Drony pro civilní a komerční aplikace Terminologie

Následující příspěvek je úvodem do terminologie z oblasti dronů pro civilní a komerční aplikace. Drony jsou bezpilotní letadla způsobilá létat bez pilota, která jsou za letu řízená automatickým zařízením nebo dálkově ze země. Článek je zaměřen spíše na příležitostné a hobby piloty a navazuje na předchozí terminologická témata: Inteligentní systémy, Inteligentní dopravní systémy. Text vychází z dokumentů technických subkomisí ISO/TC 20/SC 16, ISO/IEC JTC 1/SC 17 a z článků české a anglické wikipedie.

Základní termíny [EU, 2019/947] [ČSN 31 0001]

• Autonomní provoz ( autonomous operation) je provoz, při kterém je bezpilotní letadlo provozováno bez možnosti zásahu dálkově řídícího pilota.
• Bezpilotní systém (Unmanned Aircraft Systém, UAS) je bezpilotní letadlo a vybavení pro jeho řízení na dálku.
• Funkce Geo-awareness upozorňuje dálkově řídící piloty na možné porušení omezení vzdušného prostoru (breach of airspace limitations), např. blízko letiště atp.
• Kvadrokoptéra (quadrotor, quadcopter) je vrtulník se čtyřmi rotory, který vyniká svými manévrovacími schopnostmi.
• Kolektivní chování (swarm behaviour), např. kvadrokoptéry mohou snímat sousední drony a lze naprogramovat kolektivní chování pro „hejno“ dronů atp. Jde o analogii s chováním ptáků, hmyzu atp.
• Letadlo (aircraft) vyvozuje síly nesoucí jej v atmosféře z reakcí vzduchu, ne reakcemi vůči zemskému povrchu, např. vrtulník (helicopter), horkovzdušný balon (hot air balloon).
• Letoun (aeroplane) vyvozuje síly nesoucí jej v atmosféře aerodynamickými silami na nosných plochách.
• Nezapojené osoby (uninvolved persons) jsou osoby, které se neúčastní provozu bezpilotního systému nebo které nejsou obeznámeny s pokyny a bezpečnostními opatřeními vydanými provozovatelem bezpilotních systémů.
• Provozovatel bezpilotních systémů (UAS operator) je jakákoli právnická nebo fyzická osoba provozující nebo zamýšlející provozovat jeden nebo více bezpilotních systémů.
• Provoz ve vizuálním dohledu ( visual line of sight operation, VLOS) je druh provozu bezpilotních systémů, při kterém je dálkově řídící pilot schopen udržovat nepřetržitý nezprostředkovaný vizuální kontakt s bezpilotním letadlem.
• Průkaz způsobilosti (licence) je doklad vydaný leteckým úřadem, který opravňuje k výkonu příslušných funkcí v civilním letectví.
• RC hračky/modely (Radio-Controlled toys) jsou modely (letadel, tanků atp.), které lze řídit na dálku pomocí radiosignálu.
• Účastník leteckého provozu je osoba, které létá s jakýmkoliv dronem a která musí dodržovat příslušná pravidla.
• Úřad pro civilní letectví (UCL) eviduje mj. drony i piloty, uděluje pilotní licence atp.

Klasifikace souvisejících termínů [EU, 2019/947]

Civilní aplikace dronů:

• archeologie (archeology)
• rekreace (recreation)
• letecké fotografie (aerial photography)
• sběr dat (data collection)

Komerční aplikace dronů:

• dodávání výrobků (product deliveries)
• přeprava nákladů (cargo transport)
• vědecký výzkum (scientific research)
• výroba filmů (filmmaking)
• zemědělství (agriculture)

Uživatelé dronů:

• rekreační piloti (hobby pilots)
• profesionální piloti (profi pilots) pro komerční účely povinná evidence stroje i pilota u ÚCL

Hmotnostní kategorie pro drony:

• do 0,91 kg (rekreační/sportovní piloti)
• 0,91–7 kg (rekreační/sportovní piloti)
• 7–25 kg (rekreační/sportovní piloti)
• nad 25 kg (profi piloti; pilotní zkoušky)

Kategorie provozu bezpilotních systémů:

• otevřená kategorie (open category) nevyžaduje žádné předchozí oprávnění
• specifická kategorie (specific category) vyžaduje oprávnění
• certifikovaná kategorie (certified category) vyžaduje osvědčení

FEL ČVUT v Praze, katedra kybernetiky zkoumá „hejno“ dronů ( drone swarm) v rámci aktivit výzkumné skupiny

Multi-robot. Tato skupina vyhrála významnou soutěž „Mohamed Bin Zayed International Robotics Challenge“ v letech 2017 a 2020.

Evropská legislativa pro oblast bezpečného provozování bezpilotních letadel zahrnuje řadu dokumentů, např.:

• Nařízení (EU) 2019/947, o pravidlech a postupech pro provoz bezpilotních letadel (Regulation (EU) on the rules and procedures for the operation of unmanned aircraft)
• Nařízení (EU) 2018/1139, o společných pravidlech v oblasti civilního letectví a o zřízení Agentury Evropské unie pro bezpečnost letectví (on common rules in the field of civil aviation and establishing a European Union Aviation Safety Agency)
• Nařízení 549/2004 (ES) Jednotné evropské nebe (Single European Sky), Rámcové nařízení pro vytvoření jednotného evropského nebe (Framework Regulation laying down the framework for the creation of the single European sky)

Legislativa pro oblast dronů v ČR:

• registrace od 1. 7. 2020 ‒ nová povinnost pro většinu pilotů a dronů, mimo hraček (termín posunut na 31. 12. 2020)
• vzdělávání ‒ s registrací bude souviset on-line test
• druhy letů ‒ kategorie pilotů
• pravidla létání v kat. otevřená OPEN − max. výška letu 120 m, nová pravidla pro přelétávání osob
• STS ‒ standardní letové scénáře, doporučené a schválené
• postupy
• osvědčení provozovatele lehkého bezpilotního systému (Light UAS operator Certificate – LUC) ‒ pro provozovatele leteckých prací

Subkomise ISO/TC 20/SC 16, Unmanned aircraft systems, (Bezpilotní letecké systémy), vydala např.

• ISO 21384, Unmanned aircraft systems,
• ISO 21895, Categorization and classification of civil UAS (Kategorizace a klasifikace UAS).

Subkomise ISO/IEC JTC 1/SC 17, Karty a bezpečnostní zařízení pro osobní identifikaci (Cards and security devices for personal identification), připravuje mj. dokument z oblasti dronů:

• ISO/IEC CD 22460, ISO License and Drone Identity Module for Drone (Ultra Light Vehicle or Unmanned aircraft system) (ISO licence a identifikační modul dronu pro dron, ultralehké letadlo nebo bezpilotní letecký systém).

Vysvětlivky k souvisejícím zkratkám a termínům

• Autonomous drone (autonomní dron) je typem UAV, avšak ne každý UAV musí být autonomní.
• DIB, Drone in a Box (dron v krabici) ‒ autonomní předprogramovaný dron; jeho mise začíná a končí v krabici.
• Aerial photography (fotografie ze vzduchu) je činnost nebo technika fotografování povrchu země z dronu atp.
• Archeologické drony (archeological drones) provádí část archeologické činnosti ze vzduchu.
• Drone racing (závody dronů) zajišťuje např. profesionální Liga závodních dronů.
• EASA, European Union Aviation Safety Agency (Agentura Evropské unie pro bezpečnost letectví).
• FPV (First Person View) je metoda ovládání RC dronu technikou videopilotování, tj. přes pilota „uvniř dronu“.
• ICAO, International Civil Aviation Organization (Mezinárodní organizace pro civilní letectví).
• Inteligence skupiny dronů (multi-drones intelligence) je předprogramované kolektivní chování skupiny dronů.
• Multi-Drones (multidrony) jsou variantou multirobotů, které mohou provádět náročná hledání v nebezpečných prostorech atp. [Multi-robot]
• ŘLP ČR, Řízení letového provozu České republiky.
• SES, Single European Sky (Jednotné evropské nebe), je předmětem Nařízení ES 549/2004.
• UAV, Unmanned Areal Vehicle (bezpilotní letadlo).
• WAP, Wireless Application Protocol, je technický standard pro přístup k informacím přes mobilní bezdrátovou síť.
• WIM, WAP Identity Module, je modul, který je částí bezdrátového zařízení, založený mj. na digitálním podpisu.