Skickliga piloter som närmar sig en bana kan vanligtvis inte se små obemannade flygplanssystem (sUAS) inkräkta på deras luftrum, och de upptäcker praktiskt taget aldrig orörliga drönare, visar en nyligen publicerad studie.

Under ett experiment med luftburna mänskliga faktorer, certifierade piloter kunde inte se en vanlig typ av quadcopter under 28 av 40 närträffar, rapporterade forskare vid Oklahoma State University och Embry-Riddle Aeronautical University.

Med andra ord, piloterna fick en pärla på den invaderande drönaren i 12 av 40 fall, eller bara cirka 30 procent av tiden. När drönaren inte rörde sig, uppgiften blev ännu svårare. Bara tre av 22 orörliga drönare upptäcktes av piloterna. Drönare upptäcktes på avstånd mellan 213 och 2, 324 fot.

Dessa fynd, publiceras i International Journal of Aviation, Aeronautik, och Aerospace (IJAAA) , illustrera ett verkligt och växande hot mot flygsäkerheten, sa Dr Ryan J. Wallace, biträdande professor i flygvetenskap vid Embry-Riddle.

"Farliga närträffar mellan flygplan och drönare blir ett allt vanligare problem, " sade Wallace. "Statistiken om pilotobservationer av drönare fortsätter att öka år för år, och det som rapporteras av piloter är förmodligen bara toppen av isberget. Den stora majoriteten av tiden, obemannade flygplan ses inte av piloter."

Även i bästa fall, om en drönare upptäcktes vid studiens maximala upptäcktsområde på 2, 324 fot, piloten skulle bara ha cirka 21 sekunder på sig att undvika en kollision. "Det kan vara tillräckligt med tid om drönaren svävade på ett ställe, men inte alls tillräckligt om den är under flygning, på väg mot flygplanet, " sa Dr Matt Vance, biträdande professor i flyg och rymd vid Oklahoma State. "Situationen är mycket farligare när båda flygplanen rör sig, " sa han. "Våra ögon är inställda på rörelse. När en drönare inte rör sig, det blir en del av bakgrunden."

Ett flygplans sista inflygning för landning är en särskilt riskabel tid för ett drönaremöte eftersom "det kan fånga dig omedveten och du har lite tid att reagera, " förklarade Dr Jon M. Loffi, docent i flyg och rymd vid Oklahoma State. "Du har inte höjden för att manövrera säkert, och om en motor får i sig en drönare, som skulle kunna få ner flygplanet."

Forskningen undersökte vad som händer när en pilot förbereder sig för att landa och byter från instrumentstyrd flygning till visuell flygning. Pilotdeltagare valdes ut från ett kollegialt flygutbildningsprogram. Under experimentet, piloter genomförde en inflygning för att landa i en Cessna 172S medan en drönare av typen DJI Phantom IV quadcopter-typ flög en serie manövrar längs inflygningsvägen. Piloter fick höra att de kanske eller inte kunde stöta på en drönare.

Ett växande problem

För närvarande i USA, det finns mer än 1,4 miljoner registrerade, och förmodligen många fler oregistrerade drönare, och de fortsätter att föröka sig, sa Wallace. Nära samtal mellan drönare och kommersiella flygplan ökar. Den 21 oktober 2019, till exempel, en kommersiell besättning på väg till Bostons Logan International Airport rapporterade en drönare vid cirka 3, 500 fot över marknivån – högre än U.S. Federal Aviation Administration (FAA) föreskrifter tillåter. Händelsen ägde rum en vecka efter att en annan besättning upptäckte en drönare efter start från samma flygplats.

Medan FAA "har gjort framsteg för att säkra kontrollluftrummet från UAS-intrång, " skrev studieförfattarna, "Deras ansträngningar har mötts med blandade resultat." Det finns för närvarande ingen tillförlitlig metod för att spåra UAS-flyg inom USA.

Forskargruppens nästa projekt kommer att involvera att rigga en drönare med en elektronisk ping-enhet (UAvionics Ping), som använder ADS-B-teknik (automatic dependent surveillance-broadcast) för att spåra flygplan. Studien kommer att bedöma om tekniken hjälper piloter att lokalisera och undvika en kollision med drönaren.

Att utnyttja UAS-fjärridentifieringsdata har föreslagits som ett sätt att minska risken för olyckor med flygplan och drönare. Från och med januari 2020, Vance noterade, inga flygplan kommer att tillåtas flyga i kontrollerat luftrum nära flygplatser utan ADS-B-spårningsteknik, men lagen omfattar inte små obemannade flygplan. Om alla drönare hade sådan teknik, piloter skulle få en mer komplett bild av himlen runt dem, och därmed förbättra säkerheten, sa Vance.