全自动驾驶的客机要来了,你敢坐吗?
這幾年不少科技公司和汽車廠商都投入到自動駕駛中,在美國鳳凰城已經(jīng)能打到Waymo 的無人出租車,但自動駕駛汽車距離大規(guī)模上路還有一段不小的距離。
雖然自動駕駛汽車還沒普及,但全自動駕駛的客機(jī)已經(jīng)上天了。空客公司近日宣布,已經(jīng)在一架 A350-1000 商用客機(jī)上成功實現(xiàn)自主滑行、起飛和降落。
這意味著客機(jī)已經(jīng)能實現(xiàn)無需人工干預(yù)的全自動駕駛,過去飛機(jī)上盡管配備了自動駕駛儀,但一般在空中巡航時才能夠接管。
無人駕駛客機(jī)要來了,接下的問題是,你敢坐嗎?
飛行員放手,客機(jī)靠自己起飛和降落
在空客展示的一段視頻中,一輛 A350-1000 客機(jī)在跑道開始滑行后,駕駛艙內(nèi)的兩位飛行員沒有再進(jìn)行任何操作,機(jī)長將雙手放在大腿上,隨后飛機(jī)順利起飛。
這是去年 12 月空客在法國盧茲-布拉尼亞克機(jī)場進(jìn)行的一次測試,也是航空史上首次實現(xiàn)客機(jī)基于圖像識別的全自動起飛。
當(dāng)時空客在四個半小時完成了 8 次起飛,試飛的機(jī)長 Yann Beaufils 表示,這次測試的表現(xiàn)超出預(yù)期。
我們將油門桿移至起飛位置,并監(jiān)控飛機(jī),它開始推出并自動加速,并保持跑道中心線為系統(tǒng)輸入的精確轉(zhuǎn)速。然后,飛機(jī)的機(jī)頭開始自動抬起,以達(dá)到預(yù)期的起飛俯仰值,幾秒鐘后又開始降落。
而完成全自動起飛之后,空客又在過去半年內(nèi)完成了基于圖像識別的自主降落和滑行,成為全球第一家完成客機(jī)自主滑行、起飛和降落的航空公司。
這幾次測試其實都是空客 ATTOL 項目的一部分,全稱是「Autonomous Taxi, Take-Off and Landing」,也就是自主滑行及起降,目標(biāo)是通過開發(fā)一套視覺學(xué)習(xí)算法,通過機(jī)載攝像頭、激光雷達(dá)(LiDAR)等傳感器實現(xiàn)自主完成起降。
簡單來說,ATTOL 就是要給飛機(jī)裝上一雙眼睛,讓它可以自己看懂跑道上各種標(biāo)線,從而判斷出跑道中心線的位置。
在過去 2 年中,空客已經(jīng)進(jìn)行了約 500 次測試飛行測試,其中有 450 次就是用來收集視頻數(shù)據(jù)來完善算法,并在 6 組飛行中完成了 30 次自主起降和滑行。
除了民用客機(jī),空客還將自動駕駛技術(shù)用到了軍事領(lǐng)域。今年 4 月,空客的A330 MRTT 成功為葡萄牙戰(zhàn)斗機(jī)進(jìn)行自動化的空中加油,同樣是基于視覺識別技術(shù)
。
ATTOL 項目負(fù)責(zé)人 Sebastien Giuliano 強(qiáng)調(diào),其實很多飛機(jī)都能實現(xiàn)自動降落,但需要依靠儀表著陸系統(tǒng)(ILS)和 GPS 等外部設(shè)施,而 ATTOL 的突破在于僅依靠機(jī)載的圖像識別傳感器就能實現(xiàn),不僅能提高效率也能降低成本。
Sebastien Giuliano 提到的儀表著陸系統(tǒng)(ILS),又被稱為「盲降系統(tǒng)」,通過無線電信號和高強(qiáng)度燈光陣列為飛機(jī)提供精密引導(dǎo),確保飛機(jī)在能見度低的天氣條件下也可以精確著陸,不過價格較為昂貴。
一直以來,空客都主張減少機(jī)上飛行員的數(shù)量,通過自動化水平更高的技術(shù)來降低人為因素造成的事故,空客首席技術(shù)官 Paul Eremenko 在接受彭博社采訪時曾表示:
(降低航司成本)更具顛覆性的方式是減少機(jī)組人員,我們正在將只保留一名飛行員作為目標(biāo),如果未來技術(shù)成熟不排除完全無人駕駛。
民航歷史上其實經(jīng)歷了從三人式駕駛艙到雙人式駕駛艙的變遷,目前在一些高海拔航線采用的仍然是三人制機(jī)組,除了正副機(jī)長,還會有一名后備機(jī)長,而空客的 A300 正是首款只需兩位飛行員駕駛的寬體飛機(jī)。
盡管空客一直在朝著更少的飛行員努力,也證明了全自動飛行的可行性,但這一技術(shù)還不能立刻商用。這種依賴于視覺識別的技術(shù),還不能應(yīng)對能見度低的環(huán)境下的意外情況,對于不同機(jī)場跑道的識別也需要更多數(shù)據(jù)來喂養(yǎng)。
空客也強(qiáng)調(diào),對于加載這種自動駕駛技術(shù)的飛機(jī),飛行員依然是核心,但這種技術(shù)能減少飛行員操作的工作量,把更多精力放在決策和任務(wù)管理,以提升飛機(jī)的安全性。
飛機(jī)自動駕駛儀在 100 多年前就已經(jīng)出現(xiàn),為何今天還不能無人駕駛
在很多影視作品的機(jī)艙中,你可能都看過這樣的情景,機(jī)長開啟自動駕駛模式,悠閑地喝起了咖啡。自動駕駛儀這種看起來高大上的技術(shù),其實在 100 多年前就出現(xiàn)了。
1912 年Lawrence Sperry 就發(fā)明了飛機(jī)自動駕駛儀,并親自在巴黎用一架雙翼飛機(jī)進(jìn)行了展示,在不觸控操作裝置的情況下,讓飛機(jī)自動保持三軸(俯仰、翻滾、偏航)穩(wěn)定,正常飛行。
▲ 圖片來自:historynet
現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于飛機(jī)的自動駕駛儀,也是在此基礎(chǔ)上改進(jìn)而來,飛機(jī)可以按照設(shè)定的航線、速度和高度自動飛行,如果飛機(jī)偏離原有姿態(tài),系統(tǒng)也能自動修正,甚至還能自主規(guī)劃最佳飛行路線。
那么問題來了,既然飛機(jī)自動駕駛技術(shù)以及發(fā)展了一百多年,那為什么別說飛機(jī)還不能無人駕駛,連汽車的無人駕駛技術(shù)還沒普及呢?
因為飛機(jī)和汽車的自動駕駛并不完全是一回事,也不能直接相提并論。
先來看看目前飛機(jī)的自動駕駛儀能做到什么程度。主要就是在高空中的自動巡航,保持穩(wěn)定飛行。但一些比較精確的操作,比如起飛降落、地面滑行、避免碰撞等都需要飛行員介入。
▲ 圖片來自:The Australian
而且由于不同航線上飛機(jī)之間的距離比較遠(yuǎn),加上地面有空管監(jiān)控,即便出現(xiàn)意外情況也能飛行員有足夠時間接管,因此自動駕駛儀不需要完成太復(fù)雜的操作,其智能化程度其實也不高。
但如果在地面就不同了,汽車要面對的路況要復(fù)雜得多。要想讓一輛無人駕駛汽車準(zhǔn)確識別路況和避開障礙物,除了定位系統(tǒng)外,需要測距傳感器、超聲傳感器和雷達(dá)傳感器等多個傳感器一起工作。
▲圖片來自:LiDAR-MoneyDJ
即便如此,現(xiàn)在的自動駕駛汽車還是不能完全像人一樣應(yīng)對各種突發(fā)情況,對于飛機(jī)也是一樣。
要讓飛機(jī)完全實現(xiàn)無人駕駛,需要保證飛機(jī)能自主在各種情況下起降,包括在沒有跑道的環(huán)境迫降,同時還能應(yīng)對發(fā)動機(jī)故障、躲避障礙物、不穩(wěn)定氣流等突發(fā)情況。
即便是空客已經(jīng)實現(xiàn)客機(jī)的自動起降和滑行,但距離上述這個標(biāo)準(zhǔn)還有一段距離。
我們未來會坐上無人駕駛的飛機(jī)嗎?
瑞銀集團(tuán)(UBS)前兩年曾發(fā)布過一份報告,稱無人駕駛客機(jī)最早可能于 2025 年出現(xiàn)在機(jī)場跑道上,一旦普及航空業(yè)每年可節(jié)省 350 億美元。
如果未來飛機(jī)的自動駕駛技術(shù)足夠成熟,我們就會坐上無人駕駛的飛機(jī)嗎?
未必。
僅靠算法和軟件的自動駕駛,飛機(jī)的風(fēng)險便會增加。比如遭遇黑客入侵,去年就有人成功地利用無線電波遠(yuǎn)程入侵了一架波音 757。
而且全球目前還沒有經(jīng)過認(rèn)證的單一飛行員或無人駕駛運(yùn)輸類飛機(jī),這會讓飛機(jī)投保的難度大大增加,又有多少航空公司愿意承擔(dān)這個風(fēng)險呢?
▲ 圖片來自:cntraveler
先不說無人駕駛,即便是已經(jīng)使用了一百多年的飛機(jī)自動駕駛儀,也造成了不少事故。
去年埃塞俄比亞航空的 ET302 航班墜毀,問題就出在波音 737MAX 的自動駕駛系統(tǒng)。原本為了防止飛行員將機(jī)頭抬得過高的自動失速防護(hù)系統(tǒng),結(jié)果卻在飛機(jī)正常飛行時強(qiáng)行將機(jī)頭下壓,最終造成空難。
▲ 圖片來自:TesfaNews
無獨有偶,1994 年在名古屋機(jī)場墜毀的中華航空 140 號航班,也是因為副機(jī)長在降落時誤操作自動駕駛儀,最終機(jī)上 271 人中有 264 人不幸身亡,成為日本歷史上傷亡人數(shù)第二多的嚴(yán)重空難。
這樣的背景下,就算技術(shù)上能實現(xiàn)客機(jī)無人駕駛,有多少乘客愿意嘗試乘坐?
在瑞銀的那份報告里,曾抽取了全球 8000 名受訪者,問他們愿不愿意乘坐無人駕駛飛機(jī)。只有 17% 的人愿意乘坐無人駕駛的飛機(jī),超過一半受訪者表示即使機(jī)票便宜一半也不會乘坐。
盡管這兩年已經(jīng)有一些機(jī)構(gòu)測試過無人駕駛的兩座小型飛機(jī),但真要坐上這些飛機(jī)去旅行,恐怕也會讓人心驚膽戰(zhàn)吧。
不過隨著自動駕駛技術(shù)的發(fā)展,在我們有生之年坐上無人駕駛客機(jī)并非不可期待的,希望屆時的科技水平已經(jīng)足以打消我們的種種疑慮。
題圖及部分配圖來自:空客
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的全自动驾驶的客机要来了,你敢坐吗?的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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