NASA新計畫：無人機與空中計程車將改變未來空中運輸

隨著科技的進步，無人駕駛飛機有望徹底改變我們運輸人員與貨物的方式，並為社羣提供更便捷的服務，例如醫療物資的快速配送與高效的交通運輸。NASA的「自主飛行器空域探索計畫」（PAAV）正與合作夥伴攜手，致力於將無人貨運飛機與空中計程車安全地整合到現有的國家空域中，與傳統有人駕駛飛機並行運作。這些新型飛行器將使空中貨運與空中旅行更加經濟實惠，並讓全國各地的社羣都能享受到這些服務。

根據美國聯邦航空管理局（FAA）的預測，到2044年，美國的大型貨運機隊將大幅擴充，以滿足日益增長的貨運需求。然而，新冠疫情期間的機組人員裁減與飛行員提前退休，加劇了飛行員短缺的問題，這對貨運航空業構成了巨大挑戰。未來，一名飛行員可能遠端操控多架飛機，這將有助於應對貨運需求的增長，緩解飛行員短缺與成本壓力，並增加每日的貨運配送次數。

此外，遠端操控的空中計程車可以避開擁擠的道路與高速公路，從而縮短乘客的旅行時間並緩解交通壅塞。目前，多家商業公司正在投資自主技術，以實現無人貨運與空中計程車的運營。NASA也與業界合作，共同識別並克服這些新型飛機進入常規運營所需解決的技術挑戰。

NASA已指出，要實現安全且可擴充套件的遠端操作，必須解決多項挑戰，包括空域整合、避免空中與地面危險，以及建立穩健的通訊技術。與傳統有人駕駛飛機不同，遠端操控飛機的飛行員位於地面的控制站，而非駕駛艙內。這意味著遠端飛行員需要新的自動化與決策支援系統，因為他們無法依賴駕駛艙內的視野進行操作。此外，遠端飛行員需要可靠的通訊鏈路，以確保對飛機的控制與指揮。

NASA研究人員表示，若失去指揮與控制能力，自主系統必須接管，確保無人飛機能夠安全飛行與降落。因此，必須建立完善的軟體與程式，以應對指揮與控制能力異常中斷的情況。空中交通管制可以在起降期間協助無人飛機避開部分交通，而機載自動化技術則需避開其他所有交通，並確保飛機沿著既定路線飛行，同時檢查跑道是否安全可用。

另一個重要挑戰是，傳統上飛行員需透過駕駛艙視窗觀察附近飛機並保持安全距離。由於遠端飛行員不在機上，他們需要一套電子化的「偵測與避讓」系統。這類系統依賴資訊、感測器與演演算法，幫助無人飛機避開其他飛機。部分「偵測與避讓」系統預計將使用地面監視系統，以偵測低空附近的空中交通，從而提升機場周邊交通的整體情境感知能力。

此外，自動化與決策支援工具可以協助遠端飛行員處理其他通常需要駕駛艙內飛行員決策的任務，例如在無塔臺機場與其他交通的整合。為解決這些挑戰，NASA研究人員正與業界夥伴合作，研究並測試相關技術、概念與空域程式，以實現遠端操控飛機的運營。

例如，業界正在開發自動滑行、起飛與降落技術，以幫助無人飛機在繁忙機場運作。這些技術使飛機能夠自主導航並與其他機場交通整合，遵循標準路線與空中交通管制指令，確保與其他飛機的安全間距。自動化的危險偵測功能則使飛機能夠識別潛在衝突或危險，並在無需遠端飛行員輸入的情況下採取糾正措施，確保飛機在機場環境中的安全運作，即使遠端飛行員正在監控多架飛機或反應延遲。

NASA研究人員正與商業夥伴合作，開始測試用於遠端操控飛機的新興技術，目標是協助制定技術標準，並推動相關認證要求與程式的開發，以實現無人飛機與空域的整合。NASA希望透過這些涉及研究、測試與開發的業界合作，彌補技術與法規之間的差距，最終實現飛行員遠端操控多架大型飛機，更高效地運輸人員與貨物。

這將使航空公司能夠以安全、經濟且可擴充套件的方式滿足日益增長的空中旅行與運輸需求，並將服務擴充套件到更多新社羣。PAAV計畫隸屬於NASA航空研究任務理事會下的「空中交通管理探索計畫」，旨在為未來的空中運輸開創全新局面。