Ny informationsdelning i blockchain-stil kommer att göra ett sömlöst integrerat ekosystem av bemannade och obemannade flygplan i Storbritanniens himmel till verklighet, säger Cranfield-forskare.

Besättningslösa flygfordon och operationer ger redan fördelar, som att förbättra medicinsk logistik för isolerade områden, eller möjliggöra inspektioner av svåråtkomlig infrastruktur som höga master och vindkraftsturbiner. Men en omvandling av kapacitet och system för flygledningsledning (ATM) behövs för att öppna upp en ny tidsålder av kommersiella möjligheter för flygsektorn, såväl som drönarförbättrade offentliga tjänster:stadsflygtaxi, frakt- och leveranstjänster, säkerhetsverksamhet, vårdstöd och miljöövervakning.

Enligt en rapport från PWC och UKRI 2021 kommer obemannat och autonomt flyg att låsa upp 42 miljarder pund för den brittiska ekonomin till 2030 genom kostnadsbesparingar, produktivitetsvinster och nya jobb.

En ny rapport publicerad den 15 juni 2022 visar hur samarbete inom flygindustrin kan öka välbehövliga nivåer av automatisering och autonomi inom ATM, och uppfylla säkerhetsstandarder för obemannad trafik som fastställts av International Civil Aviation Organisation. Med detta etablerat förutspås delar av ett hybridluftrum vara på plats från 2024.

Öka transparens och förtroende

Den nya bilden av en fungerande UTM (Uncrewed Aircraft Systems (UAS) Traffic Management) underbyggd av blockchain-teknologi, har baserats på ett forskningspartnerskap mellan 13 konsortiumpartners, inklusive Cranfield, Heathrow Airport, IAG, NATS, SITA och Oxford University såväl som brittiska nystartade företag och små till medelstora företag.

Framstegen för att skapa en UTM kommer att påskyndas genom användningen av ett paket med teknologier som ökar nivåerna av transparens och förtroende, säger rapporten. I synnerhet kan Distributed Ledger Technologies (DLT) – liknande blockchain-tekniken – användas för att säkerställa säker registrering och identifiering av de olika användarna i luftrummet, förbättra säkerheten och cybersäkerheten och interoperabiliteten mellan de involverade intressenterna.

En DLT tillåter tusentals oberoende datorer att dela tillsyn över datahistoriken (vem gjorde vad och när). Systemet inkluderar "smarta kontrakt", kontroller över användaråtgärder som backas upp av kodad säkerhet. Artificiell intelligens kommer att förbättra cybersäkerhetsåtgärderna för DLT:erna, vilket möjliggör konstant datainsamling, bearbetning och auktorisering i realtid under drift.

Automation och autonomi kommer att låsa upp enorma fördelar

Rapportkoordinator, Dr Dimitrios Panagiotakopoulos, universitetslektor i trafikledning för obemannade flygplanssystem vid Cranfield University, säger att "mänskliga operatörer inom traditionell ATM står redan inför hög arbetsbelastning och en störtflod av data från olika informationssystem, flygplanering, radar och väder. Det nuvarande tillvägagångssättet är inte skalbart för att möta behoven hos ett mer komplext och krävande hybridluftrum av bemannad och obemannad trafik."

"För att få tillgång till de enorma potentiella fördelarna med en ny typ av luftrum måste det finnas mer automation och autonomi - men det kan bara hända med vattentäta system och en delad känsla av förtroende."

Yann Cabaret, VD för SITA FOR AIRCRAFT säger att "inte olik den bredare flygtransportbranschen, kommer det framgångsrika införandet av Uncrewed Aircraft Systems att förlita sig mycket på säkert datautbyte mellan operatörer, flygplatser och flygtrafikledning. Genom detta forskningspartnerskap är vi övertygade om att användningen av DLT:er kommer att förbättra flödet av handlingsbara data mellan transportintressenter för att stödja effektiv och säker drift av obemannade flygplan i framtiden. På SITA har vi redan visat fördelarna med DLT för att spåra flygplansdelar för att dela operativa data på flygplatsen. Detta är en naturlig förlängning av det arbetet."

Tvärsektoriellt samarbete är avgörande för hybridluftrum

"Utvecklingen av ett UTM-system som använder tvärgående teknologier:Distributed Ledgers and Artificial Intelligence" föreslår ett nytt styrningsramverk som anger en serie regler för de intressenter som deltar i en distribuerande reskontra, så att de kan tillhandahålla och ta emot data och tjänster i en pålitlig miljö. Det understryker också behovet av modernisering av ATM för att möjliggöra interoperabilitet mellan UTM och ATM:göra ATM- och UTM-information tillgänglig för alla relevanta intressenter.

Dr. Panagiotakopoulos fortsatte, "Vi har bara en väg framåt när det gäller att leverera den transformation som behövs, och det är tvärsektoriellt samarbete. En gemensam vision och kommunikation behövs mellan UTM-tjänsten och leverantörer av digital infrastruktur, operatörer av obemannade flygfordon, leverantörer av fysisk infrastruktur, leverantörer av ATM-tjänster, tillsynsmyndigheter, lokala och regionala myndigheter och alla intressenter som kan ha någon form av interaktion med detta nya flygekosystem.

"Vår rapport anger grunden för ett grundläggande underlag för ett fungerande system - en lösning för datadelning och cybersäkerhet."