โมดูล 4/5 · สัปดาห์ 10–12 · 27 ชม.

UTM และ Remote ID

UAT 367 ความมั่นคงไซเบอร์ ระบบเชื่อมโยงการบัญชาการและควบคุม และการจัดการจราจรระบบอากาศยานไร้คนขับ

เวลาเรียนประมาณ 90 นาทีร่าง รอตรวจปรับปรุงล่าสุด 27 กันยายน 2569

บทเรียน

เมื่อเรียนจบโมดูลนี้ ผู้เรียนจะสามารถ

  1. อธิบายสถาปัตยกรรม UTM ผู้ให้บริการ USS และการแลกเปลี่ยนแผนการบิน
  2. ตรวจความขัดแย้งเชิงกลยุทธ์ของแผนการบินในมิติพื้นที่ ความสูง และเวลา แล้วหาเวลาเลื่อนที่น้อยที่สุด
  3. อธิบายข้อมูลและสมรรถนะของ Remote ID ตาม ASTM F3411 และ FAA Part 89
  4. เปรียบเทียบกรอบ U-space ของสหภาพยุโรปกับสถานะในประเทศไทย

ความรู้พื้นฐานที่ควรมี: UAT 367 โมดูล 1–3 · UAT 312 โมดูล 4 (Remote ID เบื้องต้น)

ทำไมต้องรู้

เมื่อโดรนหลายลำของหลายผู้ปฏิบัติการบินในพื้นที่เดียวกันนอกระยะสายตา ไม่มีใครมองเห็นทั้งหมด หอบังคับการบินแบบเดิมก็ไม่ได้ออกแบบมาให้คุยกับโดรนนับร้อยลำ UTM (UAS traffic management) จึงเป็นระบบที่ผู้ให้บริการหลายรายแลกเปลี่ยนแผนการบินกันแบบอัตโนมัติ กรอบของ ICAO ฉบับที่ 4 (2023) วางหลักการร่วมของระบบนี้ และคนบนพื้นต้องรู้ด้วยว่าโดรนที่บินผ่านเป็นของใคร ซึ่งเป็นหน้าที่ของ Remote ID

สถาปัตยกรรม UTM

  • ผู้ปฏิบัติการ ส่งแผนการบินผ่าน USS (UAS service supplier) ที่ตนใช้บริการ
  • USS ส่ง แผนการบินที่แจ้งไว้ (operational intent) เป็นชุดช่วงพื้นที่ ความสูง และเวลา
  • บริการค้นหาและซิงก์ (DSS) บอกแต่ละ USS ว่าต้องคุยกับ USS รายใดที่มีแผนในพื้นที่เดียวกัน
  • หน่วยงานกำกับ ประกาศข้อจำกัด เช่น พื้นที่ห้ามบินชั่วคราว
  • ASTM F3548-21 กำหนดการทำงานร่วมกันของ USS รวมถึงการตรวจความขัดแย้งเชิงกลยุทธ์ (strategic conflict detection) ก่อนบิน และการเฝ้าดูว่าบินตามแผนหรือไม่
ผู้ปฏิบัติการ A และ B ทางซ้ายส่งลูกศรไป USS 1 และ USS 2 ตามลำดับ USS ทั้งสองมีลูกศรสองทางถึงกัน และมีลูกศรไปบริการค้นหาและซิงก์ DSS ตรงกลาง USS 1 มีลูกศรไปหน่วยงานกำกับทางขวาบน USS 2 มีลูกศรเส้นประสีส้มไปแอปแสดง Remote ID ทางขวาล่าง
ภาพที่ 1 ผู้เกี่ยวข้องในระบบจัดการจราจร UAS

สหภาพยุโรปใช้ชื่อ U-space ตามระเบียบ (EU) 2021/664 ซึ่งใช้บังคับตั้งแต่ 26 มกราคม 2023 กำหนดบริการบังคับสี่อย่างในทุกพื้นที่ U-space ได้แก่ การระบุตัวผ่านเครือข่าย การรับรู้พื้นที่ (geo-awareness) การอนุญาตเที่ยวบิน และข้อมูลจราจร ส่วนข้อมูลสภาพอากาศและการเฝ้าดูการบินตามแผนเป็นบริการเสริมที่รัฐสมาชิกกำหนดได้

สถานะในประเทศไทย: บริษัทวิทยุการบินแห่งประเทศไทย (AEROTHAI) ทดลองระบบ AEROTHAI UTM ที่วังจันทร์วัลเลย์ จังหวัดระยอง และสาธิตครั้งแรกเมื่อ 1 กันยายน 2565 ยังไม่พบประกาศของ กพท. หรือ กสทช. ที่บังคับใช้ UTM หรือ Remote ID เป็นการทั่วไป ผู้ปฏิบัติการในไทยต้องตรวจประกาศล่าสุดของ กพท. ก่อนทำงานจริง

ตรวจความขัดแย้งของแผนการบิน

แผนการบินแต่ละเที่ยวแบ่งเป็นช่วงทาง แต่ละช่วงเป็นกล่องในพื้นที่ ความสูง และเวลา (บวกเวลาเผื่อ) สองกล่องขัดแย้งเมื่อทับกัน ทุกมิติ ถ้าไม่ทับแม้มิติเดียวก็ไม่ขัดแย้ง

ตัวอย่างที่ 1 เส้นทางส่งเวชภัณฑ์สองเส้นที่ตัดกัน

เที่ยวบิน A บินตะวันออก 6 km ที่ความสูง 30–90 m เที่ยวบิน B บินขึ้นเหนือตัดผ่านกลางเส้นทาง A ที่ 50–90 m ทั้งคู่บิน 15 m/s แบ่งช่วงละ 1 km กว้างข้างละ 100 m เผื่อเวลา ±30 s

import math

def intent(start, end, alt, speed, depart, seg=1000, half_w=100, buf=30):
    (x0, y0), (x1, y1) = start, end
    length = math.dist(start, end)
    vols = []
    for i in range(math.ceil(length / seg)):
        a, b = i * seg / length, min((i + 1) * seg / length, 1)
        xa, ya = x0 + a * (x1 - x0), y0 + a * (y1 - y0)
        xb, yb = x0 + b * (x1 - x0), y0 + b * (y1 - y0)
        vols.append((min(xa, xb) - half_w, max(xa, xb) + half_w, min(ya, yb) - half_w, max(ya, yb) + half_w,
                     alt[0], alt[1], depart + a * length / speed - buf, depart + b * length / speed + buf))
    return vols

def overlap(p, q):
    return all(p[2 * k] < q[2 * k + 1] and q[2 * k] < p[2 * k + 1] for k in range(4))

A = intent((0, 0), (6000, 0), (30, 90), 15, depart=0)
for delay in range(0, 601, 30):
    B = intent((3000, -3000), (3000, 3000), (50, 90), 15, depart=delay)
    clashes = [(i + 1, j + 1) for i, p in enumerate(A) for j, q in enumerate(B) if overlap(p, q)]
    print(f"B departs +{delay:>3} s: {len(clashes)} conflicting segment pairs {clashes}")
    if not clashes:
        break
B departs +  0 s: 4 conflicting segment pairs [(3, 3), (3, 4), (4, 3), (4, 4)]
B departs + 30 s: 4 conflicting segment pairs [(3, 3), (3, 4), (4, 3), (4, 4)]
B departs + 60 s: 3 conflicting segment pairs [(3, 3), (4, 3), (4, 4)]
B departs + 90 s: 3 conflicting segment pairs [(3, 3), (4, 3), (4, 4)]
B departs +120 s: 3 conflicting segment pairs [(3, 3), (4, 3), (4, 4)]
B departs +150 s: 1 conflicting segment pairs [(4, 3)]
B departs +180 s: 1 conflicting segment pairs [(4, 3)]
B departs +210 s: 0 conflicting segment pairs []

ถ้า B ออกพร้อม A จะขัดแย้งสี่คู่บริเวณจุดตัด การเลื่อน B ออกไป 210 วินาทีทำให้ไม่มีคู่ใดทับกัน อีกทางหนึ่งคือแยกความสูงไม่ให้ทับกันเลย ซึ่งต้องอยู่ในเพดานที่ได้รับอนุญาต

ซ้ายเป็นมุมมองจากด้านบน เส้นทาง A แนวนอนหกช่วงสีฟ้า เส้นทาง B แนวตั้งหกช่วงสีเขียว ช่วงที่สามและสี่ของทั้งคู่บริเวณจุดตัดเป็นสีชมพู ขวาเป็นแผนภูมิเวลา A ช่วง 3 และ 4 กับ B ช่วง 3 และ 4 ทับกันราว 100 ถึง 300 วินาที เมื่อเลื่อน B 210 วินาที ช่วงของ B ย้ายไปราว 310 ถึง 510 วินาทีจึงไม่ทับ
ภาพที่ 2 ช่วงพื้นที่และเวลาของสองแผนการบินที่ทับกัน

Remote ID

ASTM F3411-22a กำหนดรูปแบบข้อความ Remote ID ทั้งแบบกระจายสัญญาณ (broadcast) และผ่านเครือข่าย ข้อความกระจายสัญญาณมีหลายชนิด เช่น Basic ID, Location/Vector, Authentication, Self-ID, System และ Operator ID กฎ FAA 14 CFR Part 89 ของสหรัฐฯ ซึ่งบังคับใช้เต็มที่ตั้งแต่ 16 มีนาคม 2024 กำหนดข้อมูลขั้นต่ำ เช่น หมายเลขประจำอากาศยาน ตำแหน่งและความสูงของอากาศยานและสถานีควบคุม ความเร็ว เวลา และสถานะฉุกเฉิน และกำหนดสมรรถนะไว้ เช่น

  • ส่งอย่างน้อย 1 ข้อความต่อวินาที
  • ส่งไม่ช้ากว่า 1.0 วินาทีหลังวัด
  • ตำแหน่งคลาดไม่เกิน 100 ft (30.48 m) ที่ความน่าจะเป็น 95%

3GPP ก็มีข้อกำหนดการระบุและติดตาม UAS ผ่านเครือข่ายมือถือใน TS 23.256 ซึ่งเกี่ยวข้องกับโดรนที่ใช้ LTE หรือ 5G

ตัวอย่างที่ 2 ตรวจ log Remote ID ตามเกณฑ์ Part 89

ใช้เกณฑ์ของสหรัฐฯ เป็นตัวอย่างวิธีตรวจ ข้อมูลเป็น log สมมติ 20 ข้อความ

FT100 = 100 * 0.3048
meas = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12.4, 13.4, 14.4, 15.4, 16.4, 17.4, 18.4, 19.4]
lat = [0.3] * 20
lat[7] = 1.2
errs = [4, 6, 5, 8, 7, 12, 9, 6, 5, 11, 14, 10, 8, 7, 34, 9, 6, 5, 7, 8]

sent = [m + l for m, l in zip(meas, lat)]
gaps = [b - a for a, b in zip(sent, sent[1:])]
print(f"broadcasts {len(sent)}, largest gap {max(gaps):.1f} s, gaps over 1 s: {sum(g > 1.0 for g in gaps)}")
print(f"latency over 1 s: {sum(x > 1.0 for x in lat)}")
within = sum(e <= FT100 for e in errs) / len(errs)
print(f"position within {FT100:.2f} m: {within:.0%} (needs at least 95%)")
broadcasts 20, largest gap 1.9 s, gaps over 1 s: 2
latency over 1 s: 1
position within 30.48 m: 95% (needs at least 95%)

ความแม่นตำแหน่งผ่านพอดี แต่มีช่วงที่ไม่ได้ส่งเกิน 1 วินาทีสองช่วง และข้อความหนึ่งส่งช้าเกิน 1 วินาที ต้องหาสาเหตุ เช่น งานอื่นแย่งเวลาประมวลผลของโมดูลส่งสัญญาณ

ปฏิบัติการประจำโมดูล

ปฏิบัติการ: แผนการบินและ Remote ID ของเครือข่ายส่งเวชภัณฑ์

  1. วาดเส้นทางจากโรงพยาบาลไป รพ.สต. ทั้งสามแห่ง แบ่งเป็นช่วงแล้วใช้โค้ดตัวอย่างที่ 1 ตรวจทุกคู่เที่ยวบินในหนึ่งวัน
  2. จัดตารางออกเดินทางให้ไม่มีความขัดแย้ง และเทียบกับการแยกความสูง
  3. ถ้าแล็บมีโมดูล Remote ID หรือแอปรับสัญญาณ ให้บันทึกข้อความขณะบินทดสอบ แล้วตรวจด้วยโค้ดตัวอย่างที่ 2
  4. ศึกษาเอกสาร InterUSS หรือแบบจำลอง USS แบบเปิด แล้วอธิบายว่าข้อมูลใดแลกเปลี่ยนระหว่าง USS
  5. สรุปสถานะกฎของไทยจากเว็บไซต์ กพท. ณ วันที่ทำปฏิบัติการ พร้อมระบุแหล่ง

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อย

ระวัง

  • ตรวจความขัดแย้งเฉพาะพื้นที่ โดยลืมเวลาและความสูง
  • ไม่เผื่อเวลา สำหรับการออกช้าหรือลม
  • เข้าใจว่า UTM แทนการหลบหลีกระหว่างบิน ทั้งที่การตรวจก่อนบินเป็นเชิงกลยุทธ์เท่านั้น
  • นำกฎของสหรัฐฯ หรือยุโรปมาใช้เป็นกฎของไทย
  • ดูแค่ค่าเฉลี่ยของ log Remote ID แทนการตรวจทุกช่วงเวลา

สรุป

  • UTM ให้ USS หลายรายแลกเปลี่ยนแผนการบินผ่าน DSS และตรวจความขัดแย้งก่อนบิน
  • ความขัดแย้งเกิดเมื่อช่วงทับกันทุกมิติ แก้ได้ด้วยการเลื่อนเวลาหรือแยกความสูง
  • Part 89 กำหนดข้อความอย่างน้อย 1 ครั้งต่อวินาที ช้าไม่เกิน 1 วินาที และตำแหน่งคลาดไม่เกิน 30.48 m ที่ 95%
  • U-space มีบริการบังคับสี่อย่าง ส่วนไทยยังอยู่ในขั้นทดลอง UTM

แบบฝึกตรวจความเข้าใจ

  1. สองกล่องทับกันในพื้นที่และความสูง แต่เวลาไม่ทับ ขัดแย้งหรือไม่
  2. ช่วงทางยาว 1 km บิน 20 m/s เผื่อ 30 s ช่วงแรกเมื่อออกเวลา 0 มีช่วงเวลาเท่าใด
  3. บริการบังคับสี่อย่างของ U-space คืออะไร
  4. 100 ft เท่ากับกี่เมตร
  5. ในไทย UTM อยู่ในสถานะใด ตามข้อมูลที่ตรวจได้
เฉลย
  1. ไม่ขัดแย้ง ต้องทับกันทุกมิติ
  2. วินาที
  3. การระบุตัวผ่านเครือข่าย การรับรู้พื้นที่ การอนุญาตเที่ยวบิน และข้อมูลจราจร
  4. m
  5. อยู่ในขั้นทดลอง เช่น AEROTHAI UTM ที่วังจันทร์วัลเลย์ ยังไม่พบประกาศบังคับใช้ทั่วไป

สรุปสูตรสำคัญ

สองช่วงทับกัน
ช่วงเวลาของช่วงทางที่ i

แหล่งอ้างอิงหลัก

  1. International Civil Aviation Organization. (2023). Unmanned aircraft systems traffic management (UTM): A common framework with core principles for global harmonization (4th ed.). ICAO. link
  2. ASTM International. (2021). Standard specification for UAS traffic management (UTM) UAS service supplier (USS) interoperability (ASTM F3548-21). link
  3. European Commission. (2021). Commission Implementing Regulation (EU) 2021/664 of 22 April 2021 on a regulatory framework for the U-space. Official Journal of the European Union, L 139, 161–183. link
  4. ASTM International. (2022). Standard specification for remote ID and tracking (ASTM F3411-22a). link
  5. Federal Aviation Administration. Remote identification of unmanned aircraft, 14 C.F.R. Part 89 (compliance date September 16, 2023). link
  6. Federal Aviation Administration. (2024). FAA ends discretionary enforcement policy for drone remote identification [News release]. link
  7. บริษัท วิทยุการบินแห่งประเทศไทย จำกัด. AEROTHAI UTM. link
  8. 3GPP. Support of uncrewed aerial systems (UAS) connectivity, identification and tracking; Stage 2 (TS 23.256). link

อ่านเพิ่มเติม

ศึกษาหน่วยความรู้ที่กำหนดล่วงหน้า ดูสื่อประกอบ และทำ quiz ประจำโมดูล

ในชั้นเรียน / ภาคสนาม

ปฏิบัติการเข้มข้นในแล็บและภาคสนาม บันทึกผลลงสมุดปฏิบัติการ

หลักฐานการเรียนรู้: สมุดปฏิบัติการที่อาจารย์ลงนาม

แบบทดสอบประจำโมดูล

แบบทดสอบนี้ใช้ตรวจความเข้าใจ (formative) ไม่ใช่การสอบเก็บคะแนน

โดเมนความรู้: ความมั่นคงไซเบอร์และการจัดการจราจร UAS · กฎหมาย ความปลอดภัย และความเสี่ยง