Yêu cầu về hài hòa giữa vùng trời cho hoạt động bay có người lái và không người lái – Thách thức mà ngành Hàng không đang phải đối mặt

Vùng trời mà các máy bay không người lái hoạt động – được biết đến với tên gọi là U-space ở châu Âu – sẽ cần được tích hợp vào hoạt động quản lý không phận dân sự hiện có. Điều này tạo ra các yêu cầu mới về an toàn, tính phức tạp mới và do đó cần có các quy định mới.

Tại châu Âu, tháng 4 vừa qua, Ủy ban châu Âu đã thông qua các quy định cho phép các tàu bay không người lái và tàu bay có người lái cùng hoạt động an toàn trong U-space. Các quy tắc mới bao gồm vai trò và trách nhiệm của các tổ chức có liên quan trong việc xác định U-space, việc cung cấp các dịch vụ trong vùng trời U-space, và các dịch vụ cần thiết tối thiểu để các tàu bay có người lái và không người lái hoạt động trong phạm vi vùng trời U-space.

Đặc biệt, các quy định này cho phép các nhà khai thác tàu bay không người lái triển khai các hoạt động phức tạp hơn và ở khoảng cách xa hơn, đặc biệt là trong vùng trời bị tắc nghẽn dưới 120 mét và khi khuất tầm nhìn.

“Máy bay không người lái là một phần rõ ràng trong hoạt động vận tải và hậu cần (logistic) trong tương lai” ông Adina Valean - Ủy viên Ủy ban châu Âu về Vận tải cho biết. “Đây là một tiềm năng lớn khi hoạt động này trở thành loại hình dịch vụ giao hàng và vận chuyển hàng hóa mới, kể cả trong tương lai sẽ có các chuyến bay bằng máy bay không người lái với các hành khách ở trên tàu bay. Điều này có giá trị gia tăng rõ rệt về khía cạnh đạt được tham vọng về giảm khí thải cacbon, số hóa và khả năng phục hồi, và gói U-space (U-space package)  là một bước tiến quan trọng để tạo ra môi trường cho phép hoạt động tốt, đáng tin cậy và an toàn mà chúng ta cần để phát triển thị trường dịch vụ bay không người lái cạnh tranh tại châu Âu”.

Tàu bay không người lái 

Các quy định sẽ có hiệu lực từ tháng 1 năm 2023 và Cơ quan An toàn hàng không liên minh châu Âu (EASA) đang chuẩn bị các thông số kỹ thuật (Tài liệu hướng dẫn/ phương tiện tuân thủ) để cho phép ngành hàng không chuẩn bị triển khai thực hiện.

Tại Mỹ, Cục Hàng không liên bang đang làm việc với NASA để thử nghiệm các công nghệ giúp điều khiển máy bay không người lái trong hệ thống không phận quốc gia. Gần một triệu máy bay không người lái đã đăng ký với FAA, khoảng 350 ngàn chiếc để sử dụng cho mục đích thương mại. Vào tháng 8 năm 2020, FAA đã phê duyệt đội bay giao hàng bằng máy bay không người lái Prime Air của Amazon, vì thế số lượng tàu bay không người lái có thể tăng lên nhanh chóng. 

SkyGrid – một công ty đang sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) và Blockchain để phát triển một khuôn khổ mà họ tin rằng sẽ không tạo thêm bất kỳ công việc nào cho các kiểm soát viên không lưu. Hầu hết các hệ thống khác tại thời điểm này đều dựa vào Giám sát phụ thuộc tự động-phát quảng bá (ADS-B) nhưng đây chỉ là một phần của giải pháp của SkyGrid.

Châu Á-Thái Bình Dương cũng đang chứng kiến việc thử nghiệm rộng rãi các hệ thống quản lý máy bay không người lái. Tại Nhật Bản, nhiều cuộc thử nghiệm đã được tổ chức; trong khi ở Thâm Quyến, Trung Quốc, một hệ thống quản lý hoạt động bay không người lái (UAS traffic Management) diện rộng trong toàn thành phố đang được thử nghiệm cho vùng trời dưới 120 mét so với mặt đất.

Tại Hàn Quốc, với việc triển khai nhanh chóng công nghệ 5G đồng nghĩa với việc các tàu bay không người lái đã bay an toàn ngoài tầm nhìn trực quan. Chính phủ cũng đang triển khai lộ trình di chuyển hàng không đô thị Hàn Quốc (K-UAM). Người ta dự kiến dịch vụ UAM sẽ diễn ra vào năm 2025 và trước đó sẽ diễn ra các cuộc trình diễn quy mô lớn.

Hội đồng toàn cầu

Để đáp lại những nỗ lực toàn cầu trong việc tích hợp máy bay không người lái vào các giải pháp quản lý không lưu tổng thể, CANSO đã ra mắt “Hội đồng toàn cầu về hệ thống không lưu hoàn chỉnh” Complete Air Traffic System Global Council – một diễn đàn đổi mới quy tụ các nhà lãnh đạo từ khắp các ngành hàng không có người người lái và không người lái. Các thành viên hội đồng sẽ làm việc chặt chẽ với các nhà hoạch định chính sách để xây dựng một kế hoạch chi tiết cho việc tích hợp an toàn tất cả những người sử dụng không phận vào trong một vùng trời trong tương lai.

Mục tiêu của diễn đàn đổi mới này là thúc đẩy kỷ nguyên tiếp theo của ngành hàng không và tạo ra một ngành công nghiệp thích ứng và linh hoạt hơn. Về bản chất, Hội đồng chia sẻ một tầm nhìn về cách thức bầu trời toàn cầu có thể đổi mới và tương tác an toàn trong tương lai. Hội đồng sẽ hoàn thành bản kế hoạch chi tiết về bầu trời trong tương lai để kịp trình bày tại Đại hội ATM thế giới vào tháng 10 năm nay.

“Tất cả cộng đồng hàng không đều hướng tới một điều, đó là tối ưu hóa việc sử dụng vùng trời cho bất kỳ ai muốn sử dụng, theo cách hiệu quả nhất và an toàn nhất có thể” – ông Simon Hocquard – Tổng Giám đốc CANSO cho biết. “Cộng đồng hàng không mang lại kinh nghiệm rộng lớn về việc quản lý an toàn không phận trong khi những người sử dụng máy bay không người lái mới có thể mang đến tinh thần đổi mới, đặt ra những câu hỏi mới và cách giải quyết vấn đề theo lối suy nghĩ mới”.

Chìa khóa thành công của Hội đồng là sự phối hợp với các ngành công nghiệp khác, thậm chí đi xa hơn là tham khảo ý kiến của các nhà thiết kế đô thị để hiểu về môi trường mà máy bay không người lái sẽ hoạt động.

Nhà cung cấp dịch vụ

Mặc dù đã đạt được nhiều tiến triển trong việc thiết lập khuôn khổ các quy định và các tiêu chuẩn sẽ chi phối các giải pháp quản lý giao thông tổng thể, nhưng vẫn còn một câu hỏi là ai sẽ người cung cấp dịch vụ.

Các nhà cung cấp dịch vụ bảo đảm hoạt động bay (ANSP) đã và đang làm việc với các đối tác trong chuỗi cung ứng và có nhiều ví dụ về việc cung cấp U-space và các dịch vụ tương đương ở các khu vực khác. Về cơ bản, hoạt động của máy bay không người lái trong vùng trời U-space được quản lý bởi Nhà cung cấp dịch vụ U-space (U-space Services Provider - USSP). USSP cung cấp các dữ liệu cho Dịch vụ thông tin chung (Common Information Service – CIS) để tạo ra nhận thức tình huống chung cho tất cả những người sử dụng không phận. Một nhà cung cấp không thể nắm cả chức năng USSP và CIS, nhưng đó là một mối quan hệ quan trọng và do đó cần triển khai để việc chia sẻ dữ liệu được diễn ra liền mạch.

Thị trường cho hoạt động của USSP chắc chắn sẽ rất cạnh tranh và các dịch vụ được cung cấp sẽ bao gồm từ việc tối ưu hóa lịch trình và đường bay đến việc xử lý dữ liệu và các ứng dụng liên quan đến miền (domain-related apps).

Rõ ràng, thị trường máy bay không người lái và các quy đinh, các giải pháp liên quan đang gia tăng  một cách nhanh chóng. Việc tích hợp thành công máy bay không người lái vào hoạt động hàng không cũng sẽ có kết quả tương tự. Một vùng trời an toàn, hiệu quả và công bằng đang ở phía trước.

Nhà cung cấp dịch vụ bảo đảm hoạt động bay thậm chí đang sử dụng máy bay không người lái để cải thiện hoạt động của mình. Chẳng hạn, năm 2015, Skyguide bắt đầu sử dụng RPAS (hệ thống máy bay được điều khiển từ xa) để thực hiện việc bảo dưỡng, thiết lập, và cấp chứng nhận khai thác cho các hệ thống phù trợ dẫn đường. Và kể từ tháng 1 năm 2018, Skyguide đã vận hành máy bay không người lái để hỗ trợ việc bảo dưỡng, hiệu chuẩn và chứng nhận đưa vào khai thác cho hệ thống ILS và VOR. Skyguide đã đưa ra một số lợi ích của việc này trong đó bao gồm giảm hơn 50% chi phí vận hành và giảm tương tự như vậy đối với phát khí thải và tiếng ồn. Máy bay không người lái cung cấp “kết quả chính xác hơn bằng cách thu nhận các tín hiệu từ không trung, sau đó các tín hiệu này được giám sát và xác minh từ mặt đất bằng phần mềm tích hợp.

                                                                                                                          Nguồn CANSO (Airspace)