美团“上天”( 三 )
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美团UTM系统工作状态
而与传统外卖调度系统固定派送路线的设计思路不同 , 考虑到无人机配送可能出现航线占用的情况 , 新系统加入了实时重新规划航线的功能 , 确保整体效率最优 。
黄国权还进一步分析称 , 空中调度系统的真正难点在于算法和工程两个方面:
算法方面 , 当城市低空无人机配送真正走入生活时 , 美团可能就要面对每天超百万笔的无人机配送订单 , 这就要求系统必须在高并发情况下 , 快速得到最优决策规划 , 解决大规模调度优化问题 , “而这个快速的概念一般就是几百毫秒” 。 除此之外 , 无人机在自主飞行过程中会受到天气、空域、地理环境等因素变化影响 , 也会大幅增加实时规划调度的难度 。
工程方面 , 无人机飞行会涉及到监管问题、信息安全问题、与其它无人机和地勤人员通讯及交互问题等 , 并非仅通过技术即可解决 。 这些问题的复杂程度甚至堪比现实生活中的民航系统 。
尽管业务规模还未达到日均百万单的水平 , 但黄国权他们希望能最先按照这个思路 , 打造出一套标准的空中调度系统供行业参考 , 推动整个城市低空经济的发展 。
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为中国城市低空场景编织
无人机安全网
发展城市低空经济的挑战 , 当然不会只限于产业经济系统内部 。
根据飞行高度 , 国内无人机可分为低空无人机(100米-1000米之间)、中空无人机(1000米至7000米之间)、高空无人机(7000米至18000米之间)以及超高空无人机(高于18000米) 。 美团无人机的主要工作环境 , 大约在100米附近 。
而按照主流应用场景进行划分 , 无人机还可大致分为航拍、植物保护、电力巡检、环保检测等专业无人机 。 但相比城市低空场景 , 上述无人机的作业环境确实会更简单 , 且对飞行安全性的挑战更低 。
具体而言 , 上述无人机飞行环境大多位于郊区及空旷场所 , 周围人类活动少 , 无人机受到的影响就少 。 而移至城市内 , 复杂的建筑物分布以及密布的人群 , 都会让无人机的飞行难度成指数级增长 。 所以行业侧公认 , 在无人机所有的应用场景中 , 城市低空物流是最难的 。
极低的飞行高度以及复杂的城市环境 , 为美团的无人机配送发展带来不少挑战 , 而结合业务特点 , 团队目前给出技术对策主要是强化避障能力和自主迫降能力 。
避障能力方面 , 美团首先考虑的是因区域内订单暴涨 , 导致大量无人机同时密集飞行的情况 。 如对此不加干预 , 极易导致同一航线内发生无人机碰撞 。 为了避免此类情况发生 , 除了为无人机增加实时重新规划航线的功能外 , 美团还为每架无人机设置了一个“时空胶囊” 。
时空胶囊 , 即为调度系统所处的三维空间加入时间参数 。 目前 , 美团会根据无人机实时飞行状态 , 设置导航误差、控制误差等参数 , 将综合误差范围作为每架无人机飞行的安全区域 , 将无人机当前位置、几秒前及几秒后所在的位置以一颗胶囊的模样呈现 , 只要同一时间内胶囊之间不互相重叠 , 就能避免碰撞事故 。
至于自主迫降能力 , 美团内部称之为“安全降落”功能 。 尽管已为无人机配备多套安全冗余设备 , 但在实际飞行过程中 , 可能因一些特殊原因需要在未知场景进行临时迫降 。 结合各种可能的需要 , 美团在两个月前完成了这套“安全降落”功能的开发 , 在稳定性及安全性方面都有所突破 。
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