Riskien tekninen ja operatiivinen lieventäminen ilmassa

Erityinen-kategoriassa kaikkiin eri operaatiotyyppeihin valmistauduttaessa tulee ennen operaatioiden aloittamista perehtyä toiminta-alueeseen, ja kuinka todennäköistä on, että alueella on miehitettyä ilmailua. Toiminta-alueen ja sen ympärillä olevan liikenteen havainnointialueen miehitetyn ilmailun tiheys vaikuttaa alueella sovellettavaan ilmariskiin ARC (Air Risk Class). Ilmariskiä tarkasteltaessa katsotaan ensiksi alueen ominaisuuksien mukainen alustava riskiluokka. Ilmariskin arviointia varten on määriteltävä operaation lennätysalue, ja varailmatila, jotka muodostavat toiminta-alueen.

Lennätysalue (flight geography) on alue jolla UAV operoidaan normaalisti, esimerkiksi ohjelmoitu reittiviiva, tai käsin ohjattaessa normaali toiminta-alue, tai pistemäinen kohta, johon UAV nostetaan leijuntaan. Nimellisen reittiviivan, pisteen tai toiminta-alueen ympärille tulee laskea lisäksi vähintään kymmenen metrin alue, tai jos UAV:n nopeus on yli 5 m/s, niin kahden sekunnin lentomatkaa vastaava etäisyys. Lennätysalueella toiminta on normaalia ja suunnitelman mukaista.

Varailmatila (contingency volume) määritellään lennätysalueen ulkopuolelle. Varailmatilan koko on vähintään kymmenen metriä, tai jos UAV:n nopeus on 5 m/s, alueen koko tulee olla vähintään UAV:n kulkema matka kahden sekunnin aikana. Jos UAV ajautuu varailmatilaan, tulee aloittaa poikkeusmenettelyt välittömästi UAV:n saamiseksi takaisin lennätysalueelle. Itse suunnitellun tehtävän suorittaminen keskeytyy, kunnes UAV saadaan palautettua takaisin lennätysalueelle, tai jos palauttaminen ei onnistu, tulee UAV laskea maahan.

 
Toiminta-alue (operational volume) muodostuu lennätysalueesta ja varailmatilasta.
 

• ARC-a, ilmatilan osa, jossa miehitetyn ilmailun kohtaaminen ja yhteentörmäyksen riski ovat erittäin pienet ilman taktisia riskien lievennyksiä. Tällaisia ilmatilan osia ovat esimerkiksi: 

1. Erillinen miehittämättömän ilmailun toimintaa varten varattu alue, vaara- tai rajoitusalue.
2. Miehittämätön operaatio hyvin matalalla lentokorkeudella (30 m AGL tai 15m esteen yläpuolella). 
3. Olemassa olevan luonnollisen tai rakennetun esteen välittömässä läheisyydessä (enintään 50 m vaakasuoralla etäisyydellä).

• ARC-b, ilmatilan osa, missä todennäköisyys kohdata miehitettyä ilmailua on kohonnut, ja edellytetään matalatehoisia taktisia riskien lievennystoimenpiteitä. Esimerkki tällaisesta ilmatilasta on valvomaton ilmatila, ilmatilaluokka G, harvaan asutulla alueella, enintään 150 m korkeudelle maanpinnasta.
• ARC-c, ilmatilan osa, missä todennäköisyys kohdata miehitettyä ilmailua on selvästi kohonnut, toiminta on samassa ilmatilassa missä miehitetty ilmailu operoi normaalisti. Edellyttää keskitehoisia taktisia riskien lievennystoimenpiteitä. Tällaisia ilmatiloja on valvottu ilmatila lentopaikkojen rajoittavien ilmatilavyöhykkeiden ulkopuolella, valvottu tai valvomaton ilmatila tiheästi asuttujen alueiden yläpuolella.
• ARC-d, ilmatilan osa, mikä on lentopaikkojen alueella, ja miehitetty ilmailu operoi matalalla, esimerkiksi nousu ja laskeutuminen. UAV toiminta edellyttää korkeatehoisia riskien lievennyksiä tai selkeitä sovittuja toimintamenetelmiä ilmaliikennepalvelun tarjoajan kanssa. 
   

Tällä hetkellä korkein hyväksyttävä ilmariksiluokka on ARC-b, johtuen toiminnan lopullisesta jäännösriskitasosta ja tällä hetkellä käytettävissä olevasta UAV-kaluston tasosta.

Alustavaa ilmariskiä voi lieventää strategisilla ilmariskin lievennystoimenpiteillä. Strategiset lievennystoimenpiteet eivät ole pakollisia, jos toiminnan ilmariski on riittävän alhainen, mutta usea operaatiomuoto edellyttää riskien lievennyksiä. Edellä olevan taulukon perusteella yleisin operaatiotyyppi on alustavan ilmariskin arvioinnissa luokkaan ARC-c, esimerkiksi kun operaatiot tapahtuvat tiheästi asutulla alueella.

Ilmariskiä voi lieventää rajoittamalla operaation aikana käytettävää lentokorkeutta. Traficom tulkitsee, että käyttämällä erityinen-kategoriassa samaa lentokorkeutta kuin avoin-kategoriassa on sallittu kyseisellä toiminta-alueella, voidaan ilmariski ARC-c lieventää ilmariskiin ARC-b. Esimerkiksi kaupunkialueella laskemalla lentokorkeus 150 m AGL 120 metriin AGL. Ilmariskin arvioinnissa ja strategisena lievennyksenä katsotaan myös operointi rajoittavien ilmatilavyöhykkeiden ulkopuolella.

Operaattori voi myös muilla tavoin osoittaa suunnitellun operaation ilmariskin kyseisessä paikassa olevan todellisuudessa pienempi kuin edellä olevassa taulukossa on esitetty, operaattori voi käyttää tätä strategisena ilmariskin lievennyksenä. Esimerkiksi operointi lentopaikan läheisyydessä ennalta sovitusti lentopaikka- tai lennonvarmistuspalveluja antavan tahon kanssa rajatulla alueella, missä miehitetty ilmailu ei lennä, tai miehittämättömän ilmailun toiminnan ajankohtaa siirtämällä aikaan jolloin miehitettyä ilmailua ei toiminta-alueella tapahdu.

Ilmariskiluokan ja lievennyksien jälkeen tulee huomioitavaksi kyseisen ilmariskiluokan taktiset, eli itse operaation aikana toteutettavat riskien lievennykset. Kullekin ilmariskiluokalle on määritelty taktisen lievennyksen suorituskyvyn vaatimukset TMPR (tactical mitigation performace requirement). Näissä vaatimuksissa on esitetty eri ilmariskiluokkien mukaiset UAV:n järjestelmien ilmaliikenteen havainnointi- ja väistökyvyn vaatimukset, kuinka suuri osa toiminta-aluetta lähestyvästä liikenteestä tulee kyetä havaitsemaan ja miten UAV:n tulee suoriutua miehitetyn ilma-aluksen väistämisestä. Kaikkiin TMPR vaatimuksiin liittyy miehitetyn ilmailun havainnointietäisyys. Havainnointietäisyys riippuu suuresti havaittavasta liikenteestä, etenkin liikenteen nopeudesta, ja myös UAV:n suorituskyky väistämiseen vaikuttaa asiaan. Tarkkaa mitoitusta havainnointialueelle ei voi antaa johtuen useista muuttuvista tekijöistä.

• ARC-a, ei TMPR vaatimusta, koska kyseisessä ilmatilassa riski yhteentörmäyksestä on erittäin vähäinen, ei havainnointi- ja väistökykyä edellytetä.
• ARC-b, TMPR vaatimus matalatasoinen. Tässä ilmariskiluokassa UAV:n järjestelmän tulee kyetä havaitsemaan 50% havaintoalueelle tulevasta miehitetystä ilmailusta. UAV:n tulee väistämisenä kyetä laskeutumaan 20 metrin lentokorkeudelle alle 60 sekunnin kuluessa väistökäskyn antamisesta, tai muutoin väistää miehitettyä ilma-alusta selvästi erossa pysyen.
  • Tekniset järjestelmät, mitä voi käyttää miehitetyn ilmailun havainnointiin, voivat olla esimerkiksi:
    • Verkkopohjaiset yleiset lentoliikenteen seurantasivustot
    • ADSB-in/FLARM/Pilot Aware vastaanotin
    • U-space dynaaminen geofence
    • Ilmailuradiotaajuuden seuranta
• ARC-c, TMPR vaatimus keskitehoinen. Tässä ilmariskiluokassa UAV:n järjestelmien tulee kyetä havaitsemaan 90% havaintoalueelle tulevasta miehitetystä ilmaliikenteestä. Tätä suorituskykytasoa ei käsitellä tässä koulutusmateriaalissa tarkemmin kyseisen ilmariskiluokan aiheuttaman jäännösriskin SAIL ollessa korkea.
• ARC-d, TMPR vaatimus järjestelmälle on vaatimusten RTCA SC-228 tai EUROCAE WG-105 MOPS/MASPS, tai vastaavien vaatimusten mukainen, eikä käsitellä tarkemmin tässä koulutusmateriaalissa

Lennot suoraan näköyhteyteen perustuen, VLOS, täyttää TMPR vaatimuksen havainnointi- ja väistökyvystä ilman erillisiä teknisiä järjestelmiä.