheit kommen wird. Hier oben befindet sich also ein rotes Warnfeld mit einem bestimmten Vermeidungsbefehl, einem Auflösungshinweis, der besagt, dass Sie schneller fahren und innerhalb von 19 Sekunden nach links abbiegen. Die Software beginnt, das herunterzuzählen. Es gibt eine akustische Warnung.

Sie werden auch sehen, dass sich von diesen beiden Luftzielen blaue Linien erstrecken. Beides sind die Flugbahnvorhersagen, die die Software macht und verwendet, um festzustellen, dass es zu einem Verlust von Bohrlochklarheit kommen könnte. Wenn sich das System also vorwärts bewegt, werden sich die beiden Flugzeuge annähern. Das Kommando wird hoffentlich vom Fernpiloten übernommen und der Verlust von Well Clear kann verhindert werden. Dies ist eine bewegliche Karte. Es verfolgt das Eigentum, während es über die Landschaft fliegt, und ermöglicht es Ihnen, zu sehen, wo sich Ihr Flugzeug befindet, und dann den anderen Flugverkehr um dieses Flugzeug herum zu verfolgen.

Unten ist ein Diagramm, das wir verwenden werden, um schnell ein wenig mehr darüber zu erklären, wie das System funktioniert und woher es Daten empfängt. In der Mitte des orangefarbenen Kästchens befindet sich die FlightHorizon-Software.

Oben links befindet sich der Autopilot, der Telemetrie über den Status und Standort des entfernten Flugzeugs bereitstellt. Auf der rechten Seite befindet sich ein Transponderempfänger, der Informationen von Transpondern bemannter Flugzeuge empfängt und Informationen darüber liefert, wo sich diese Flugzeuge befinden. Und dann in der Mitte ist ein Radar, das verwendet wird, um nicht kooperative bemannte Flugzeuge zu erkennen, die keinen Transponder verwenden.

Alle drei dieser Datenquellen liefern der Software einen kontinuierlichen Live-Datenstrom, den sie verwendet, um den Luftraum zu modellieren, das Flugzeug zu verfolgen und anzuzeigen und dann bei Bedarf Vorhersagen und Ausweichbefehle bereitzustellen. Diese Informationen werden dann in der Luftraumverwaltungsanzeige verwendet. In diesem Fall ist dies ein NASA-Luftraummanager, der die Schnittstelle hier tatsächlich für einige Flugtests verwendet. Und das gesamte System liefert diese Informationen an diesen Luftraummanager oder an den Fernpiloten.

Die Erwartung für dieses Projekt ist, dass wir auch Wettergefahrendaten einbringen, die durch diese Forschung generiert werden, damit Daten klassifiziert und dann verwendet werden können, um Wettergefahrenbereiche, Windgefahrenbereiche in der Software zu erstellen, die auf die gleiche Weise vermieden werden können dass wir die Software verwenden, um Flugverkehr zu vermeiden.

Im Folgenden sind einige aktuelle Projekte aufgeführt, an denen das Unternehmen teilgenommen hat. Ich werde nur einige hervorheben, die meiner Meinung nach für dieses Projekt relevant sind:

Insbesondere die Leises Überschallprogramm der NASA und andere Überschallforschungsprogramme waren beim Testen und Verwenden unserer Software im Feld sehr nützlich. Wir arbeiten auch bis 2026 am Überschallprogramm.

An dieser Stelle haben wir auch eine abgeschlossen Projekt mit der Oklahoma State University Radarintegration eines bestimmten Radars durchzuführen und dieses Radar dann umfassend mit dem Unmanned Systems Research Institute an der OSU zu testen, einige dieser Bilder stammen aus dieser Arbeit, und das war eine sehr fruchtbare Beziehung.

Wir haben kürzlich eine gemacht Projekt für die FAA, einen F&E-Vertrag zur Entwicklung unseres Systems und zum Beginn seiner Erprobung in Flugtests außerhalb der Sichtlinie, insbesondere entlang der Trans-Alaska-Pipeline mit einem Bordsystem. Und dann haben wir die laufende Arbeit mit den FAA BEYOND-Programmen in Alaska und North Dakota und die laufende Erkennungs- und Vermeidungsnutzung unseres Systems als Sicherheitssystem in einer Vielzahl von Programmen.

Ziele für die Teilnahme am WindMap-Projekt

Ich werde kurz auf unsere Ziele für die Teilnahme am WindMap-Projekt eingehen. Wir haben gerade erst mit unserem Teil dieses Projekts begonnen, begonnen, uns mit den Forschungs- und Entwicklungsteilnehmern zu treffen, zu verstehen, welche Art von Daten sie produzieren, welche Art von Windproben sie durchführen, und darüber nachzudenken, wie Wir können diese Daten in unser Sicherheitssystem integrieren.

Das allererste Ziel wäre die Datenerfassung und Anzeige in unserem System. Die Erfassung der Daten in Wind- oder Wettergefahrenzonen, die Kartierung dieser Daten und die anschließende Integration in die dynamisch bewegte Luftfahrtkarte. Es kann also von Fernpiloten verwendet werden.

Als nächstes würden Bereiche zur Vermeidung von Windgefahren geschaffen, so wie wir Flugverkehr vermeiden. Wir möchten im Luftraum Wind- oder Wettergefahrenbereiche anlegen können, die wir dann für automatische Vermeidungsprozesse nutzen können.

Nachdem wir diese Gefahrenbereiche erstellt haben, würden wir dann die Teile der Software schreiben, um automatische Lösungshinweise zu generieren, um es ferngesteuerten Piloten und schließlich vielleicht bemannten Piloten zu ermöglichen, diese Bereiche mit der gleichen Art von Warnungen zu meiden, die wir für Luft bereitstellen würden Verkehr.

Letztendlich würde dieses System mit den integrierten Daten zu Wind- und Wettergefahren über dasselbe System bereitgestellt, mit dem wir jetzt unsere Software bereitstellen. Dies ist ein verteilter Dienst mit einer verteilten Infrastruktur, sodass er cloudbasiert sein und über einen Webbrowser remote verwendet oder lokal auf einem Server installiert werden kann. Und die Daten können lokal von Sensoren geliefert werden, entweder an Bord von Flugzeugen oder in einer Einrichtung.

Wir erwarten auch, diese Daten mit unserer integrierten Version unseres Systems zu verwenden. Dies würde es ermöglichen, diese Wind- und Wettergefahrendaten in ein bestehendes Luftraummanagement- und Sicherheitssystem zu integrieren, das in der Industrie eingesetzt und verwendet wird.

Nächste Schritte für die Teilnahme an WindMap

Abschließend werde ich die nächsten Schritte und die Prozesse erörtern, die wir voraussichtlich durchlaufen werden, wenn wir an diesem Projekt teilnehmen, mit dem ultimativen Ziel, diese Daten zu konsumieren und dann in tatsächlichen Feldsystemen für einen sicheren unbemannten Flug zu verwenden Flugzeug.

1. Entwicklung der Datenstrukturen und der Datenübertragungs-/Speicherprozesse, die erforderlich sind, um die Wind- und Wettergefahrendaten in dieses System zu bringen.
2. Entwickeln und testen Sie das System mit protokollierten Daten, nicht mit Live-Daten, sondern beginnen Sie damit, protokollierte Gefahrendaten im System in einem Simulationsmodus zu verwenden, um zu demonstrieren, wie sie in der realen Welt verwendet werden können.
3. Integration von Live-Wettergefahren und Datenquellen als dritter Schritt, um mit dem Einsatz des Systems im Feld zu beginnen.
   Wir würden dann an der Kartierung und Anzeige der Gefahrenbereiche im System arbeiten, sodass sie vollständig in die Luftraumkarte integriert sind, und dann an der Entwicklung von Vermeidungsberechnungen und -befehlen. Also, wie das System bestimmen würde, dass eine bestimmte Gefahr oder ein bestimmtes Gebiet ein Problembereich für den Fernpiloten ist, und dann einen Ausweichbefehl unter Verwendung des gleichen Prozesses geben würde, den wir jetzt verwenden, um Flugverkehr zu vermeiden.
4. Integration und Test des gesamten integrierten Systems in einer simulierten Umgebung.
5. Feldversuche mit kleinen unbemannten Luftfahrzeugen und dann der Übergang zu Feldversuchen mit größeren unbemannten Luftfahrzeugen und schließlich natürlich die Integration in Feldversuche mit widrigen Wetterbedingungen. So kann das System tatsächlich im Feld mit Wind- und Wettergefahren mit unbemannten Flugzeugen eingesetzt werden.

Vielen Dank, dass Sie uns erlaubt haben, unsere Teilnahme an diesem NASA ULI-Projekt vorzustellen. Und wir würden uns freuen, wenn Sie Fragen haben, zögern Sie nicht kontaktieren Sie uns Verwenden Sie direkt die Informationen auf dem Bildschirm oder kontaktieren Sie uns über OSU und Jamey Jacob, Forschungsinstitut für unbemannte Systeme.

Über das OSU Unmanned Systems Research Institute

Unbemannte Fahrzeuge sind zu einer revolutionären Technologie geworden, die die Welt im Sturm erobert. Das OSU Unmanned Systems Research Institute (USRI) greift auf das Fachwissen der gesamten Oklahoma State University zu, was es ihm ermöglicht, modernste Produktentwicklung mit akademischem Wissen und Ressourcen zu kombinieren, um einzigartige Lösungen für kritische Probleme zu entwickeln. Weitere Informationen zum OSU Unmanned Systems Research Institute finden Sie unter CEAT.okstate.edu/USRI.

Über Vigilant Aerospace Systems

Vigilant Aerospace ist ein Technologieunternehmen mit Niederlassungen in Oklahoma und North Dakota, das das Erkennungs- und Vermeidungs- und Luftraummanagementsystem von FlightHorizon für unbemannte und autonome Flugzeuge bereitstellt. Basierend auf einem exklusiv lizenzierten NASA-Patent akzeptiert das System Eingaben von mehreren Datenquellen, fügt die Daten zu einem einzigen Bild des Luftraums zusammen, sagt potenzielle Konflikte mit anderen Flugzeugen voraus und gibt dann einem unbemannten Flugzeugpiloten oder Luftraummanager Hinweise zur Vermeidung. Das System hilft unbemannten Flugzeugen, Sicherheitsabstände zu anderem Verkehr einzuhalten, der erforderlich ist, um außerhalb der Sichtlinie zu fliegen. Das System wird derzeit in Flugtestprogrammen der NASA und der FAA verwendet und war Gegenstand mehrerer wissenschaftlicher Arbeiten. Besuchen Sie unsere Website unter www.VigilantAerospace.com

Quelle: https://vigilantaerospace.com/video-nasa-uli-windmap-project-vigilant-aerospace-briefing/