本文件提出了一个分类和影响分析方案,以帮助支持无人机自动操作的讨论和监管发展。还引入了 “操作设计域”(ODD)概念,作为一种机制来确定自动化功能的范围,以帮助管理复杂的多维操作环境。这允许对自动化进行功能评估,因为它涉及到人机互动,认识到在特定操作中,不同飞机功能的自动化程度可能不同。
目前,本文件的范围仅限于无人机系统飞行操作,同时承认飞行操作将在更广泛的空域环境范围内进行。空域环境的自动化将在未来的 JARUS 文件中讨论。该文件还讨论了随着自动化水平的不断提高,责任和权限如何发生变化。所提出的分类方法借鉴了其他航空团体开展的类似工作,包括广为人知的汽车行业 SAE 国际分类和飞机自动化方面的 ASTM 国际考虑因素(见下文参考文献)。分类方法概述如下:
0 级 - 手动操作: 人完全负责功能执行,没有机器支持。
1 级 - 辅助操作: 机器在执行功能的过程中为人类提供环外支持,例如提供相关信息。
2 级--减少任务: 机器以环内管理角色运行,减少人类完成任务的工作量,例如,根据预测的飞行路径提供冲突警报和解决建议。
3 级 - 监督自动化: 机器在人的监督下执行功能,而人则应根据需要进行监控和干预,例如,与自动驾驶仪绑定的自动交通碰撞和规避(TCAS)系统可在收到解决建议警报时自动执行机动操作。
4 级 - 例外管理: 机器执行功能,在出现问题时向人类发出警报。人类无需对功能进行实时监控,可在机器发出问题警报后随时进行干预。
5 级 - 完全自动化: 机器完全负责功能的执行。由于实际限制或 ODD 的故意排除,人类无法进行实时干预。
自动化功能对操作的影响一般分为三个级别:安全独立功能、部分安全依赖功能和安全依赖功能。通过评估自动化功能的安全关键性(通过了解其与其他系统的独立性)和了解功能的自动化程度,可以评估自动化功能对特定操作的影响。
最后,为了在整个空域全面采用自动化功能,需要建立对自动化系统的信任。在自主技术开发和人类操作员培训中应用信任框架,是实现完全自主系统操作的核心环节。在运行环境中,这将在自动化机器和人类操作员之间建立一种双向关系,以确保最安全地应用自动化操作,实现可信赖的自主。