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一场没有飞行员的空中之旅,你准备好了吗?
“我们将看到自动驾驶系统方面更深层次的进展和完善,但这些提高只会是锦上添花而不是翻天覆地的变化。”
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最近,我参观了位于达拉斯的西南航空总部,在那里试飞了波音 737。或者说,我坐进了价值数百万美元的模拟飞行器的驾驶舱内,还学会了如何“降落”在纽约的拉瓜迪亚机场(La Guardia Airport)——这已经是无证民航飞行员所能尝试的极限了。
老实说,这比我想象的要简单一些。
西南航空公司全新的领导力培训和机组人员发展中心(Leadership Education and Aircrew Development Center),教官在我面前和挡风玻璃之间放下了一块透明的面板,向我说明指示灯的功能含义。我的眼前正对着两个大小稍有差异的绿色圆圈。他告诉我,我只需要调节飞机的俯仰角,确保较小的圆圈维持在较大的圆圈内部,即可安全着陆。
不同机型和航空公司的自动驾驶系统功能会存在一些差异,一定条件下,部分飞机甚至还能够自行降落。西南航空公司采用的自动驾驶技术能够全程为飞行员提供协助,下降过程也不例外。但根据我的亲身体验,飞机能否安全着陆最终取决于航空公司的飞行员。
我尽量将飞机保持水平状态,下方电脑生成的皇后区低层建筑和大中央公园大道(Grand Central Parkway)仿真画面很快就离我越来越远。周围的控制器可自动调节,确保我们维持正确的速度飞行。一阵强烈的颠簸过后,我成功降落在了跑道上。模拟飞行器又再一次自动停在了 B 航站楼。
我从模拟飞行器中走了出来。这次体验不仅让我重新认识了自动驾驶系统的复杂性,也刷新了我对确保飞机安全飞行的飞行员的认识。
航空业观察人士似乎总是在担心飞行员短缺的问题,还有人认为,有了自动化技术就可以不需要人类飞行员。然而,大多数专家表示,航空业和乘客还没有做好迎接完全无人驾驶飞行的准备。
佛罗里达州安柏瑞德航空大学(Embry-Riddle Aeronautical University)航空科学系系主任迈克尔·威金斯(Michael Wiggins)表示:“依我所见,无人驾驶飞行会在遥远的将来成为现实吗?我觉得有可能。至于会不会在不久的将来实现?我认为不会。目前,这一领域取得的任何进展都应该以一种非常缓慢、极为慎重的方式来完成。此外,我们还需要实施大量的研究,由研究结果来告诉我们是否应该这样做。”
只要飞机还在空中飞行,飞行员和制造商们就会一直努力:既能让飞行员觉得驾驶飞机是一段轻松的经历,也能为乘客创造一个平稳的出行体验。
“自动飞行操控系统可以追溯到 1920 年代,二战期间就有了初步的自动驾驶系统。”威金斯博士说,“当时的构想是,自动操作能够减轻飞行员非常常规的飞行和侦察任务,还能够帮助飞行员专注于情境感知,以及其他必须处理的监察任务。”
威金斯博士认为,20 世纪这些自动驾驶系统功能变得日趋精细复杂,飞行也变得更加安全,因为相比于人类飞行员而言,这些系统能够更加迅速、有效地发现问题。驾驶舱内的飞行员可能看不到单个仪表上某一跟指针的移动,但电脑却可以探测到这种警告信号并发出更加显而易见的警报。
过去的 50 到 60 年间,影响广泛的科技进步使得飞行安全性得到了前所未有的提高。此前,世界上飞行时间最长的大型飞机驾驶舱,往往需要三名甚至四名飞行员同时工作;如今,只需两名飞行员,便可有效操控这些同款机型的升级版,或取代这些机型的最新款、更高效的飞机机体。
美国民航飞行员协会(Air Line Pilots Association)主席蒂姆·卡诺尔(Tim Canoll)上尉表示,自动化在很大程度上给飞行员协会带来了便利,“从很高的层面上来讲,它确实为我们带来了很多了不起的便利,我们也因此变得十分安全,这就是我们对此欣然接受的原因所在。”
然而他也提到,他认为现在的飞机或多或少已经达到了可能实现的飞行自动化程度。
他说:“我们将看到自动驾驶系统方面更深层次的进展和完善,但这些提高只会是锦上添花而不是翻天覆地的变化。我之所以这么说,是因为如果你仔细观察如今最先进的飞机,就会发现,飞机已经能够在能见度非常低的情况下实现自动降落。”此外,飞机还配备了其它自动化操作。他认为,预测和检测与维护相关的问题将会是自动化领域可能性最大的发展前景。
但埃森哲(Accenture)航空航天与国防事务全球执行总裁约翰·施密特(John Schmidt)表示,航空领域的自动化进程远不止这些。
“一架 787 飞机每飞行一次,产生的数据就有一万亿字节之多,”他说,“如今我们只使用了其中的一小部分数据。”其实,仅 787 飞机引擎就跟踪了 5000 项参数的数据。很多公司已经开始使用人工智能软件来更好地解读这些数据,由此也将进一步提高维护质量和设备使用率。
施密特还表示,他更看好自动飞行控制系统的发展前景。
“现在有一种技术能够从事无人机上飞行员执行的一切事务,”他说,“明年这就会成为实现吗?不会。实现的这一天会比我们认为的时间更早吗?是的。”
为了缩减驾驶舱内的飞行员数量,监管机构已经采取了一些措施。根据一项重新批准的法案,美国联邦航空管理局(Federal Aviation Administration)将为研究单飞行员的运输飞机提供资金支持。民航飞行员协会已经对这一举措表示了反对。卡诺尔上尉说,考虑到飞行员有如厕需要或是突然丧失行为能力,单飞行员飞机必须能够在驾驶舱内无人的条件下安全飞行。
他表示:“我们不认为驾驶舱内仅有一名飞行员能够保障飞行安全。长远来讲,我们也不会接受这样的做法。”他还补充道,配置两名飞行员这一机制能够在保持高效操作的同时,极大地保障飞行的安全性。

与此同时,包括空客和波音在内的大型飞机制造商也在突破技术壁垒。
空中客车公司在一份电子邮件声明中表示:“随着技术的不断进步,自动化变得更加可靠,能够管理更多的工作和更加复杂的任务。与此同时,飞行员的角色也在演变。无人驾驶飞机不仅是技术可行性的问题,同时也是社会接受度问题(不仅要为业界所接受,还需要得到乘客的认可)。”
波音似乎更愿意接受完全自主飞行的飞机。公司发言人保罗·伯格曼(Paul Bergman)在一封电子邮件中表示,波音公司正在更积极地调研无人驾驶民用飞机的可能性。
“将无人驾驶航空系统安全地纳入国家航天体系对于充分发挥其潜力至关重要,”他说,“波音基于风险的系统化整合方法结合了一个多世纪以来人工驾驶飞机的经验教训,能够保障我们当前飞行空域的安全性,同时还可以为无人驾驶系统开辟新的机会。”
此外,波音公司还在探索如何进一步增强当前的自动驾驶系统功能。
伯格曼表示:“今年,波音公司将探索人工驾驶飞机任务自动化的基本原则,目标仍然是为了提高安全性、减少飞行员的工作量。”
在两年一度的英国范堡罗国际航空航天展览(Farnborough Airshow)上,波音和空客都展示了公司的新技术。此次展览已于本周一开幕,一直持续至周日。展会旨在为航空航天行业的企业提供一个向潜在客户展示最新产品的机会,参展商通常会借此机会宣布重大进展或发布新产品。
不过,今年可能不会出现完全自主飞行的民用飞机。威金斯博士表示,实现这种技术的挑战之一在于,自动驾驶飞机需要做的不仅仅是飞行,它们还必须与航空运输网络的所有复杂事务进行交互。
他说:“在我看来,我们与实现完全自主飞行之间的距离既不像有些人希望的那样近在咫尺,也比另一部分人预料的那般遥不可及。我们要继续研究这个问题吗?当然要。但我们不应该在不了解完全自主飞行全部后果的情况下,就一头扎进去。”
翻译:熊猫译社 唐尘
题图来自 Florian Schneider on Unsplash
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