人類が初めて飛ぶことを覚えた頃、彼らはしょっちゅう墜落していました。初期の飛行実験の記録には、亡くなったテストパイロットや航空界のパイオニアたちの遺体が散りばめられています。有人航空機の安全性は飛行開始から1世紀で劇的に向上しましたが、無人航空機がますます多く空を飛ぶようになるにつれ、研究者たちはそれらの進歩が失われないようにしたいと考えています。昨日、航空宇宙誌「Aerospace」の特別号に掲載された論文は、ドローンが墜落した際に周囲の人々に危害を加えないようにすることを目指しています。
ポーランドのジェシュフ工科大学のアンジェイ・マイカ氏は、「緊急事態における無人航空機システム（UAS）の軌道管理」において、ドローンの墜落の仕組みと、墜落時に被害を最小限に抑える方法を分析しています。エンジン故障に焦点を当て、マイカ氏は3つのシナリオを検討しました。1つはドローンの飛行時間が不足する、もう1つはエンジンの性能が悪化する、もう1つはエンジンの出力が完全に停止する、というものです。マイカ氏の目標は、すべてのシナリオにおいて、立ち入り禁止区域や危険区域を回避しながら、ドローンを可能な限り最短距離で安全な場所に誘導できる数式を導き出すことでした。
着陸地点までの最短経路を飛行するだけよりも複雑ですが、より安全です。
Majka 氏は、ジェシュフ市の近くを飛行する故障したドローンの飛行経路のモデルを作成し、そのモデルを使用した無人航空機 (UA) がどのように飛行するかを説明します。
出力が低下した場合、ドローンは滑空降下を行う必要がありますが、これはエンジンなしでも可能です。固定翼ドローンのエンジンが停止したとしても、他の電動操縦装置が機能する可能性は残っており、自動操縦装置で機体を操縦することは可能です。しかし、旋回すると抗力が発生し、機体の落下速度が速まる可能性があります。そこで、Majkaの式は旋回を最小限に抑えながら、ドローンを直線で着陸させるよりも高度な手法を採用しています。この式は、着陸地点に到達するために必要な電力と降下に必要な条件をバランスさせています。その仕組みは以下のとおりです。
マジカ氏は、ドローンが飛行すべき場所と飛行すべきでない場所をどのように認識するのかを具体的には述べていません。搭載されている地図に人口密集地の情報が含まれているのかもしれませんし、あるいは、回避すべき座標があらかじめ設定されているのかもしれません。しかし、これは抽象的な話ですが、マジカ氏によると、このモデルはサンプルドローンだけでなく、一般的なドローンにも適用できるように書かれているとのことです。この論文はオープンアクセスポリシーで公開されているため、他のドローン愛好家もこの研究を利用し、発展させることができます。
ドローンが世界中の空を安全に拡散するには、マジュカ氏のような方程式が不可欠だ。危険な状況下でも安全に着陸し、墜落によって周囲の人々に危害が及ばないように導く。しかし、ドローンのプログラミングにこのような方程式が組み込まれるまでは、RQ-11 レイヴン独自の着陸方法がある。
