첨단 항공 이동 항공기를 기존 공역 작전에 통합

AAM(Advanced Air Mobility) 작전을 공역 시스템에 성공적으로 통합하는 것은 기존 공역 작전에 미치는 영향을 최소화하면서 안전하고 효율적이며 신뢰할 수 있는 시스템을 만드는 데 달려 있습니다. 최초의 도시 항공 이동성(UAM) 작전은 시연 목적으로 진행되며 현행 영공 규칙 및 규정을 준수해야 할 것으로 예상됩니다.

승인을 받고 안전하게 비행하려면 조종사가 탑승한 UAM 전기 수직 이착륙(eVTOL) 항공기(일반적으로 '플라잉 택시'라고 함)에 적절한 기술을 탑재해야 하며, 이를 통해 두 항공기 모두와 원활한 통신이 가능해야 합니다. 항공교통관리(ATM)와 무인항공시스템교통관리(UTM) 시스템이다.

이러한 과제에 대응하여 업계 개척자들은 5세대(6G) 네트워크와 미래의 XNUMX세대(XNUMXG) 네트워크에 중점을 두고 항공 이동성과 위성 기반 통신을 가능하게 하는 최첨단 통신 기술 개발에 적극적으로 참여하고 있습니다. AAM 운영의 복잡한 요구 사항을 지원하도록 특별히 맞춤화된 시스템입니다.  

고유한 기능과 성능 지표를 바탕으로 고급 통신 인프라는 여러 필수 구성 요소로 체계적으로 분류될 수 있습니다. 여기에는 네트워크의 가장 바깥쪽 레이어를 구성하는 엣지 클라우드, 통신 시스템의 핵심을 형성하는 핵심 네트워크, 조화롭고 안전한 항공 교통을 촉진하는 AAM-UTM(Advanced Air Mobility - 무인 교통 관리) 부문, 원격 측정 등이 포함됩니다. 정확한 데이터 전송 및 수신을 위한 서비스입니다(그림 1 참조). 

항공 이동성 통신 네트워크 내에서 가장 중요한 요건은 낮은 대기 시간을 달성하는 것이며, 이는 신속하고 효율적인 데이터 전송이 필수적임을 의미합니다. 이 속성은 즉각적인 의사결정을 위해 실시간 데이터에 의존하는 자율주행차에 있어 가장 중요한 의미를 갖습니다. 또한 네트워크는 공중 이동 차량의 운영 프레임워크를 강화하는 데 필수적인 센서 및 기타 다양한 유형의 장치를 포함하여 상당히 많은 장치를 수용할 수 있는 용량을 보여야 합니다. 

첨단 항공 모빌리티 작전이 제기하는 주요 과제 

이러한 요구 사항을 고려하여 이 작업은 항공 이동 영역 내에서 새로운 과제를 밝히는 작업을 수행합니다. 이는 기본 디지털 아키텍처의 완전한 재구성에 착수하기보다는 기존 및 향후 인프라 요소 모두와 원활하게 연결되도록 설계된 항공우주 통합에 기반을 둔 프레임워크를 동시에 도입합니다. 이러한 접근 방식은 다양한 경제 부문 간의 융합을 촉진하는 동시에 기술적 복잡성을 완화하는 실용적인 입장을 강조합니다.  

이 방법론은 다양한 새로운 항공기를 이미 정교한 통신 환경에 신속하게 동화시키는 것을 의미합니다. 또한 진화하는 표준에 적절하게 부합하는 강력한 안전 메커니즘을 구축하기 위한 토대를 마련하여 생태계의 보안 구조를 강화합니다. AAM 서비스는 할당된 임무를 수행하기 위해 원격으로 명령을 내릴 수 있는 자율 시스템(배달 AAM 차량, 비행 택시 등)에 대한 여러 요구 사항으로 구성됩니다. AAM 아키텍처에서 특정 서비스를 요청하는 것은 해당 서비스를 제공하고 이를 로컬 공급자에게 식별하는 중앙 집중식 시스템을 통해 활성화됩니다. (그림 2 참조).  

제안된 통신 시스템 생태계에는 항공 교통 관리 시스템, 지상 관제 인프라 및 통신 네트워크를 포함한 다양한 구성 요소의 원활한 통합이 필요합니다. 이러한 통합은 AAM 차량과 지상 기반 시스템 간의 원활하고 효과적인 통신 채널을 활성화하여 운영의 무결성과 효율성을 보장하는 데 중추적인 역할을 합니다.  

결과적으로 항공 산업은 첨단 항공우주 프레임워크를 적극적으로 개척하고 항공 작전의 안전, 지속 가능성 및 효율성을 우선시하는 공유 관행을 장려하고 있습니다. 이 프레임워크는 미래 비행에 임박한 과제를 전체적으로 해결하고 항공 모빌리티의 미래를 정의할 운영 프로토콜, 인프라 구성 요소, 연결 솔루션 및 중요한 생태계의 통합을 위한 포괄적인 제안을 제시합니다.  

이러한 솔루션은 분주한 대도시 지역과 서비스가 부족한 농촌 지역 사회에서 부적절한 무선 범위로 인해 발생하는 장애물에 직면하는 대규모 AAM 배포의 확장을 해결하기 위한 것입니다. 특히 초기 복구 단계에서 새로운 공대지 연결과 함께 AAM을 통합하면 복잡한 문제가 발생합니다. 여기에는 데이터 요청으로 인한 지상 네트워크의 잠재적인 부담, 링크 신뢰성 유지의 필요성, 서로 다른 통신 지점 간의 핸드오버 이벤트의 효과적인 관리 등이 포함됩니다. 

결론적으로, 이 문서는 항공 모빌리티 운영 및 서비스의 미래를 위한 혁신적인 경로를 마련하는 것을 목표로 합니다. 이 작업은 첨단 통신 기술로 뒷받침되는 백본 인프라에 대한 비전 있는 청사진을 도입함으로써 향후 항공의 안전과 지속 가능성을 지원하는 기반을 구축하고자 합니다. 

이 연구 분야에 대해 더 자세히 알고 싶으십니까? Saba 교수는 18년 2023월 12.30일 수요일 오후 XNUMX시 XNUMX분(BST)에 열리는 연결된 교통 웹 세미나에서 패널 토론을 이끌 예정입니다.