美国UTM(无人机系统交通管理)技术发展

yutianning

美国UTM(无人机系统交通管理)技术发展

cnlcncn

随着无人机技术的迅速发展和普及，其应用领域日益广泛，数量急剧增长。据FAA数据显示，美国已有约47万个无人机注册用户，预测2020年后将有270万无人机注册。亚马逊公司估计，未来使用亚马逊无人机快递服务的订单量将达到4000万，每天将有13万无人机送快递。中国无人机数量达到191万架，全国飞行架次3.66亿次，总飞行小时数1946.8万小时。如此庞大的低空飞行群体，无疑对低空空域管理带来了巨大挑战。为了解决安全问题，FAA着手开发了UTM（无人机系统交通管理）技术，以确保无人机飞行效率和避免碰撞。

UTM是NASA为FAA设计的一套空中交通管理系统，其目标是允许大量无人机同时在超低空飞行，避免大范围碰撞事故。该系统允许无人机操作员输入飞行计划，请求帮助清除飞行障碍，系统将核实计划，判断是否与其他无人机计划冲突。有了UTM，FAA可以使用它来发布指令，约束在该空域飞行的无人机，确保飞行安全。

UTM设计考虑了三个关键点：国家安全、空域安全和经济效益。确保地区和国家安全，避免对要地构成威胁；保证空域安全，小无人机与传统航空器共存时，确保操作安全；保障经济利益，利用超低空进行商业、公共安全和个人应用，带来巨大经济效益。

UTM架构由NASA研究人员设计，旨在与无人机和现有航空管制系统进行交互，而非安装在无人机上的硬件。系统兼容不同类型航空器，对航空器进行精确建模和通信。设计原则包括结构的灵活性和性能需求与风险的降低。

UTM技术成熟度分为四个等级，已实现低密度空域的信息共享和农业、消防和基础设施监控使用。技术成熟度2和3分别实现了超视距运行、空中V2V防撞和动态障碍物规避等关键功能。技术成熟度4将支持城市复杂环境下的超视距运行，满足大规模的应急需求。目前，UTM系统已进展到技术成熟度2-3之间，预计在2019年将深入研发和测试结果提交给FAA。

UTM系统对于无人机产业的安全、高效和规模化发展至关重要。它确保了无人机的合理应用，避免了碰撞风险，为无人机应用商提供了可靠的技术支持。同时，也提醒我国空域管理机构加速推进系统研究，布局无人机和低空经济发展规划。