什麼是 UTM?

UTM 是無人機交通管理,全稱為 Unmanned Aircraft System Traffic Management,由無人機系統(UAS)交通管理(Traffic Management)兩個詞組成。

那麼,無人機通常不就是飛來玩玩嗎?也不會飛太高,為何需要被管理?

UTM 的願景

在未有 Air Traffic Service 的區域,管理空域、實現多個無人機在視線外操作(BVLOS)

  • 操作時的角色關係:飛手和FAA之間將有一個合作互動,以確定和傳達實時的空域狀態。
  • 操作時的狀態:FAA將向UAS操作員提供實時限制,他們負責在這些限制內安全地管理其操作,而不需要從FAA接收積極的空中交通管制服務
  • 通信和協調手段:通過高度自動化系統的分佈式網絡,通過應用程序編程接口(API)進行,而不是通過語音在飛行員和空中交通管制員之間進行。

以實現:

  • FAA 未提供空中交通服務的空域內
  • 低空空域(地面以上400英尺)
  • 安全的
  • 多個的
  • 視距飛行
  • 超視距飛行

管理的方法

在有 Air Traffic Service 的區域 → LAANC

低空授權和通知能力(LAANC)支援無人機操作的空中交通管制授權要求。透過LAANC,遠端飛行員可以申請在機場受控空域內400英尺以下的操作,並獲得接近實時的授權。

針對無人機非受控操作的「交通管理」生態系統,與FAA的空中交通管理(ATM)系統分開但互補。UTM的發展最終將確定服務、角色和責任、信息架構、數據交換協議、軟件功能、基礎設施和性能要求,以實現低空無人機非受控操作的管理。

需要探索的議題

  • 操作概念(concepts of operation)
  • 數據交換要求(data exchange requirements)
  • 支持框架(supporting framework)
  • 概念和用例開發(concept and use case development)
  • 數據交換和信息架構(data exchange and information architecture)
  • 通信和導航(communications and navigation)
  • 感知和避免(sense and avoid)

管理的目的

或許,我們現在大多聽到的無人機活動都屬於個人娛樂用途,比如測試、競技、空拍。但其實隨著無人機控制技術的進步,越來越使用情境逐漸成為現實,比如已經很常見的群飛表演、巡邏檢查、物流派送,甚至是載人無人機。

為什麼需要管理?當在空中飛行的無人機愈來越多時,發生碰撞等意外事故的機率也大幅增加。所以,訂定一套讓所有利益相關人一同參與的遊戲規則便顯得非常重要。才能確保所有相關角色的權益。

建立 UTM 系統,不只可以即時追蹤無人機的飛行位置、提升運行效率,同時也必須確保地面上的人身與財產安全

管理的範圍

主管 400 英尺(120 公尺)以下的空域。

類似 Drone - UAV & UAS 的概念。

眾所週知,目前在天上飛的有人機是受到嚴格控管的,那套系統就稱為稱為飛航管理系統(ATM / Air Traffic Management),由於一般有人機都運行在高於地面 200 公尺以上的空域,所以後來便設定無人機的專屬飛行區域為低於 120 公尺(400 英尺)的空域,期間作為緩衝區。

整個 UTM 系統,便是為了管理這塊空域而生。

管理的方法

為了實現安全,無人機之間必須溝通、交換各自的飛航狀態與意圖。

旨在促進安全和有效的無人機運行,並確保無人機與其他飛行器之間的相互協調。

可以做什麼?

  • What does the UTM system need to accomplish during pre-flight, in-flight, and post-flight?
  • 理想:飛行前中後
  • 現狀:民航局紙本申請 → 通過 → UAS 操作系統 → Flight Log
    • 飛航前 Pre-Flight
      • 風險評估(航線規劃、電子圍籬、安全評估)
    • 飛航中 In-Flight
      • 風險預防(類似於 ADS-B 的通信系統、UTM 監測、DAA 避障)
    • 飛航後 Post-Flight
      • 數據分析(飛航效益、飛航運作品質、保險)

挑戰

While UTM offers many benefits, there are also several challenges associated with its implementation, including the need for standardized technology and regulatory frameworks, and the need for widespread adoption and cooperation among stakeholders.

未來

As drone technology continues to advance and the use of drones becomes increasingly widespread, it is expected that UTM will play a critical role in managing drone traffic and ensuring the safe and efficient integration of drones into the NAS.