AUVSI 웨비나 프레젠테이션 "센서 및 기타 기기로 작업 향상"의 하이라이트

Vigilant Aerospace Systems의 CEO인 Kraettli Epperson은 "센서 및 기타 기기로 운영 향상"에 대한 AUVSI 프레젠테이션에 참여했습니다. 프레젠테이션 비디오와 전체 대본을 아래에서 공유하게 되어 기쁩니다. 센서, 항공 교통 추적 및 자동 경고를 통해 비행 운영을 개선할 수 있는 방법에 대한 자세한 내용은 Vigilant Aerospace에 문의하십시오.

센서 및 기타 기기로 작동 향상

비디오보기 : [포함 된 콘텐츠] Mr. Epperson의 프레젠테이션 하이라이트: 몇 가지 질문에 답할 수 있도록 몇 가지 슬라이드를 빠르게 살펴보겠습니다. 저의 의제는 Vigilant Aerospace에서 해결하기 위해 센서를 사용하는 문제 유형에 초점을 맞추는 것입니다. 무인 항공기의 안전 시스템을 개발하는 회사입니다. 그것이 우리의 초점입니다. 우리는 NASA 암스트롱에서 일하는 Ricardo [Arteaga]가 발명한 두 개의 허가된 NASA 특허를 기반으로 하는 기술을 구축합니다. 우리는 NASA와 함께 일하는 것을 좋아합니다. 무인 항공기 운영을 위한 센서 및 안전의 중요성에 대해 이야기할 것입니다. 감지 및 회피라는 기능에 대해 구체적으로 이야기할 것입니다. 업계. 그리고 무인 항공기를 미국 공역에 통합하는 것에 대해 이야기할 것입니다. 이것은 지금 매우 흥미로운 주제입니다. 감지 및 회피 시스템이 일반적으로 구성 요소로 가지고 있는 것에 대해 이야기하고 특정 제품을 포함한 몇 가지 예에 대해 이야기하겠습니다. 감지 및 회피 시스템을 개발하고 다양한 센서를 활용하고 테스트하기 위해 수행한 최근 프로젝트에 대해 이야기하겠습니다. 그런 다음 이러한 유형의 센서와 관련된 몇 가지 미래 동향에 대해 이야기하겠습니다. 먼저 센서로 해결하려는 문제를 이해하는 것이 중요합니다. 현재 모든 크기의 무인 항공기 산업은 BVLOS(가시선 너머)를 비행할 수 있는 데 주력하고 있습니다. 일반적으로, 특히 소형 상용 무인 항공기 및 모든 무인 항공기에 대한 규칙은 많은 시스템과 완화를 요구하거나 조종사의 시야를 넘어서는 항공기의 비행을 전혀 허용하지 않습니다. 이것은 업계와 우리와 같은 회사의 발전에 있어 진정한 병목 현상입니다. FAA와 많은 산업 제조업체 및 개발자는 시각적 시야를 넘어 비행할 수 있는 안전 시스템을 갖추기 위해 이를 극복하기 위해 노력하고 있습니다. 무인 항공기는 항상 다른 항공기로부터 멀리 떨어져 있어야 합니다. 탑승한 조종사가 없더라도 센서를 사용하여 다른 항공기를 감지하고 시야를 확보할 수 있어야 합니다. 이를 일반적으로 탐지 및 회피라고 합니다. 따라서 DAA 시스템은 이러한 작업을 수행할 수 있는 시스템 유형입니다. 특히 비협조 항공기라고 불리는 것을 탐지하는 것에 대해 걱정하고 있습니다. 이들은 더 작은 경향이 있고 트랜스폰더가 없는 항공기입니다. 미국과 전 세계에 트랜스폰더를 탑재할 필요가 없거나 없을 수도 있는 특정 수의 항공기가 항상 존재합니다. 따라서 무인 항공기가 이를 방지하기 위해 센서를 사용하는 것이 중요합니다. 또한 온보드 감지 및 회피를 통해 예를 들어 지상 기반 센서가 있을 수 있는 특정 영역으로 제한되지 않고 매우 장거리 비행을 할 수 있습니다. 따라서 다양한 유형의 센서와 다양한 작동이 있습니다. 이러한 시스템은 안전이 중요하기 때문에 신뢰할 수 있고 잘 테스트되어야 합니다. 센서는 안전뿐만 아니라 현재 전체 산업의 발전에 매우 중요합니다. 그러면 센서를 어떻게 사용합니까? 특히 오늘 이야기할 것은 레이더 시스템을 탐지 및 회피 시스템에 직접 통합하는 것입니다. 비협조 항공기를 탐지하는 데 사용합니다. 당사의 시스템은 항공기의 궤적을 계산한 다음 센서 데이터를 사용하여 잠재적인 충돌을 감지하고 이를 방지하는 소프트웨어를 기반으로 합니다. 이러한 센서가 회피 기동을 계산하고 수행할 수 있도록 충분한 경고를 제공하는 것이 중요합니다. 따라서 센서를 평가할 때 이는 정말 정말 중요합니다. 이것은 이 기술에 들어간 일부 개발 작업, 특히 NASA의 작업 테스트 중 일부의 사진입니다. 따라서 일반적인 DAA 시스템 구성 요소에는 센서가 포함되어 있으므로 레이더는 일반적으로 온보드 또는 지상 기반입니다. 때때로 그들은 EO/IR 시스템을 포함합니다. 따라서 때때로 카메라와 음향 시스템이 사용됩니다. 특히 다른 센서를 항공 교통이 들어올 수 있으므로 면밀히 관찰해야 하는 영역으로 안내하는 데 사용됩니다. 그런 다음 라이더와 같은 다른 센서가 때때로 사용됩니다. 이러한 시스템에는 일반적으로 디스플레이가 포함되므로 원격 조종사에게 정보를 전달하는 방법에서 인적 요소가 중요해집니다. 자율 프로세스도 매우 중요하게 대두되고 있습니다. 이것은 우리가 많은 작업을 수행하는 영역이며 우리 시스템은 자율 투표 회피 프로세스를 제공합니다. 어떻게 작동하는지에 대한 약간의 아이디어를 제공할 몇 가지 스크린샷을 보여드리겠습니다. 여기에는 알고리즘과 점점 더 AI 및 기계 학습이 포함되어 해당 프로세스를 도와줍니다. 그런 다음 예를 들어 연방 기관이 다른 곳에서 감지하고 있는 날씨 데이터와 같은 다른 비센서 데이터 소스에 액세스할 수 있습니다. 비행 안전에도 중요한 정보를 제공하기 위해 이것은 우리 시스템에 대한 약간의 정보입니다. 여기서는 자세히 다루지 않겠지만 이 정보를 사용하여 감지한다는 점만 언급하겠습니다. 다른 항공기와의 충돌을 추적하고 피하십시오. [FlightHorizon]은 영공과 항공 교통의 2D 또는 3D 디스플레이를 제공하고 여러 센서의 데이터를 융합합니다. 공중에 자신의 항공기가 있기 때문에 매우 중요합니다. 아마도 몇 가지 다른 방법으로 감지하는 다양한 다른 항공기가 있을 것입니다. 따라서 디스플레이와 공역 모델에서 충돌을 해소하여 무엇이 어디에 있고 무엇이 접근하고 있는지 이해할 수 있는 것은 매우 중요합니다. 다음은 이것이 어떻게 작동하는지에 대한 다이어그램입니다. 이 강연에서 중요한 아이템은 물론 여기 중앙에 있는 센서입니다. 왼쪽에는 무인 항공기가 있습니다. 오른쪽에는 영공에 진입할 수 있는 유인 항공기가 있습니다. 예를 들어 레이더에 트랜스폰더가 있는 경우 이러한 센서 중 하나를 사용하여 감지할 수 있습니다. 모든 정보는 중앙의 주황색 상자에 들어가 항공 교통 모델을 만드는 데 사용되므로 상황을 파악하고 상황 인식을 유지할 수 있습니다. 그런 다음 회피 기동을 수행해야 하는 경우 특정 명령을 받습니다. 다음은 시스템이 수행하는 작업을 이해하는 데 도움이 되는 [아래] 그림입니다. 그래서, 이 경우, 여기 중앙에 있는 이 흰색 항공기에는 여러분만의 우주선이 있습니다. 여러분만의 무인 항공기입니다. 여기 중앙의 오른쪽에 감지된 작은 파란색 항공기가 있는 것을 볼 수 있습니다. 그것은 당신의 영공으로 들어오는 항공기이며 잠재적인 충돌을 제시하고 있습니다. 소프트웨어는 센서를 사용하여 이를 감지하고 충돌을 계산하고 회피 동작을 계산한 다음 이를 피하라고 지시합니다. 보시다시피 이러한 센서는 소프트웨어가 이 기능을 수행하고 안전한 비행을 하고 다른 항공 교통과 충돌하지 않도록 하는 데 절대적으로 중요합니다. 세 가지 버전이 있습니다. 이것에 관심이 있다면 나중에 나에게 연락할 수 있습니다. FlightHorizon COMMANDER라는 지상 기반 버전이 있습니다. 영공 관리를 위한 것입니다. 지상에서 현장 사용을 위해 노트북이나 태블릿에서 실행되는 FlightHorizon PRO 버전이 있습니다. 그리고 온보드 버전인 FlightHorizon PILOT 버전이 있습니다. 일부 테스트에 사용되는 작은 헥사콥터 아래에 레이더가 있는 비행 사진을 여기에서 볼 수 있습니다. 그렇다면 이러한 센서를 사용하고 선택할 때 고려해야 할 사항은 무엇입니까? 첫 번째는 이러한 센서가 소형 유인 항공기를 감지할 수 있어야 한다는 것입니다. 무인 항공기를 조종할 때 걱정하는 대부분의 트래픽입니다. 대부분의 대형 항공기에는 특히 높은 고도에서 비행할 때 트랜스폰더가 있습니다. 더 큰 무인 항공기가 있는 경우 항공 교통 관제를 활용할 수 있지만 그렇게 할 수 없는 지역에서는 항공 교통을 감지할 수 있는 센서가 있는 것이 절대적으로 중요합니다. 우리가 부르는 스왑을 수행하고 조종할 수 있을 만큼 충분히 멀리 피해야 하는 항공기를 감지할 수 있는 충분한 범위가 있어야 합니다. 센서의 매우 중요한 요소입니다. 이것은 크기 무게 및 전력 요구 사항이므로 항공기에 맞거나 필요한 곳에 쉽게 배치할 수 있습니다. 항공기를 탐지하고 항공기가 아닌 표적을 구별할 수 있도록 클러터를 필터링할 수 있어야 합니다. 이것은 매우 중요합니다. 우리는 우리가 사용하는 센서로 그렇게 할 수 있는지 확인하는 데 많은 시간을 보냅니다. 그런 다음 작동 조건이 매우 중요합니다. 당신은 내가 갈 사진의 일부를 볼 수 있습니다. 매우 추운 환경에서 우리가 수행하는 테스트 및 작업 중 일부를 보여줍니다. 그래서 [운영 조건]이 매우 중요합니다. 날씨, 그래서 센서의 기본적인 적합성 문제와 온도 및 습도 기타 등등. 단가 대 임무 가치. 우리는 이것을 잘 알고 있습니다. 상업적 유형 또는 수행 중인 기타 유형의 작업 가치에 적합한 센서를 사용할 수 있어야 합니다. 우리는 항상 경제성을 위해 노력하고 있으며 특정 운영에 적합한 시스템을 개발하기 위해 노력하고 있습니다. 그런 다음 통합 경로. 따라서 소프트웨어가 센서와 대화하고 센서가 소프트웨어와 대화하는 방식은 프로세스에서 매우 중요합니다. 센서를 테스트할 때 우리는 두 가지를 살펴봅니다. 기본 센서 성능을 살펴보고 있습니다. 범위가 있습니까? 우리가 수행해야 하는 기능을 수행할 수 있는 해상도가 있습니까? 그런 다음 시스템이 필요한 작업을 수행할 수 있는지 테스트하고 입증하기 위해 무인 항공기와 조우하는 여러 대의 무인 또는 유인 항공기가 있는 현장의 특정 조우 테스트에 사용할 것입니다. 지상 기반 또는 온보드 기반 센서를 살펴보겠습니다. 우리가 하는 일에 따라 레이더는 클러터를 걸러낼 수 있어야 합니다. 이것은 실제로 소프트웨어 기능입니다. 그런 다음 매우 중요한 잘못된 트랙을 거부합니다. 이 테스트를 수행할 때 실제로 이를 수행할 수 있는 기본 성능을 설정하고 있습니다. 이것은 우리가 다양한 센서로 수행한 실제 최근 비행 테스트의 일부 사진입니다. 레이블이 있는 다음 슬라이드로 넘어가겠습니다. 이것은 FAA의 지원을 받아 알래스카 페어뱅크스 대학교와 알래스카 무인 항공기 시스템 통합 센터[ACUASI]와 함께 수행한 프로젝트였습니다. 이것은 다양한 센서를 테스트하고 있는 블로그에서 읽을 수 있는 프로젝트였습니다. 여기 이전 슬라이드에서 보여드린 작은 레이더가 있습니다. 이것은 Echodyne의 EchoGuard 레이더입니다. 우리는 또한 테스트하고 있는 더 큰 장거리 레이더인 GA-9120을 가지고 있습니다. 우리는 소프트웨어에 들어가는 이 레이더로 데이터를 수집하고 많은 관찰을 하고 있습니다. 여기서 수행한 다른 두 가지 프로젝트를 보여드리겠습니다. 이것은 레이더와 감지 및 회피 시스템이 기내에서 비행하는 또 다른 사진이므로 여기 소프트웨어가 실행되는 단일 보드 컴퓨터가 있습니다. 레이더에서 데이터를 수신하고 있습니다. 트랜스폰더 수신기도 있습니다. GPS 및 항공기의 기타 정보를 포함하여 원격 측정에 직접 연결됩니다. 예를 들어, 레이더에 통합된 관성 측정 장치인 IMU는 소프트웨어에 직접 데이터를 공급하여 레이더가 가리키는 곳을 알 수 있도록 합니다. 이는 비행 중일 때 매우 중요합니다. 우리는 이 시스템에 대해 매우 기쁘게 생각합니다. 일반적으로 이러한 유형의 항공기는 우리가 탐지할 수 있는지 확인하기 위해 비행하고 테스트하는 항공기 유형입니다. 이러한 고도에서 현장에서 자주 사용되는 소형 헬리콥터와 같은 소형 GA 항공기. 이것은 우리가 오클라호마 주립 대학과 그곳의 무인 시스템 연구소와 함께 수행한 일련의 비행 테스트에서 얻은 사진입니다. 이것은 매우 흥미 롭습니다. 우리는 매우 흥미로운 테스트를 수행하기 위해 이 두 개의 작은 드론을 서로 가깝게 비행할 수 있었습니다. 여기에서 회피를 수행하기 위해 수행해야 하는 몇 가지 특정 기동을 제공하는 시스템과 함께 소유함과 침입자 항공기를 모두 추적하는 레이더 및 기타 시스템의 스크린샷을 볼 수 있습니다. 이것은 매우 흥미로운 프로젝트이며 우리는 OSU 및 다른 사람들과 지속적인 작업을 하고 있습니다. 이것은 여기에서 더 큰 레이더인 GA-9120 레이더라고 불리는 것의 범위를 테스트하기 위한 작업이었습니다. 이것은 예를 들어 작은 공중 공원에 좋은 레이더입니다. 휴대용입니다. 상자에 넣으면 필요한 곳으로 가져갑니다. 이 사진[아래]에서 몇 가지만 지적하겠습니다. 이것은 이전 사진에서 보여드린 시스템과 유사합니다. 일부 테스트에 사용된 오클라호마 주립 대학의 의료 용품 배송 드론이 있습니다. 우리는 우리 시스템으로 그 항공기를 추적했습니다. 우리 시스템은 실제로 이러한 장거리 비행을 허용하도록 설계되었으며 실제로 업계가 향하고 있는 곳입니다. 따라서 이러한 실용적이고 새로운 항공기로 작업할 수 있는 기회를 얻는 것이 우리에게 중요합니다. 여기 또 다른 슬라이드가 있습니다. 무인 항공기, 특히 현재 업계의 정점에 있는 탐지 및 회피 분야에 큰 영향을 미치는 몇 가지 흥미로운 추세와 센서가 있습니다. 저는 현재 FAA의 항공 규칙 제정 위원회에서 활동하고 있으며 미국에서 가시선 너머 드론에 대한 규칙을 작성하고 있습니다. 현재 미국의 규제에 매우 흥미로운 움직임이 있습니다. 우리는 이러한 노력에 기여할 수 있어 매우 기쁩니다. 더 작고 가벼우며 더 긴 범위의 탐지가 항상 중요한 새로운 레이더가 등장하는 추세입니다. 우리는 그것을 면밀히 관찰합니다. 우리의 경우 센서는 다중 센서 및 다중 계층 안전 시스템의 일부로 사용됩니다. 어느 정도의 절차적 안전이 있고 전략적 안전이 있습니다. 비행할 곳, 비행할 때, 이러한 노력을 조정하는 것입니다. 그런 다음 궁극적으로 센서는 전술적 안전을 위해 사용되므로 그렇지 않으면 거기에 있는지 알 수 없는 항공기를 감지할 수 있습니다. 궤적 예측을 위해 더 나은 알고리즘이 등장하고 있습니다. 특히 기계 학습은 대상 분류를 필터링하고 수행하는 방법으로 떠오르고 있으므로 새를 보고 있는지 또는 항공기로 분류해서는 안 되고 볼 필요가 없는 것을 보고 있는지 더 잘 식별할 수 있습니다. 필연적으로 걱정하십시오. 그것은 개발의 큰 영역입니다. 그런 다음 칩의 밀리미터파 레이더는 우리가 면밀히 관찰하고 있는 것입니다. 다른 신흥 밀리미터 기술과 중복되는 일부 5G 기술을 기반으로 하는 소형 레이더가 등장하고 있습니다. 우리는 그것이 업계에 매우 유용할 것이라고 생각합니다. 그런 다음 내가 언급했듯이 새로운 기술 표준이 있습니다. 여러 기술 표준 작문 그룹에서 활동하고 있다는 사실이 약력에 언급되어 있습니다. 그런 다음 실제로 업계를 발전시키는 FAA 규정이 있습니다. 제 연락처가 있습니다. 다시 한 번 발언 기회를 주셔서 진심으로 감사드립니다. 우리는 기꺼이 질문을 받고 너에게 듣는다. 내가 제시한 모든 것에 대한 추가 질문에 답하기 위해. 고맙습니다. AUVSI에서 이 웨비나 및 기타 주문형 웨비나 콘텐츠를 보려면 다음을 방문하십시오. 센서 및 기타 기기로 작업 개선 | 국제 무인 차량 시스템 협회(auvsi.org)