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【通天塔之聊聊无人机】伍 Google 的想法

Google 的计划和 NASA 的计划非常类似,但又有一些不同,从中能清晰看到 Google 作为服务提供商的思维路线。


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  • 2016.11.29: 更新系列目录

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总体思路

Google 目前公开的文档比较粗略,这里结合自己的理解简要介绍一下。和 NASA 的构象类似,同样是对 500 英尺(约 150 米)以下的空域进行划分。不过 Google 也有自己的思路,就是具体的服务是由空域服务提供商(Airspace Service Provider, ASP)来管理和分配的,并且通过类似 ADS-B 的设备自动躲避载人的飞行器。

而不同 ASP 则会利用已有的蜂窝移动网络来监控无人机和空域,并且在空域系统的帮助下,保证长距离飞行的安全性。而无人机之间的放碰撞机制则主要依靠轻量级的类似 ADS-B 的设备,相关的技术有:

  1. ADS-B(UAT & 1090ES): 超低成本超低电力消耗的近距离 ADS-B 设备
  2. LTE 设备: 这部分尚无技术支持,也是我们努力的方向
  3. 自动智能运输系统(802.11p): 还在等待市场接受和通讯频段的分配

这里很重要的一点是通过现存的 ADS-B 频道(UAT 和 1090ES)来让无人飞行器为载人飞行器自动让出飞行通道。

举个例子,下图中绿色箭头表示风力,黄色表示障碍物,橙色表示其他无人飞行器,红色表示载人飞行器,ASP 通过这些数据,在起点和终点间规划出一条合适的路径,也就是蓝色(明亮)的那条线路。

不同的 ASP 可以通过如下图所示的方式进行合作:

不过这种方式的也有问题,因为没有一个统一的管理系统,很难保证不同服务提供商的服务质量。

认证与安全

目前的认证系统是基于物理介质的,简单来说就是各种证,飞行员需要飞行执照,工作人员也需要对应的资质注册,各个飞行器也有对应的资料。这种机制在有限数量时运行得很好,但是在民用无人机即将迎来爆发的时代,可能无法跟上节奏了,所以新的身份验证系统在酝酿中。

而对于安全认证这个问题,用已有的加密机制暂时是没有问题的,下面是两种可能的方式。

基于公钥:

通过空域生态系统

具体采用哪种方式,还需要在实践中检验。

未来计划

Google 的报告中提出了四个方向,这里简要介绍一下:

  1. 把目前在非管制飞行区域中的规则应用到无人机飞行上
  2. 空域服务提供商将开放数据以便与其他提供商合作提供更好的服务
  3. 广泛应用 ADS-B 装置以便扫清无人机应用的巨大障碍(这样一来就有了环境感知能力)
  4. 扩大法案的使用范围,哪怕是在低空飞行(150 米左右)的直升机,也需要配备 ADS-B 装置

总结

从这里我们可以看出,走服务提供商的路,通过合作来更有效利用空域是 Google 的核心想法,关键点在于 ADS-B 装置的统一应用。关于这个装置,如果是关注这个系列的读者,恐怕已经看过很多次了,之后会专门进行介绍。

参考链接

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