物流停机坪飞行就是一个机坪+一个飞机吗?当然不是。那是小流量的。
今天针对大流量、高吞吐、低成本需求的城市物流无人机起降场设计方案及与之适配的无人机起降策略。
1.大流量无人机起降场空域结构设计
在起降场空域内设置了包括最终进近圈、等待高度层、降落高度层、起飞高度层和起飞通道等空域结构。进场的无人机沿着空中航线飞行抵达最终进近圈后,经等待高度层和降落高度层后降落至地面机坪;同时,离场的无人机可以爬升至起飞高度层后经起飞通道完成离场。
2 无人机进离场策略设计
展开剩余67%2.1 单机坪场景
如图所示,在单机坪场景下,由于受到机坪数量限制,起降无人机之间需遵守“一进一出”的规则,因此无需设置起飞和降落高度层。进场的无人机抵达最终进近圈后,斜飞下滑至等待高度层上的虚拟块。如果当前机巢空闲则可以斜飞下滑,最后过渡至悬停起降模态,降落至地面机巢;如果当前机巢内部已有无人机停靠,则需要等机巢内的无人机离场后方可降落。
2.2 多机坪场景
如图中虚线箭头所示,在多机坪场景下,无人机经最终进近圈后斜飞下滑至等待高度层上指定的虚拟块并在途中进行模态切换,从前飞下滑逐渐过渡到悬停模态、经过减速和模态切换后的无人机停留于等待高度层上的虚拟块,待收到确认指令后再下降至降落高度层中规定的位置,最后垂直降落完成进场。如图中实线箭头所示,离场的无人机从地面机坪爬升至起飞高度层后,飞至起降场中心的起飞通道,最后爬升完成离场。
2.3 模块化起降场设计
如图所示,本文中设计的多无人机同时起降方案 可以通过将地面机坪和起降场内部空域进行模块化区分,每一模块为不同的公共航路上的无人机提供起降服务,每一模块包含各自的虚拟块、地面机坪。各个模块内无人机的降落互不干扰,单个模块内无人机按照先到先服务的原则依次降落,使得无人机起降场为多条公共航路服务的同时也能安排起降场内部多架无人机进行同时起降,并在一定程度上减少了无人机路径冲突的发生,降低了运行风险。当该起降场服务的空中航线数量变化时,可以通过改变模块化的数量来与空中航线数相匹配。
以上分析了多飞机多停机坪物流下的停机坪设计、航线及起降策略的设计。
本文参考:《轻小型物流无人机起降场布局及起降策略设计》(沈舟、郑远、邹翔、黄龙杨、王洋、李诚龙 ),感谢作者。
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