英国可以通过未来的evtol运输试点引领空中交通

Expleo 航空、航天和国防执行副总裁 Jeff Hoyle 表示,如果你曾经梦想过一个未来,你可以通过飞去上班或用无人机将你的购物送到家门口来避开交通拥堵——那么未来可能并不遥远。

英国政府于今年3月制定的《未来飞行行动计划》概述了到2030年在英国实施增强空中交通的计划。这一雄心勃勃的目标有可能使英国处于航空业新子行业的最前沿,优先考虑基础设施的建设和对新技术的投资,这将是实现这一目标所必需的。

该战略的重点是开发先进的航空技术,例如带有电动垂直起降(eVTOL)系统的空中出租车和无人驾驶飞机系统(UAS),通常被称为无人机。通过将这些纳入全国现有的航空网络,该战略为更环保、更方便和更快速的短途航空旅行和城市送货车辆铺平了道路。

“飞行未来行动计划”为英国带来了令人兴奋的发展潜力,但由于需要取得重大进展来缩小技能、基础设施和技术差距,需要做些什么来发挥其潜力?

基于基础设施的开发支持

政府计划中解决的一个关键点是需要通过建立全国性的垂直起降机场网络来改善空中交通基础设施。这些无人机和空中出租车的专用枢纽用于垂直起飞和降落;他们还提供充电和维护服务。这些垂直起降机场必须位于农村和城市地区,以确保在全国范围内实现最大的可达性和有效性。

民航局(CAA)在英国运营的机场就垂直起降机场的设计理念进行了咨询。尽管讨论已于 2024 年 3 月结束,但随后的建议可能需要一些时间才能发布并付诸实践。然而,为了完成政府在“未来飞行行动计划”中规定的最后期限,这一程序将至关重要。

这些垂直起降机场将需要一个能够处理有人驾驶和无人驾驶飞行的空中交通管理系统。人工智能技术对这个管理系统至关重要,因为它提供了监督混合用途空域所需的实时数据处理能力。

从汽车的行业选取一部分

汽车行业树立了航空航天业可以学习的榜样。十多年来,具有自主导航功能的汽车(使用传感器和传感器融合技术,如雷达、激光雷达和摄像系统)已经上路。这些使汽车能够感知和理解周围环境,适应实时输入。为了确保安全的城市航空运输,类似的传感器系统可以用于无人机和空中出租车,在这些系统中,精确导航和危险识别是必不可少的。

汽车行业已使用传感器融合和深度学习方法,以更一致地提高车辆的决策能力。采用这种模式的自主城市飞机将能够更好地处理复杂的飞行模式,在空中适应不断变化的条件,并安全地与其他飞机进行通信。

运营能力和技术

人工智能和数字孪生技术对于在如此短的时间内完成这种转变至关重要。

在包括航空航天和国防在内的多个行业中,人工智能已经在改善决策程序和运营效率。人工智能可以优化空中出租车的飞行路径,从而提高效率并减少交通拥堵或拥堵的可能性。它通过评估大量数据来做到这一点,包括气象数据、交通模式和实时态势监测。

这种能力延伸到空中交通管制,人工智能可以帮助实现程序自动化,并为速度和高度变化提供建议,以保持安全的飞机间隔并预测可能的瓶颈。人工智能技术还可以通过在可能的故障发生之前预测它们并协助实施基于传感器数据和维护日志的预测性维护计划来帮助飞机维护。

在控制成本并迅速向 2030 年最后期限迈进的同时,将数字孪生技术应用于空中出租车和 UAS 无人机的开发和测试有可能为现实世界的建模带来相当大的改进。使用真实飞机上的各种传感器和系统,数字孪生技术还可以链接到开发数据中,以实现实时监控和模拟。

除了在故障排除和预测性维护方面具有优势外,该技术还有助于加快新城市空中交通解决方案的开发,同时提高其安全性和有效性。

规则和条例

在英国,管理支持eVTOL的航空运输的法规已经存在。民航局遵守欧洲航空安全局 (EASA) 的特殊条件 VTOL (SC-VTOL) 规定,以认证 eVTOL 飞机。在这些法规的帮助下,英国将能够制造和运营高度安全的eVTOL飞机。

根据英国法律,无人机系统在民航局的监管框架下被分为几组,每组都有特定的安全、识别和操作标准。此外,它还概述了分销商、进口商和生产商在保证市场一致性和高安全标准方面的某些义务。

不仅仅是就业机会

英国航空航天业务的这一进步需要现代技术才能实现,但将其付诸实践也需要一类新的高素质工人。

培训和教育方案需要改变,以纳入专门为该业务设计的数据分析、网络安全、工程和航空技术方面的课程。目标应该不仅仅是填补角色。为了将英国定位为先进空中交通的全球领导者,应该鼓励这些工人进行创新和领导。

根据未来飞行行动计划,到2030年,UAS和eVTOL技术可以推动英国经济增加450亿英镑。这将在许多行业带来生产力和成本节约的好处,包括公共服务、海上能源和商业。此外,到2040年,增强空中交通的社会经济优势(包括节省成本)每年可能达到10亿至20亿英镑。

预计英国在未来几十年内人口将大幅增长,这可能需要发展现代空中交通技术、基础设施和劳动力。数字孪生和人工智能将有助于实现这一突破。如果我们能保持这种进展,我们可能都会比你想象的更早地使用无人机送货和飞行出租车。