城市空中交通运行概念系列之第三方服务提供商篇

本文为城市空中交通(UAM)运行概念(ConOps)系列文章的第二篇,重点介绍UAM运行环境中的第三方服务提供商(Third-party Service Provider,简称TSP)及其关键服务

图片来源:波音城市空中交通运行概念

第三方服务提供商(TSP

为了实现UAM的良好运行,我们需要各种TSP。TSP提供能保障飞机安全运行所需要的数据和功能(如天气信息),也提供能实现UAM生态系统必需的服务(如多式联运服务,它可以实现航班预订系统)。本章节主要介绍一些关键的服务及其相关的服务提供商。

1. 指挥与控制(C2)通信服务

MVS(多飞行器监督员)使用C2数据链来指挥UAM飞机。这些数据链是维持UAM生态系统的运行节奏和效率所必需的。它们可以实现UAM飞机航线及运行的实时通信和系统级的优化。

C2数据链设备包括一个技术标准规范(TSO)批准的无线电——该无线电将安装在飞机上,以及一个安全、确定、低延迟的地面基础设施,该基础设施将连接地面无线电和FOC(机队运行中心)。作为飞行计划的一部分,还需要预留频率和频谱,以确保UAM的运行不会受到频率拥塞或路线链路丢失状态的负面影响。

在安擎科技上一篇《城市空中交通运行概念系列之空域篇》文章中“4.3语音通讯”一节介绍过,C2数据链路也可用作通过VHF(30~300 MHz)无线电进行ATC(空中交通管制)语音通信的中继。在这种情况下,必须限制与发送ATC语音相关的延迟—这些语音经由C2链路通过机载VHF无线电发送,以确保来自飞机的语音通信不会受到机载机组人员在同一频率上广播的负面影响。

如果飞机失去了C2数据链路连接,它会恢复到失去链路的应急操作模式。虽然这会降低更多UAM环境的效率,但不会演变成危及生命安全的紧急情况。UAM飞机本身配备了足够的机载自动化系统和设备,以在链路丢失状态下维持运行安全;不过,预计此类事件很少会发生。

2. 检测与躲避(DAA)服务

在RTCA DO-365B,《检测与躲避系统的最低运行性能标准(MOPS)》,以及《无人驾驶飞机系统的最低性能标准》中,定义了一个完全从地面进行交通冲突检测的DAA架构。该服务会把交通报告和建议提供给机队运行中心中的多飞行器监督员。在必要的时候,还会直接提供给无人机进行自动执行(该ConOps考虑了地面和机载DAA)。

DAA系统要在必需的性能规范下提供足够的覆盖范围,以允许UAM飞机利用地面DAA系统。DO-365B定义了航站楼环境与航路环境相比的不同航迹性能要求。地面DAA的TSP将被要求为整个UAM飞机飞行计划(包括与突发事件和紧急情况相关的任何分支)展示足够的系统和报警性能。

3. 航空数据服务

图片来源:Frequentis

为了确保UAM飞机能够安全运行,我们需要各种经过验证的高度完整的数据。这些数据包括:

  • 地理空间信息

  • 地形和障碍物信息

  • 微观和宏观天气信息

  • 已编入目录的航线和RNP(所需导航性能)导航规范信息

  • 航空地图信息

  • 航行通告(NOTAM)信息

  • 临时飞行限制信息

这些信息都会被FOC和VM(垂直港经理)作为关键输入,用来优化UAM的运行。虽然补充数据服务的提供商会提供的一些包含非飞行关键数据的数据集,但本ConOps假设如果数据集中包含飞行关键数据,仍需要FAA批准。

通常我们假设,用于UAM运行的补充航空数据将利用现有标准和格式。

4. 预订平台服务

大多数UAM运营商会选择和第三方预订系统集成,这样能够对他们的服务产生出广泛的需求。例如,将UAM航班与多式联运服务提供商提供的地面交通和运输相结合。