NASA 和合作伙伴迈向新高度
希拉里·史密斯 2024 年 10 月 18 日
NASA 与 Aerostar 和 AeroVironment 的合作伙伴在加州硅谷 NASA 艾姆斯研究中心的空域运行实验室 (AOL) 讨论了针对飞行器在 60,000 英尺及以上飞行高度的高空空中交通管理系统的模拟。
NASA/Don Richey 美国宇航局/唐·里奇
NASA 最近与 AeroVironment 和 Aerostar 合作，展示了首个空中交通管理概念，可以为飞机在更高高度安全运行铺平道路。这项工作旨在为增加互联网覆盖范围、改善灾难响应、扩大科学任务甚至超音速飞行打开大门。该概念称为上层 E 类交通管理 (ETM)。
目前还没有针对 60,000 英尺及以上飞行高度的飞机的交通管理系统或一套法规。直到最近，该空域才需要强大的交通管理系统。这是因为由于发动机的限制，商用飞机无法在如此高的高度运行。
然而，飞机设计、动力和推进系统的最新进展使得高空长航时飞行器（例如气球、飞艇和太阳能飞机）能够在我们头顶上空数英里的地方滑行，为灾难响应提供无线电中继，收集大气数据等等。
但在这些飞机能够定期升空之前，运营商必须找到一种方法来管理其运营，而又不会给空中交通基础设施和人员带来过重的负担。
来自 Aerostar 和 AeroVironment 的 NASA 合作伙伴正在加州硅谷 NASA 艾姆斯研究中心的空域运营实验室 (AOL) 讨论用于飞行 60,000 英尺及以上飞行器的 ATM-X E 交通管理 (ETM) 系统的模拟。
“我们正在努力安全地扩大高空任务，远远超出目前的可能范围，”加州硅谷美国宇航局艾姆斯研究中心这项工作的子项目经理肯尼思·弗里曼说。“通过常规的遥控高空作业，我们有机会通过更详细地跟踪气候变化来提高对地球的了解，在服务欠缺的地区提供互联网覆盖，推进超音速飞行研究等等。”
目前的高空交通管理是根据具体情况手动处理的。运营商必须联系空中交通管制才能进入 E 类空域的一部分。在这些行动期间，没有其他飞机可以进入这个高空空域。美国宇航局研究人员表示，这种方法无法满足对高空任务不断增长的需求。
为了应对这一挑战，NASA 及其合作伙伴开发了 ETM 交通管理系统，允许飞机自主共享位置和飞行计划，使飞机能够安全地保持分离。
在艾姆斯空域运行实验室最近进行的交通管理模拟中，来自多架飞行器的数据显示在数十个交通控制监视器上，并与场外合作伙伴计算机共享。其中包括飞机位置、健康状况、飞行计划等。研究人员研究了 AeroVironment 的慢速固定翼飞行器与在平流层高度运行的 Aerostar 的高空气球之间的相互作用。每架飞机都连接到ETM高空交通管理系统，与周围的飞机共享位置和飞行计划。
这种数字信息共享使 Aerostar 和 AeroVironment 高空飞行器操作员能够在同一模拟空域中相互协调和化解冲突，而无需获得空中交通管制的批准。正因为如此，飞机运营商能够实现他们的目标，包括无线通信中继。
该模拟代表交通管理系统首次能够在同一模拟空域中安全地管理多种高空飞行器的运行。接下来，NASA研究人员将与合作伙伴合作，通过在共享空域进行高空飞机的各种真实飞行测试来进一步验证该系统。
Upper-Class E 交通管理概念是在艾姆斯领导的 NASA国家空域系统探索概念和技术子项目下，与联邦航空管理局和高空平台行业合作伙伴协调开发的。
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