Juli/August 2023

Anbieter von unbemannten Flugzeugsystemen (UAS) fordern die Federal Aviation Administration auf, nach jahrelangen Verzögerungen einen Regulierungsrahmen zur sicheren Integration kleiner UAS in den Luftraum in Höhen von 400 Fuß und darunter einzuführen.

Die FAA arbeitet mit der Industrie und öffentlichen Interessengruppen zusammen, um ein UAS-Verkehrsmanagementsystem (UTM) zu entwickeln. Die FAA begann 2015 mit der National Aeronautics and Space Administration (NASA) zusammenzuarbeiten, um einen Rahmen für die Erforschung, Entwicklung und Erprobung immer komplexer werdender UTM-Konzepte und -Funktionen mit Interessenvertretern der Industrie zu schaffen und umzusetzen. Kleine UAS wiegen weniger als 25 Kilogramm.

Jon Hegranes, Gründer und CEO von Aloft, sagte gegenüber Avionics, dass die FAA und die NASA „untätig herumsitzen“ und abwarten, was die Industrie tut. Hegranes nannte diesen Ansatz „irgendwie rückständig“.

„Schaffen Sie einige Regeln, schaffen Sie einen Rahmen, in dem Sie mehr fliegen können“, sagte Hegranes. „Wie Sie gesehen haben, werden Unternehmen Millionen von Dollar in die Unterstützung dieses Systems investieren, wenn es eine neue Funktion ermöglicht.“

Laut einem Bericht des Government Accountability Office (GAO) vom Januar 2021 hat die Entstehung von UAS das Potenzial, den Vereinigten Staaten erhebliche soziale und wirtschaftliche Vorteile zu bringen. Die FAA prognostizierte im Jahr 2020, dass die kleine kommerzielle UAS-Flotte, die im Zusammenhang mit einem Unternehmen betrieben wird, bis 2024 von 507.000 auf 828.000 anwachsen würde.

Laut einem hochrangigen NASA-Beamten zielt das UTM-Konzept darauf ab, ein Ökosystem zu schaffen, das kleine UAS-Operationen in sehr großem Maßstab ermöglicht. Parimal Kopardekar, Direktor des NASA Aeronautics Research Institute (NARI), erklärte gegenüber Avionics, dass dieses prognostizierte Wachstum des UAS-Betriebs ein System erfordert, das diesen Betrieb ermöglicht, ohne das bestehende Flugsicherungssystem (ATC) zu überlasten und ohne insbesondere Sicherheitsprobleme zu verursachen beim Fliegen außerhalb der Sichtlinie (BVLOS).

Das derzeitige ATC-System basiert auf gesprochenen Worten oder auf der Bitte von Piloten um Erlaubnis zur Ausführung von Aufgaben. Ein Fluglotse überwacht eine Radaranzeige auf Informationen, die nur ihm zugänglich sind. Aus Sicherheitsgründen muss der Pilot daher für jede Änderung, die ein Pilot vornehmen möchte, beispielsweise eine Geschwindigkeits- oder Höhenänderung, die Erlaubnis des Fluglotsen einholen.

Kopardekar sagte, die aktuellen ATC-Methoden seien keine praktische Lösung, um das erwartete Wachstum bei kleinen UAS-Operationen sicher zu bewältigen. Dies liegt daran, dass UAS keine Piloten an Bord haben und der Umfang, die Dichte und das Tempo des erwarteten künftigen Betriebs sehr hoch sein werden.

Die Industrie und die FAA haben zusammengearbeitet, um einen UAS-Datenaustausch zu entwickeln, der als wichtiger Baustein für UTM gilt. Diese Low Altitude Authorization and Notification Capability (LAANC) bietet UAS-Piloten Zugang zum kontrollierten Luftraum in einer Höhe von 400 Fuß oder darunter und informiert darüber, wo Piloten fliegen können und wo nicht.

LAANC bietet Flugverkehrsexperten außerdem Einblick in den Ort und Zeitpunkt des Einsatzes von UAS. UAS-Piloten, die im kontrollierten Luftraum rund um Flughäfen Flüge unter 400 Fuß planen, müssen vor ihrem Flug eine Luftraumgenehmigung von der FAA einholen.

Laut einer mit UTM vertrauten Kongressquelle hat die FAA jedoch viele Programme im Pilotprogrammstatus belassen und ihnen keinen Erfolg ermöglicht. Diese Kongressquelle, der Anonymität gewährt wurde, weil sie nicht befugt ist, mit Reportern zu sprechen, teilte Avionics im Juni mit, dass eines davon das Integration Pilot Program (IPP) sei. Ziel des IPP ist es, die sichere Integration von UAS in den nationalen Luftraum zu beschleunigen, indem neue Konzepte des BVLOS-Betriebs in einer kontrollierten Umgebung getestet und validiert werden. Der Schwerpunkt des IPP liegt auf Erkennungs- und Vermeidungstechnologien, Befehls- und Kontrollverbindungen, Navigation, Wetter und menschlichen Faktoren.

Das IPP geht auch auf anhaltende Bedenken hinsichtlich der potenziellen Sicherheitsrisiken ein, die mit dem Betrieb von UAS in unmittelbarer Nähe von Menschen und kritischer Infrastruktur verbunden sind. Die Kongressquelle sagte, die mit UTM verbundene Technologie habe zwar Fortschritte gemacht, der Mangel an Regulierungsstrukturen habe jedoch die breitere Akzeptanz von Unternehmen eingeschränkt, die mit neuen Flugzeugen Einnahmen generieren könnten.

Der FAA Reauthorization Act von 2018 verlangte von der FAA, gemeinsam mit der NASA und Branchenvertretern einen Plan zu entwickeln, der die Implementierung von UTM-Diensten ermöglicht, die den Betrieb über die Sichtlinie hinaus erweitern, über volle Einsatzfähigkeit verfügen und die Sicherheit gewährleisten aller Flugzeuge. Die FAA ist für die sichere Integration von UAS in das nationale Luftraumsystem verantwortlich.

Unter UTM würde die FAA zunächst Regeln für den Betrieb unbemannter Flugzeuge festlegen. UAS-Dienstleister und Betreiber würden dann die Flugdurchführung koordinieren. Betreiber könnten beispielsweise über Smartphone-Anwendungen auf UTM zugreifen, um Routen für UAS-Flüge zu kartieren und nach Flugbeschränkungen zu suchen.

Die FAA sagte, sie habe sich an das Reauthorization Act von 2018 gehalten und einen Plan für die volle Einsatzfähigkeit von UTM vorgelegt. Rick Breitenfeldt, FAA-Sprecher, sagte, dass das im März 2020 herausgegebene UTM Concept of Operations (ConOps) v2.0 der Regierung der Plan der FAA zur sicheren Implementierung von UTM-Diensten sei.

Ein mächtiger Gesetzgeber ist anderer Meinung.

„Es gibt immer noch Dinge aus der letzten FAA (Reauthorization), Sie haben gerade auf eine davon hingewiesen, die wir von ihnen verlangt haben, die sie noch erfüllen müssen“, sagte der Abgeordnete Sam Graves aus Missouri, Vorsitzender des Ausschusses für Verkehr und Infrastruktur des Repräsentantenhauses, im Juli 18 auf einem von Honeywell in Washington veranstalteten Advanced Air Mobility (AAM)-Gipfel. „Das war frustrierend.“

Matt Beatty, ein AAM-Befürworter und Berater, der zuletzt als Direktor für Geschäftsentwicklung bei DroneUp, einem Anbieter von UAS-Diensten, tätig war, sagte am 31. Mai gegenüber Avionics, dass auch er mit Breitenfeldts Einschätzung nicht einverstanden sei. Beatty sagte, UTM ConOps 2.0 sei zwar ein großartiges Dokument für die Gestaltung oder Integration von UAS-Operationen in den US-Luftraum, ein legitimer Plan erfordere jedoch unter anderem die Verpflichtung zu Zeit, Zeitplänen mit Meilensteinen, Personen und Ressourcen.

Die FAA hat am 18. Juli ihren Advanced Air Mobility Implementation Plan veröffentlicht, der die Schritte vorsieht, die sie und andere unternehmen müssen, um den AAM-Betrieb in naher Zukunft sicher zu ermöglichen. Beatty sagte, der Plan lege zwar den integrierten Masterplan mit dem Ziel fest, bis 2028 integrierte AAM-Betriebe an einem oder mehreren wichtigen Standortstandorten zu haben, er lege jedoch keine spezifischen Datumszeiträume fest.

„UTM und PSUs (Anbieter von Diensten für urbane Luftmobilität) sind ein integraler Bestandteil dieses Gesamtbildes“, sagte Beatty. „Vielleicht gibt es den Anlegern genug Vertrauen, um die Finanzierung mit einem klareren Horizont für die Kapitalrendite fortzusetzen.“

Die USA und Europa verfolgen unterschiedliche Ansätze zur Umsetzung von UTM-Konzepten. Beatty sagte, dass die USA versuchen, AAM-Probleme anzugehen, einschließlich der Entwicklung größerer Flugzeuge durch Unternehmen wie Joby Aviation und Lilium Air Mobility, mit Regeln für kleine UAS.

Beatty sagte, Europa habe einen iterativen Ansatz verwendet, um einen sehr guten Rahmen für die Luftraumregulierung zu schaffen. Dieser U-Space genannte Ansatz bietet eine Reihe neuer Dienste, die auf einem hohen Grad an Digitalisierung, Automatisierung von Funktionen und spezifischen Verfahren basieren. Diese Verfahren sollen den sicheren, effizienten und geschützten Zugang zum Luftraum für eine große Anzahl von UAS unterstützen. U-Space, sagte Beatty, ermöglicht es einer Wirtschaft kleiner UAS, die Vorteile der Luftraumrisikobewertung zu nutzen.

Beatty sagte, der US-Ansatz, mit der Integration größerer AAM-Flugzeuge zu warten, habe die Implementierung eines UTM-Systems für kleine UAS verlangsamt.

„Anstatt einen iterativeren Ansatz zu verfolgen, um früher einen Regulierungsrahmen zu schaffen, der für kleine UAS förderlich sein könnte … ist das kleine UAS-Ökosystem mit vielen dieser größeren Probleme, Herausforderungen und Probleme der fortgeschrittenen Luftmobilität auf der Ebene größerer Fahrzeuge konfrontiert.“ “, sagte Beatty.

Paul Snyder, stellvertretender Lehrstuhlinhaber für Luftfahrt an der University of North Dakota und Direktor für UAS-Programme, sagte, dass sich die UTM-Implementierung in den USA teilweise aufgrund fehlender regulatorischer Rahmenbedingungen verzögert habe. Die Industrie benötige Mindestleistungsanforderungen, um Leistungsautorisierungen und die Entwicklung von Industriestandards unter UTM zu rationalisieren, sagte Snyder kürzlich in einem Interview mit Avionics.

Die derzeitige Genehmigungsmethode, so Snyder, erfordere einen gegenseitigen Dialog zwischen UAS-Betreibern und der FAA, der den Betrieb verzögere. Für die FAA ist es auch schwierig, einen Industriestandard zu akzeptieren, wenn es keinen regulatorischen Rahmen gibt, um ihn beizufügen.