如果無人機遇到了機械故障,可別以為「薩利機長」(Chesley“Sully”Sullenberger)就會出現,讓它迫降在哈德遜河(Hudson River)上。為了避免無人機(UAV)降落在我們的頭上,美國太空總署(NASA)正在努力讓他們變得更聰明。

這項技術被稱為Safe2Ditch,目的在於讓無人機在飛行期間持續執行自動診斷,以預測問題。萬一出了什麼差錯,系統可能會改變無人機的飛行方式,並且評估它還能在空中停留多少時間。

由於發生機械問題的無人機必須儘快迫降,Safe2Ditch將會立即開始搜索其資料庫,尋找能夠使其安全著陸的位置,並自動降落在最近的地點。NASA蘭利研究中心(Langley Research Center)航空系統工程部主管Lou Glaab表示,安全著陸的選擇包括田野、停車場或公園。最糟糕的情況是,為了避免人群,無人機可能必須降落在茂密的森林裡,但目標仍在於避免緊急著陸時不慎損壞無人機。

Glaab表示,軍用無人機的操作概念大不相同,對於他們能做什麼也有不同的要求。他說:「我們不能在我們的領空內操作軍用無人機。」

然而,有許多事故報告都和無人機接近軍事設施有關,通常他們的主要任務之一是滲透到另一個國家的領空。Glaab說:「商用無人機由於具有成本考量而不會用於軍事上。」

20170601_drone_NT01P1 Safe2Ditch技術的目標在於為無人機提供一種經濟高效的方式,讓它在發生問題時能摔機著陸,避免讓人們或重要的基礎設施陷入危險

Glaab強調,商用無人機由於飛行得更靠近一般民眾,所以可靠性至關重要。而這正是Safe2Ditch概念發展的基礎。

其挑戰在於,為了提高其可靠性而採用與載人飛機相同的昂貴系統,一點都不划算,Glaab說:「每一台商用無人機的成本不能超過50萬美元。」

商用無人機還必須重量輕,才能滿足所有的要求。Glaab說,Safe2Ditch的一部份任務在於重新利用現成可用的技術,例如綜合車輛健康管理已經成為商業運輸部門的重點領域,而且,對於Safe2Ditch的目的來說,在Google地圖等應用程式中已經能找到足夠準確的地形資料庫了。

為了能準確測量安全著陸點,搭載Safe2Ditch技術的無人機必須具有感測器和攝影機技術,才足以確定一個有利於著陸的小區域。Glaab表示,超音速噴射飛機所使用的機器視覺技術也在此發揮作用——該視覺技術的開發原本是為了解決目前除役的協和客機(Concord)所面臨的昂貴問題:機鼻角度必須以機械設備降低,才能讓飛行員在起飛和著陸時的視線清楚——但調整機鼻角度的設備相當昂貴。後來,該技術已經用抬頭顯示器來取代了,如今也調整用於無人機。

20170601_drone_NT01P2 Safe2Ditch技術原型

從運算的角度來看,Safe2Ditch也充份利用了已開發的技術。然而,許多的成果都與預測商用無人機的軟體有關。Glaab說,為了解決重量和成本問題,與現有的元件結合將會更為有意義,而不是指定新的元件。預計這種方法的功耗將會更低,而且更便宜。

「從NASA的角度來看,這並不是一場與產業競爭的比賽。」因此,Glaab說,「購買元件比另行開發的成本便宜多了。」

Glaab說,無人機營運商之間己經展開討論了,他們將會需要提供反饋和指導原則,但他們最終目的在於製造無人機,而非購買也不使用。因此,這一市場被用於確定價格點,所以Safe2Ditch的目標之一是確保符合小型營運商的要求和預算。

但是,Safe2Ditch不只是讓快遞無人機在遞送包裹時更安全。降低無人機在人口稠密地區飛行的風險,將在其他方便讓人們受益,如救災。Glaab說:「只需為無人機加裝一台簡單的相機,就能為其實現很棒的應用和使用案例,而不只是遞送從亞馬遜(Amazon)網站下單的鞋子。」

編譯:Susan Hong

(參考原文:NASA Increases Happy Landings for Drones,by Gary Hilson)