以色列國家無人機計畫 INDI
以色列國家無人機計畫(INDI)於 2019 年啟動,宗旨是創建一個中央網絡,可以管理任何特定時間在全國各地飛行的大量自主無人機的空中交通。人們希望這項雄心勃勃的實驗最終能開創一個新世界,無人機可以安全地在天空中飛翔,運送緊急醫療用品、甚至人員到外帶食品和在線購買的一切物品。
但當一年前戰爭開始時,該計畫被迫改變方向並開始在即時網路上註冊活躍的無人機。
「這項任務很快就把我們的實驗帶到了現實世界」,領導 INDI 的以色列創新中心第四次工業革命負責人 Daniella Partem 說道。 「這迫使我們利用我們一直在逐步發展的能力,並在很短的時間內建立一個工作機制」。
集中式無人機網路
Partem指出,集中式無人機網路的潛在商業用途是驚人的,幾乎涵蓋每個領域。以自動無人機取代目前的送貨方式可以縮短運輸時間和成本,減少道路雍塞,並提供通往偏遠或難以到達地區的通道。她說,將無人機的使用納入主流可能有助於創造現在還不可行的新產業。
但建立有效的無人機送貨網路並不是一件簡單的事。到目前為止,INDI 和與該計畫合作的 11 間無人機科技公司已經進行 24,000 多次試飛,實驗難度越來越高,以瞭解無人機送貨網路的可行性。
一些試點計畫透過聽起來像科幻小說的成就激發公眾的想像:在Tel Aviv 用無人機運送壽司和啤酒,或用無人駕駛空中計程車將人們運送到耶路撒冷的醫院。
開發全國網路的巨大挑戰
但這些引人注目的壯舉只是大局中的一小部分。開發全國網路意味著解決安全、隱私、物流、監管要求、商業可行性以及一系列最終可能影響現實世界無人機交付系統實施的細節問題。
Partem解釋說,最大的挑戰之一是各方之間的協調,並將網路模型與機場交通控制中心的網路模型進行比較。
以色列的國家無人機網路不是提供一個由技術提供者管理一切的封閉系統,而是允許獨立公司在系統上註冊並部署自己的無人機機隊,一切都透過中央資訊交換所連接和協調。Partem指出,這種方法鼓勵市場創新和競爭,促進充滿活力和永續的無人機生態系統。
民用需求與軍事需求的平衡
INDI 正在開發的一些產品總體上類似於民航局在有人駕駛飛機方面所做的事情,指揮交通並防止商用航空器妨礙軍隊。但無人機數量之多,加上它們幾乎可以在任何地方起飛和降落,幾乎任何人都可以操控,更不用說以色列國土狹小、軍事基地眾多,使得這項任務變得極其複雜。
Partem說,10 月 7 日戰爭一開始,平衡 INDI 民用需求與軍事需求的困難就成為人們關注的焦點。
Partem說:「創建民用無人機基礎設施的主要挑戰之一是完善一個模型,讓國防世界和民用世界如何在空中共存而不互相干擾。…戰爭一旦開始,這種緊張局勢就會加劇。」
衝突開始時,以色列最初禁止大部分無人機飛行,但授權一部分的無人機繼續飛行。民航局要求 INDI 提供仍獲授權飛行的民用無人機所在位置的全面資訊,並協助他們確保它們在批准的區域和高度飛行。
射頻識別追蹤無人機
當局希望使用 INDI 開發的電子射頻識別(remote identification)技術來註冊和追蹤無人機,以確保其身分並防止它們干擾軍事業務。這樣做需要 INDI 迅速將其正在開發的許多理論概念付諸實踐。
「我們需要開發一個系統來快速在網路上註冊新的無人機並將其與軍隊網路進行協調。這需要技術、監管和快速行動能力的結合」,Partem說。 「這之所以可能,是因為我們已經開發了基礎設施,並與監管機構建立了合作和信任關係」。
INDI 是由創新中心、交通部、民航局和智慧交通局合作創建的,第二年春天,當監管機構重新向公眾開放天空時,該機構恢復了正常運作。「但戰爭給了我們很多教訓,告訴我們如何使我們的生態系統更具彈性並適應新的情況」,Partem說。
夢想
INDI 的主要目的仍然是創建商業無人機網路。團隊早期學到的教訓之一是,規模經濟對於無人機物流在經濟方面的可行性至關重要。
在 2021 年的第一階段測試中,出於安全考慮,INDI 只被允許使用有效載荷不超過 2.5 公斤(5.5 磅)的小型無人機進行送貨測試。它的首批任務之一是將必勝客披薩運送到附近的村莊,這有助於說明如果管理不當,這種方法可能會多麼不划算。
Partem指出:「一家公司建立自己的送貨網絡和部署無人機機隊的費用意味著,在早期階段,每次無人機飛行將花費數百shekels(1 shekel 約莫為新臺幣9元)。…如果你所做的只是送外賣,那是行不通的。」
INDI 也了解到,由於無人機在公寓大樓周圍嗡嗡作響的安全和隱私問題,送貨上門在技術上是不可行的。在披薩試驗和其他物流的示範中,送貨將被送到指定的投遞點,再由送餐員親自接貨並送到目的地。
第二階段的測試於 2023 年開始,政府和私人組織投資了 6,000 萬shekels,設定更雄心勃勃的目標,包括承載更重負載(包括人員)的能力。那年夏天,它測試了空中計程車——本質上是沒有司機的飛行汽車——在耶路撒冷等城市地區的醫院之間運送乘客和重型貨物。「最有可能的是,醫院和警察局等公共部門機構將首先採用新技術」, Partem說。
她指出,在過去的一年中,一些以色列城市已經開始使用新型自主的「盒子裡的無人機」,這些無人機可以自行部署並從上方監視大片區域。「但最終,」她說,「一切都必須對商業有意義」。
明年第二階段測試後,未知…
其他國家也在建設或支持創建無人機網路基礎設施,包括美國、瑞士、澳洲、印度和巴西。然而,以色列被普遍認為是該領域的領導者,以色列創新中心副總裁兼國際合作部的負責人 Shlomi Kofman 指出。
「我們正在制定的立法程序和模板正在世界各地進行研究和複製,」他說。第二階段測試預計於 2025 年 4 月結束,目前尚不清楚該計畫在此之後將如何繼續。
「國家預算上週剛剛獲得批准,我們不知道我們對此的立場,」Kofman 說,「但我們有信心,我們將繼續努力為以色列和全世界創造突破性的變革。」同時,INDI 仍在學習過程中,測試論文並犯錯,希望最終得到正確的公式。
「在每個階段,我們都會了解新的挑戰,然後我們著手尋找每個挑戰的解決方案」,Partem說。 「人們開發自動駕駛汽車花了多少年?一切都比你想像的還要長。有很多懸而未決的問題,但我們來這裡是為了嘗試解決它們」。