Teknologi penerbangan mengubah langit kita dan mengembangkan cara kita berpikir tentang penerbangan. Drone penumpang dan pengiriman, serta kendaraan layang lainnya memiliki potensi untuk mengatasi kemacetan perkotaan saat ini, meningkatkan logistik, dan menciptakan produk, layanan, dan pasar baru.
Saat langit semakin sibuk, akan menjadi tantangan berkelanjutan untuk mengelola dan mempertahankan wilayah udara yang semakin beragam, sambil menjaga semua lalu lintas udara bergerak dengan aman dan efisien. Drone digunakan di berbagai bidang, untuk penelitian, keselamatan publik, di bidang pertanian, manajemen transportasi, dan pengawasan.
Pengguna ruang udara yang baru ini memberikan nilai yang luar biasa, baik mengangkut orang dan/atau barang, menanggapi keadaan darurat, atau sebagai pengumpul data/informasi. Karena penggunaan pesawat tak berawak terus meningkat, dan kendaraan pengangkut penumpang berada di angkasa, muncul kebutuhan untuk menetapkan siapa yang akan mengelola wilayah udara dan bagaimana caranya.
Air Navigation Service Providers (ANSPs) telah menjadi sumber utama pengawasan untuk perjalanan pesawat yang aman dan terjamin selama beberapa dekade, tetapi bagaimana jalur penerbangan ribuan—mungkin jutaan—penerbangan drone berawak dan tak berawak setiap hari akan dikelola? Sistem yang aman dan berkelanjutan, yang mendukung pertumbuhan dan ekspansi sekaligus melindungi kehidupan dan properti, adalah suatu keharusan. Mendefinisikan masalah, mengeksplorasi solusi, dan menetapkan tanggung jawab sangat penting untuk keberhasilan semua pemangku kepentingan ekosistem kendaraan udara tak berawak.
Artikel ini mengeksplorasi elemen-elemen kunci tersebut dan mengundang dialog pemangku kepentingan untuk menyelesaikan masalah yang terkait dengan sistem manajemen lalu lintas udara yang melayani kebutuhan pesawat saat ini, termasuk sistem kendaraan tak berawak, dan menetapkan landasan untuk masa depan perjalanan layang yang terkait dengan drone penumpang.
Mengelola sistem: Manajemen lalu lintas sistem pesawat tak berawak
Manajemen lalu lintas sistem pesawat tak berawak adalah pendorong utama untuk masa depan sistem pesawat tak berawak/sistem pesawat yang dikendalikan dari jarak jauh, drone penumpang otonom, dan sistem udara lepas landas dan mendarat vertikal.
Selama bertahun-tahun, para pemimpin industri telah membahas tantangan mengelola sistem sistem ini. Para pemangku kepentingan dan operator mewakili beragam industri, wilayah geografis, dan tujuan. Sementara setiap operator kendaraan otonom memiliki kebutuhan khusus, semua operator memerlukan solusi Unmanned Traffic Management-UTM untuk sepenuhnya menyadari potensi mobilitas tinggi.
Gambar 1. Pemangku kepentingan utama dalam ekosistem manajemen lalu lintas sistem pesawat tak berawak (UTM)
Manajemen lalu lintas udara yang efektif telah menjadi ciri dari penerbangan global yang aman dan efisien yang dinikmati setidaknya selama satu dekade terakhir. Ini adalah komunitas yang menghindari risiko, dan oleh karena itu, setiap kemajuan dengan penyebaran Unmaneed Aircraft System-UAS harus melindungi, meningkatkan, dan memperluas operasi itu.
Keberhasilan bergantung pada kepercayaan pada elemen penting sistem manajemen lalu lintas udara: komunikasi yang andal dan tersedia, navigasi yang dapat diprediksi dan konsisten, serta penginderaan yang dapat diakses dan dipercaya—Communication, Navigation, Surveillance (CNS). Elemen-elemen ini, ditambah dengan prosedur yang telah dicoba dan diuji, tim yang terkoordinasi, redundansi, dan pelatihan berkelanjutan memungkinkan sistem untuk beroperasi dengan andal dan aman.
Untuk memahami rasa urgensi seputar pembentukan UTM yang komprehensif, penting untuk memahami pertumbuhan industri drone. Drone telah terbukti menjadi alat penting untuk berbagai aplikasi di operator komersial dan nonkomersial. Di masa lalu, UAV terbatas pada aplikasi pertahanan.
Namun, dalam dekade terakhir, teknologi telah meningkat secara signifikan, dan, karena ukurannya berkurang, jumlah dan kemampuannya meningkat. Saat ini, UAV telah muncul sebagai solusi ekonomis untuk aplikasi komersial seperti survei, pemetaan, dan fotografi udara, antara lain. Semakin pentingnya “drone-as-a-service,” serta pengecualian yang diberikan oleh pemerintah dan otoritas pengatur untuk mengoperasikan UAV komersial, telah menjadi kekuatan pendorong untuk aplikasi di bidang pertanian, konstruksi, dan inspeksi rig minyak.
Pengenalan awal pesawat UAV ke wilayah udara, terutama di dunia komersial, masih terbatas pada operasi Visual Line Of Sight (VLOS). Australia, Kanada, Cina, Denmark, Selandia Baru, Polandia, Afrika Selatan, Swiss, dan beberapa negara bagian di AS telah mengambil langkah-langkah untuk memasukkan UAV ke wilayah udara Beyond Visual Line Of Sight (BVLOS), membuka peluang untuk lebih inovatif aplikasi dan ekspansi.
Gambar 2. Teknologi drone: Operasi dan aplikasi Beyond Visual Line Of Sight (BVLOS)
Membangun fondasi untuk UTM
Mengelola wilayah udara dan menetapkan standar untuk semua pemangku kepentingan sangat penting untuk keberhasilan jangka panjang UAV.
Pengembangan UTM pada akhirnya akan mengidentifikasi layanan, peran dan tanggung jawab, arsitektur informasi, protokol pertukaran data, fungsi perangkat lunak, infrastruktur, dan persyaratan kinerja untuk memungkinkan pengelolaan operasi UAS. Mengintegrasikan UAS ke dalam operasi manajemen lalu lintas udara yang ada akan menghadirkan berbagai masalah dan tantangan. Ini akan membutuhkan menyatukan beragam sistem pemangku kepentingan yang mencakup operator, penyedia layanan sistem komunikasi, dan penyedia layanan data, serta otoritas pengatur.
Mengembangkan dan mempraktekkan UTM yang tersebar luas adalah kompleks dan banyak pemangku kepentingannya memiliki harapan dan hasil yang berbeda-beda. Ada sejumlah area di mana upaya terkonsentrasi diperlukan untuk memfasilitasi transisi yang mulus ke sistem manajemen lalu lintas sistem pesawat tak berawak yang aman dan efisien.
Gambar 3: Pilar pondasi UTM
Delegated Authority
UTM kemungkinan perlu memanfaatkan kemampuan pasar komersial untuk memasok layanan di bawah badan pengatur di mana layanan ATM saat ini terbatas atau tidak ada, seperti operasi ketinggian rendah yang terkait dengan UAS kecil (kurang dari 55 pon atau 25 kilogram). Badan pengatur yang ada akan mempertahankan otoritas operasional untuk wilayah udara dan untuk operasi lalu lintas udara lama, sementara mungkin menawarkan sertifikasi “otoritas yang didelegasikan atau ditunjuk” kepada industri atau solusi yang diturunkan dari pasar. Siapa yang akan mengambil alih kepemimpinan ini?
Konstruksi UTM ini kemungkinan akan membutuhkan reformasi tata kelola ANSP, seperti yang diperlukan di AS ketika FAA beralih ke menara kontrak pada awal 2000-an. Mereka perlu mengembangkan arahan, prosedur, protokol insiden, batasan, dan kemungkinan perubahan klasifikasi wilayah udara yang akan mencakup operasi UAS (mis., zona koordinasi yang diperlukan drone, zona notifikasi yang diperlukan drone, zona tanpa drone, dan jalur langsung drone) .
Security
Keselamatan publik dan lalu lintas wilayah udara berawak adalah yang paling penting. Operator drone komersial akan ditugaskan untuk memastikan keselamatan dan keamanan drone dalam operasi “Beyond Visual Line Of Sight” (BVLOS) dan melacak drone di wilayah udara untuk memastikan bahwa mereka tidak terbang ke wilayah udara terbatas.
Hal yang harus ditekankan bahwa hal ini dengan menunjukkan bahwa integrasi drone harus dilakukan dengan cara mempertahankan tingkat kecelakaan rendah saat ini atau memperbaikinya, dan mencatat toleransi nol untuk pengenalan risiko keselamatan. Penting untuk ditekankan bahwa bukan hanya ide dan rencana terkait penerapan UAS yang akan berhasil, tetapi juga yang akan bekerja dengan aman.
Infrastructure
Agar UTM berhasil, tiga pertimbangan infrastruktur utama—komunikasi, navigasi, dan penginderaan, yang biasa disebut sebagai CNS—perlu diselesaikan. Untuk otoritas pengatur atau otoritas yang didelegasikan, ini adalah alat penting yang diperlukan untuk menyediakan layanan ini secara efektif.
Financing
Pendanaan untuk UTM jangka panjang kemungkinan akan datang dari berbagai sumber, termasuk dana awal dari sektor publik, investor, dan perusahaan dengan cadangan kas signifikan yang berkomitmen pada pasar dan bersedia berinvestasi di masa depan.
Saat ini, perusahaan platform digital seperti Amazon, Google, Facebook, dan Uber mendorong beberapa aktivitas UAS; investasi mereka membantu drone dan teknologi mobilitas tinggi lainnya untuk mendapatkan dukungan konsumen yang luas.
Technology
Evolusi pelacakan pesawat, aplikasi perangkat lunak, dan teknologi drone telah jauh melampaui teknologi ATM saat ini. Organisasi dan inovator pasar terkemuka sedang mengembangkan solusi yang menerapkan teknologi baru dan memberikan solusi praktis—dan siap untuk masa depan. Teknologi ATM ditantang, tidak hanya untuk mengejar ketertinggalan, tetapi juga untuk mempersiapkan pengenalan kendaraan otonom. Keselamatan dan keamanan akan menjadi perhatian utama. Tidak dapat dihindari bahwa proses regulasi tertinggal dari kemajuan teknologi, sehingga UTM harus dirancang untuk mengatasi kompleksitas ini.
Analysis & Optimization
Dengan desain digital, drone dan kendaraan terbang lainnya akan menghasilkan sejumlah besar data tentang lokasi, jalur penerbangan, dan kecepatan mereka, selain data yang dibutuhkan misi mereka. Dengan menggunakan data ini, analitik akan memberikan wawasan berharga untuk membantu mengoptimalkan perencanaan perjalanan dan rute, baik dalam perencanaan maupun secara real-time. Otomatisasi dan kecerdasan buatan juga menjanjikan peluang untuk meningkatkan efisiensi, akurasi, dan keamanan.
People
Setiap pemangku kepentingan perlu mengenali tempat mereka dan memahami dengan jelas peran mereka di UTM. Seperti perumpamaan orang buta dan gajah, setiap pemangku kepentingan yang terlibat menyentuh bagian ekosistem yang berbeda; sangat penting bahwa semua melihat keseluruhan dan mengakui perlunya kolaborasi. Terlepas dari operasi mereka—apakah memeriksa kondisi tanaman, mengirimkan pasokan medis, atau menyampaikan informasi lalu lintas—setiap operator kendaraan terbang memiliki banyak tanggung jawab yang harus dipenuhi untuk organisasi mereka dan lingkungan yang lebih luas.
Kekhawatiran publik juga dapat muncul tentang kehilangan pekerjaan, karena drone dapat menggantikan pekerja manusia dalam beberapa situasi. Sementara beberapa pekerjaan mungkin otomatis, yang lain kemungkinan akan dibuat. Sepanjang evolusi UTM, manajemen perubahan sangat penting dan harus mencakup komunikasi dan pelatihan yang berkelanjutan.
Tantangan
Hari ini, UAS, drone, dan kendaraan udara naik ke langit dengan kecepatan tinggi, bahkan tanpa infrastruktur yang mapan untuk mengelola wilayah udara ketinggian rendah dan penerbangan UAS dengan aman. Saat langit semakin ramai, pertumbuhan dan keberlanjutan pasar UAS di masa depan bergantung pada munculnya sistem UTM untuk memastikan operasi yang aman dan efisien. Sistem manajemen lalu lintas udara ini harus menyediakan layanan seperti desain ruang udara, koridor, geofencing dinamis, dan panduan untuk cuaca buruk dan penghindaran angin, manajemen kemacetan, penghindaran medan, perencanaan rute dan re-routing, manajemen pemisahan, pengurutan dan jarak, dan manajemen kontinjensi.
Tantangan yang ada harus dirancang untuk memenuhi kebutuhan drone saat ini sambil mengantisipasi masa depan yang mencakup drone penumpang, taksi terbang, dan bahkan penemuan yang belum terbayangkan.
