干货！来一波FAA关于无人机云的骚操作

     根据美国FAA（美国联邦航空管理局）的统计数据，预计到2021年，美国的消费级无人机数量将会增长到350万架，商用无人机会增长至44.2万架。为应对无人机的飞速增长，自2015年以来，美国FAA在无人机的监管上下足了功夫，不断修改相关法规的同时，更是推出了其云系统，监管上可谓宽松而严格。本文对美国FAA的云服务进行详细讲解，力图抽丝剥茧，为读者揭开它的神秘面纱。

美国FAA云服务的组成

FAA的云服务的构成

      FAA的云服务，简称FCS，如上图所示，它是顶层设计，来自政府，分别由以上三部分组成。

UTM核心功能

      云服务下面则是UTM（无人机交通管理平台）核心功能，提供基础应用和服务，包括：轻小无人机注册、通知/批准服务、UPP服务、FIMS服务以及附加服务。

FAA数据源

      UTM同时还有对应的数据库和数据仓库，统称FAA数据源。数据库和数据仓库有什么区别呢？我们用“有100吨黄豆库存”和“仓库里有100吨黄豆”进行举例。这两句可不是一个意思，前者表示自己有，后者表示大家有，这说明数据仓库的数据来自外面（行业系统）而非FAA。

UTM架构

      理解了应用、服务、数据仓库，我们看下UTM的架构，如上图所示，UTM主要特点就是将官方系统和行业系统打通，各自承担职责。行业部分比较核心的是USS(无人机服务供应方)，即无人机服务供应商，目前美国4家。官方部分核心是FIMS，即飞行信息管理系统，承担着空域批准、预约服务等重要功能。

      UTM有着其长期的演进计划，目前NASA（美国国家航空航天局）提供了四个阶段的演进计划：

      UTM1.0 视距内运行：实现低密度空域的视距内信息共享，满足农业、消防和基础设施监控使用。

      UTM2.0 超视距运行（乡间）：可以实现超视距运行，跟踪低密度的操作，分享飞行意图，设立地理围栏等。

      UTM3.0 超视距运行（城乡结合部、机场附近）：可进行常态超视距运行，空中 V2V 防撞，规避静态障碍物。在人口密度较大的地区，对合作和不合作的无人机具备跟踪能力，确保载人和无人航空器的运行安全。

      UTM4.0 城市复杂超视距：可进行跟踪和定位，规避动态障碍物，在高密度的城市地区完成如新闻采集和送货等操作，并可满足大规模的应急需求。

      而目前的研究处在2.0状态，准备迈向3.0。

<<  滑动查看下一阶段  >>

      USS作为UTM中行业系统的核心，它的主要功能是LAANC（低空批准和通知能力），而在说LAANC之前，我们需要先解释下UASFM，也就是UAS Facility Map，这是FAA提供的无人机网格限高地图，俗称马赛克。这是基于地理围栏而设置的超低空空域图。

     出于各种匪夷所思的原因，FAA会在图片上某些原本清晰的地方打马赛克，之后呢，该图就变成限制级了，在该区域飞行需要得到批准。

UASFM实例

      这是一个UASFM实例，每个方格有不同的高度上限限制，单位英尺。基于这个Facility Map，LAANC应运而生，它指的是一种能力，由FAA授权给USS，USS自动对马赛克区域的飞行进行批准。LA表示低高度，A表示批准，N表示通知，C表示能力。

UASFM实例

      在马赛克之外飞行不需要批准。马赛克的区域，需要批准，但官方批准非常耗费人力，FAA没那么多人手，需要等90天。

审批流程

      这张图比较清楚的说明了USS的作用，USS服务于无人机，同时在局方进行数据交换。

      UPP（信息共享）项目则首先涵盖USS的LAANC功能，在此基础上要求USS提供更多服务，包括：无人机操作者和USS的通信、不同的USS和USS之间的通信、动态限制的创建和分发等，UPP则负责数据的交换。UPP将广泛采用应用程序接口（API）提供自动化服务。

定位方式

      下一步，FAA计划分步骤实现对轻小无人机的定位（大无人机和传统航空用同样方式即可，不适用该方法）：1、身份定位；2、遥控站/器定位；3、无人机和遥控站定位；4、无人机、遥控站和中继器定位。

技术路线

      FAA打算沿着以上技术路线，扩展无人机运行模式，直至让无人机完全融入现有空域。

号内搜索功能：点击菜单【推荐资源】→【号内搜索】→输入关键词