Lidé na fakultě
Ing. Michal Černý

doc. Ing. Bc. Vladimír Socha, Ph.D.; Ing. Michal Černý

Projektový koncept se zaměřuje na vývoj inovativního technického řešení sklopného mechanismu pro bezpilotní letadla s vertikálním vzletem a přistáním (VTOL), konkrétně pro VTOL bezpilotní letadla (UAV) s pevným křídlem (Fixed-wing). Fixed-wing UAV jsou v oblasti bezpilotního letectví hojně využívány díky své vyšší energetické účinnosti a delšímu doletu ve srovnání s UAV typu multikoptéra, jelikož vztlak je tvořen pevnými plochami při dopředném pohybu letadla. Tento typ UAV je proto ideální pro mise, které vyžadují přepravu na delší vzdálenosti, jako jsou inspekce a monitorování velkých pozemních ploch nebo doručování zásilek. Hlavní nevýhodou těchto letounů je však jejich omezená schopnost vzletu a přistání na malých plochách, což výrazně snižuje jejich provozní flexibilitu, zejména v oblastech městském prostředí. Kombinace fixed-wing konstrukce s VTOL schopnostmi přináší řešení této nevýhody, protože umožňuje letounu vertikální vzlet a přistání, zatímco během horizontálního letu využívá aerodynamických výhod pevného křídla. Tento přístup však přináší nový problém. Pevná křídla vytvářejí vysoký aerodynamický odpor během vertikálních fází letu (např. vzletu a přistání), což zvyšuje energetickou náročnost a omezuje efektivitu celého systému, a zároveň zvětšují celkové rozměry letadla. Řešením této problematiky je implementace sklopného mechanismu, který umožní křídla složit během vertikálních fází letu a rozložit během horizontálního letu. Navrhované řešení přináší zásadní výhody v podobě snížení aerodynamického odporu, optimalizace letových vlastností, zvýšení provozní flexibility UAV a snížení jeho rozměrů ve fázi přistání a vzletu. Mechanismus musí být zároveň lehký, kompaktní, dostatečně pevný a nesmí významně zatěžovat energetický systém letadla, aby vyhovoval konstrukčním požadavkům UAV v kategorii do maximální vzletové hmotnosti (MTOW) 25 kg. Projekt si klade za cíl vyvinout a otestovat takový mechanismus, který umožní opakované sklápění a rozložení křídel běhe

2025 - 2025

Studentská grantová soutěž ČVUT - SGS25/072/OHK2/1T/16

doc. Ing. Jakub Kraus, Ph.D.; prof. Ing. Milan Lánský, DrSc.; Ing. Tomáš Tlučhoř

V posledním desetiletí došlo k rapidnímu vývoji bezpilotního letectví. Již dávno se nejedná o výsadu amatérských pilotů, kteří je využívají k pořizování fotografií a videí. Velký technologický pokrok umožnil využití bezpilotních systémů v každodenní lidské činnosti, kde jsou využívány především s úmyslem snížení provozních nákladů a snížení bezpečnostního rizika pro zaměstnance. Z těchto důvodů jsou ve světě využívány například pro inspekce infrastruktury, v zemědělství nebo pro doručování zásilek. Pozornost se dlouhodobě upírala především na bezpilotní systémy těžší než vzduch, nicméně kvůli jejich některým nevýhodám, především relativně krátké době letu a vysokému pozemnímu riziku v případě nehody se nyní pozornost výzkumných projektů obrací i směrem k bezpilotním systémům lehčích než vzduch. Jedním z výzkumných směrů z této oblasti jsou řídící systémy, především ty využívající tahu motorů jakožto hlavního způsobu změny směru ve vertikální ose. Cílem tohoto projektu je vyvinutí řídícího systému využívajícího externí balonet, který umožní efektivnější využití elektrické energie z baterií na palubě. Vedlejším cílem projektu je poté ověřit možnosti BVLOS provozu nad hustě osídleným centrem Hlavního města Prahy.

2025 - 2025

Studentská grantová soutěž ČVUT - SGS25/070/OHK2/1T/16

Cílem projektu je umožnit pokročilý provoz bezpilotních systémů v místech s vyšším rizikem provozu, při provozu v ochranných pásmech tak, aby vznikla doložitelná provozní zkušenost odkazující na dosažení dostatečné provozní bezpečnosti při splnění definovaných podmínek. Cíle bude dosaženo pomocí navržení specifických provozních scénářů zahrnujících požadavky na bezpilotní systémy, dálkově řídící piloty a organizaci provozovatele daných bezpilotních systémů, které budou prakticky otestovány a bude doložena spolehlivost techniky a bezpečnost proveditelnosti daného scénáře, vše v koordinaci s dotčenými správci ochranných pásem. Výsledky projektu budou sloužit jak provozovatelům bezpilotních systémů, tak Úřadu pro civilní letectví.

2025 - 2027

Program na podporu aplikovaného výzkumu a inovací v oblasti dopravy – DOPRAVA 2030

doc. Ing. Jakub Kraus, Ph.D.; Ing. Tomáš Tlučhoř; Ing. Michal Černý

S neustálým rozvojem oblasti bezpilotních systémů (UAS - unmanned aircraft systems) stále více vyvstává potřeba jejich provoz systematicky organizovat. Tato organizace však naráží na novost a právě dynamický vývoj, kdy návrhy uspořádání letového provozu bezpilotních systémů UTM (Unmanned Aircraft Systems Traffic Management) se od prvních myšlenek na UTM stávají stále více komplexní, s tím jak rostou počty možných aplikací UAS a složitost jejich provozu. Zatímco se vyvíjí architektura systému UTM a pravidla, kterými se bude řídit provoz UAS tak, aby bylo možné uspokojit budoucí poptávku, vyvstává jedna konkrétní otázka, a to jak vytvořit prostředí UTM, v němž všichni uživatelé vzdušného prostoru budou považovat svůj přístup ke vzdušnému prostoru a souvisejícím službám za spravedlivý. Díky tomu, že UTM umožní řadu operací UAS, od doručování zásilek, přes inspekce až po nouzové mise, přepravu zdravotnického materiálu a převoz osob, je pro vytvoření prostředí UTM, v němž bude zaručen spravedlivý a rovný přístup, třeba přijmout určité kroky. Začlenění těchto typů bezpilotních operací do současného prostředí ATM (Air Traffic Management), při respektování konvenčních metod a postupů používaných při uspořádání letového provozu, bude náročné. Tradiční přístupy, jako je "first come, first served", je třeba dále přehodnotit a prozkoumat různé možnosti, aby bylo možné vyhovět široké škále aplikací od městského vzdušného prostoru až po odlehlé venkovské oblasti. Je zjevně nutné prozkoumat a vyhodnotit důsledky architektury UTM pro spravedlnost, zejména v této relativně rané fázi, kdy ještě neexistují komplexní implementace. Projekt je proto zaměřen na rozvoj koncepce UTM, specificky na návrh nové metodiky, která umožní zavedení spravedlivého přístupu k UTM v celé Evropě při respektování současných osvědčených postupů uspořádání toku a kapacity letového provozu ATFCM (Air Traffic Flow and Capacity Management). Dále budou zpřesněny předpoklady účinků spravedlivých nebo nesprav

2024 - 2025

Studentská grantová soutěž ČVUT - SGS24/108/OHK2/2T/16

Bezpilotní systémy (UAS) zaznamenaly v posledním desetiletí rapidní vývoj, který umožnil jejich využití v celé řadě lidských činností s cílem zvýšení efektivity či bezpečnosti práce. I z těchto důvodů našly své uplatnění v zemědělství [10.1038/s41598-023-33042-0], inspekcích infrastruktury, přepravě medical supplies [10.1007/s10198-022-01531-0] nebo doručování zásilek koncovým zákazníkům [10.1177/03611981221127012]. Jednou z hlavních překážek, které brání využití v ostatních odvětvích lidské činnosti je omezená výdrž UAS. Zároveň je v současné době problematické získat Oprávnění k provozu pro lety nad hustě osídlenými oblastmi. Oba tyto problémy lze vyřešit použitím UAS lehčího než vzduch.

2024 - 2024

Vnitřní soutěž PPSR

prof. Ing. Milan Lánský, DrSc.; Ing. Tomáš Tlučhoř; Ing. Adam Tománek

Bezpilotní systémy již nejsou výsadou pouze amatérských pilotů, kteří je využívají k pořizování snímků a videí. V posledních letech začala být technologie bezpilotních systémů vyhledávána také profesionálními uživateli, kteří je využívají například v průmyslu, zemědělství, přepravní činnosti či službách. Snaha o zefektivňování těchto leteckých činností vyvolává zvyšování poptávky po létání v režimu mimo vizuální dohled dálkově řídícího pilota. Tento režim provozu s sebou ovšem přináší jistá rizika, především ve vztahu k okolnímu leteckému provozu. Za účelem koordinace bezpilotního letectví a letadel s pilotem na palubě byl vytvořen evropský koncept U-space. Tento koncept si klade za cíl pomocí vysoké úrovně automatizace, digitalizace a poskytování služeb zefektivňovat a zvyšovat bezpečnost provozu bezpilotních systémů. Pro správné fungování tohoto konceptu je bezpodmínečně nutné, aby všichni účastníci letového provozu v prostoru U-space poskytovali aktuální informace o provozu doplněné o předpokládaný vývoj v kratším časovém horizontu. Vzhledem k tomu, že pro navigaci bezpilotních systémů se využívá převážně GNSS a pro komunikaci na delší vzdálenosti mobilní sítě, je tento projekt zaměřen na vytvoření nových poznatků v oblasti provozu bezpilotních systémů a nutnosti pokrytí signály GNSS a 4G. Cílem projektu proto je určit vliv nedostupnosti navigačních a komunikačních signálů pro provoz bezpilotních systémů v U-space. Zároveň bude stanoveno, zda by bylo možné tyto signály v případě potřeby nahradit jinými technologiemi či procedurami, skrze které by bylo možné zachovat dostatečnou úroveň provozní bezpečnosti.

2023 - 2024

Studentská grantová soutěž ČVUT - SGS23/135/OHK2/2T/16

prof. Ing. Milan Lánský, DrSc.; Ing. Vít Volný; Ing. Michal Černý

Využití bezpilotních systémů exponenciálně roste jak v komerční, tak v nekomerční sféře. Letectví díky tomu stojí na prahu velkých změn, které přinášejí nové technologie a nové typy letadel, jakožto jejich nové způsoby využití. V posledních letech se po světě začaly implementovat regulatorní předpisy, které nastavují nová pravidla pro provoz bezpilotních systémů tak, aby bylo možné je začlenit do již existujícího leteckého provozu. Díky tomu dochází k podpoře rozvoje a ověřování využití bezpilotních systémů i pro městskou leteckou dopravu (UAM, Urban Air Mobility). Jak již z názvu plyne, UAM se zaměřuje na provoz bezpilotních systémů v konkrétních městských oblastech. Jedná se tak o nový prvek, kterým dokáže letecká doprava přispět ke zlepšení dopravy ve městech. Předložený projektový koncept se zabývá problematikou UAM, konkrétně pak návrhem metodiky hodnocení vhodnosti UAM v městských oblastech. Podstatou projektu je vytvořit na základě stávajících poznatků metodiku, která dokáže ohodnotit vhodnost začlenění UAM do měst.

2023 - 2024

Studentská grantová soutěž ČVUT - SGS23/139/OHK2/2T/16