俄媒文章：客机何时实现无人驾驶？

kokok · 发表于 2022-10-20 06:47:52

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参考消息网10月19日报道 俄罗斯《侧面》周刊网站近日刊登题为《客机何时实现无人驾驶》的一篇文章，作者是伊万·德米特里延科。文章编译如下：

“欢迎登机！我是电子机长‘乔治’。本次航班完全无人驾驶。别担心，系好安全带，请听安全须知。祝您旅途愉快！”想象一下，当飞机在跑道滑行时，你听到了这样的声音，还准备娱乐放松一下吗？不想这样的也不是你一个人：调查显示，大多数飞机乘客不想把自己的生命托付给无人客机。一个奇怪的现象是，空中无人驾驶技术远比地面发展得更好，但无人驾驶汽车似乎比航空干线的“机器人飞机”更早进入我们的生活。尽管如此，民航仍在走向自动化。

独立飞行

半个世纪前，客机机组由四人组成。除了两名飞行员之外，还有一名领航员和一名工程师。领航员负责标定航线，工程师负责监控仪表盘的各项指标。飞行高度、速度、发动机转速、温度、压力——信息太多，飞行员无法跟踪一切。

到20世纪末，已经不需要领航员了——取而代之的是全球定位系统。与此同时，飞机上出现了所谓的玻璃化座舱。机械式指示表和彩灯的组合成为过去，取而代之的是位于飞行员视野内的紧凑电子屏。很快，更方便的液晶屏出现，工程师也不需要了。

如今，飞行员负责的常规操作越来越少。俄罗斯航空网总编罗曼·古萨罗夫说：“机长无须一刻不停地跟踪所有数字：如果出了问题，系统会发出语音提示。无须手动维护所有组件运转。只要设定好速度，飞机就会通过增加或减少发动机推力来控制。”

于是，两名飞行员组成的机组成为行业标准。而且，他们也不同时驾驶飞机。通常，一名飞行员负责驾驶，另一名负责辅助、以防万一，并与地面进行无线电交流。

此外，完全可以将驾驶委托给自动驾驶仪。这种技术比液晶屏还要古老。

1947年，美国道格拉斯公司的C-54“空中霸王”军用飞机在自动模式下完成整个飞行——从起飞到降落。苏联的首次无人驾驶飞行是图-123侦察机在1961年完成的。

现在，飞行员的工作变得更加轻松：民航走廊由地面无线电导航台标定，沿途有调度站，跑道上安装了仪表着陆系统（ILS），让飞机可以“根据仪表”降落，无须肉眼监视。

尽管如此，整个飞行并没有全部交给电脑。俄罗斯“航空港”网站执行总裁奥列格·潘捷列耶夫说：“机组人员在降落时重新获得控制权，并手动操控地面滑行。但线路飞行交给机载系统。机组人员只要设定好目的地坐标和飞行高度，就可以看着了。”

潘捷列耶夫表示，机载系统的功能将继续丰富。他预言：“将创造出新的、更精确的人机互动界面。结果，我们将迎来单人机组，由自动驾驶仪来驾驶，人只负责监控。”

古萨罗夫认为，副机长很快将被取消。他强调：“现在，一架飞机实际上有三名飞行员：一名数字飞行员、两名真实飞行员。这是多余的。此外，有些灾难的发生恰恰是因为两名飞行员无法达成一致，或者试图同时控制一架飞机。这种情况必须排除。”

俄罗斯工业和贸易部8月9日在公共采购系统发布了一份招标文件，由此可以判断它需要怎样的升级。该部门要求在2024年底前研发出“虚拟副机长”。根据招标文件，为了改为单人机组，需要“采用视觉、触觉和声音人机互动界面对驾驶舱进行人类工程学重新布局”。

古萨罗夫说：“完成订单的期限是两年。这说明该任务不存在任何技术障碍。只需对软件稍加更新，确定人机协作逻辑：哪些情况下电子设备优先，哪些情况下人优先。”

技术革命

顺便说一句，美国航空航天局也有类似项目。从2007年起，该机构一直在发展“单一飞行员行动”构想，侧重为唯一的飞行员提供地面协助。航空调度员将发挥机长助手的作用。

人工智能使地面交通工具的无人驾驶成为可能。只有自我学习的神经网络才能在公路上驾驶汽车，道路状况是无穷无尽的，不可能把所有应对方案写成程序。

空中要简单一些：这里没有道路上那么多障碍，机动空间也更广（不仅是左右，还有上下）。尽管如此，要想真正取代飞行员，必须教会飞机“如何看”——识别周围物体。

这个领域已经有研究成果。2013年，作为英国Astraea项目的一部分，一架19座无人公务机借助高清摄像头的指引飞行800公里。这些摄像头扫描大气层，以便飞机绕过紊流区。这套系统的缺点也暴露出来：比如，它无法区分气球和云。英国航空航天系统公司仍在研发该系统。

从那时起，又出现了几项新创意。美国极光飞行科学公司研制的“半人马座”双座飞机既可以在驾驶舱操控，也可以由地面控制。默林实验室正在制造一款无人喷气机：在过去一年里，它获得1.3亿美元投资，并在新西兰注册认证了自动起降系统。日本航空公司和电信巨头凯迪迪爱公司正在制造遥控飞机。

航空业的两大巨头也没闲着。波音公司2017年宣布，它已拥有无人驾驶飞机的“主要部件”。2019年，空中客车公司在巴黎航展上宣布A350无人驾驶版测试成功，并推介了飞机自动化的设想。该公司首席商务官克里斯蒂安·谢勒强调：“我们在技术方面没有看到任何障碍。”据悉，在无人驾驶着陆方面，空中客车公司使用的是计算机视觉，而不是ILS系统。

化解风险

主要风险在于公众能否接受创新。瑞银集团2017年的一项调查显示，只有17%的乘客愿意登上无人驾驶飞机。54%的人拒绝，哪怕机票打折。

有趣的是，没有司机的轨道交通工具已经司空见惯。很快，无人驾驶汽车也将出现在城市街头……但这能说服怀疑者吗？要知道，天空是特殊区域，在这里稍有不慎就可能丧命。况且，飞机安装的软件也绝非毫无问题。2015年，美国监管机构发现，波音787“梦想客机”供电系统的软件故障可能让飞机失去控制。今年5月，空客A350的航空电子设备被发现程序设置有缺陷。

另一个话题是网络安全。此前，航空恐怖分子需要自己登上飞机并劫持机组人员。现在，“智能”飞机可以被远程绑架。2017年，一个专业团队攻破了波音757飞机的电子系统。2019年，波音787“梦想客机”也发现类似漏洞。事实证明，可以通过多媒体系统进入飞机的指挥中心。

波音737MAX飞机在埃塞俄比亚和印度尼西亚的两起坠机事故在业内引起强烈反响。调查发现，导致灾难发生的是自动化设备的错误信号。空中客车公司的谢勒承认，这些事件让人们“把注意力集中在必须确保航空业不可妥协的绝对安全上”。

这一切给法律承认无人驾驶飞机制造了困难。现在，它无法在商业航线使用，如果不取消这些限制，发展前景便是无稽之谈。古萨罗夫相信：“需要改变国际层面、而非单个国家的法规基础。单一飞行员飞行的合法化大概需要10年时间。我个人完全信赖这项技术。但完全无人驾驶的飞行预计不会在本世纪中叶之前实现。”

瑞银集团预测，民用航空自动化将从非载人飞机开始。《侧面》周刊采访的专家同意这种观点。潘捷列耶夫说，如果飞机上没有人，责任自然会轻一点。他认为：“无人机可以取代专用飞机和直升机进行许多空中作业，包括监视地面设施、航拍、地质勘测和耕作农田。运送货物更复杂一点。要知道，它们一般要送到居民区。也就是说，飞行器将在人附近飞行，这不安全。”

然而，无人机送货不会再令任何人感到惊讶：它们在新冠疫情期间证明了自己。而且，这可不光是用来送外卖的四轴飞行器。重型无人机正在走向市场。

新型eVTOL（电动垂直起降）装备——载人无人机、垂直起降飞机和迷你直升机的出现，可能给航空业带来重大变化。简单来说，就是“空中的士”。这方面的研究项目更多。空客、波音、汽车制造商（大众、劳斯莱斯、现代、丰田）和信息技术巨头优步都有自己的项目。这些飞行器能容纳1至5人，航程为16至300公里。

潘捷列耶夫说：“任何技术都要经过检验，达到成熟。无人运输从旋翼机开始是合理的——它容纳的人较少，所以风险较低。起初，这些飞行器会在专用走廊飞行，比如河床上方。如果没有问题，覆盖范围会扩大。这种逻辑可以构成无人航空的法规基础。”

这位专家认为，下一阶段值得期待的是在区域航空运输市场推广无人技术。在这方面，自动化的经济潜力将比干线航空表现得更加突出。毕竟，就干线航空而言，机组人员的工资分摊在更多客户头上。而微型飞机运送小尺寸货物，有没有飞行员就成了成本的关键组成部分。潘捷列耶夫解释说：“如果把几十架无人机‘挂’在空中，下面只有一名外部飞行员控制，那么这种运输方式的经济性将彻底改变。”

古萨罗夫提醒：“100年前，第一架客机只能搭载几个人。然后，小飞机变成了大飞机。无人机也会发生同样的情况。先从娱乐设备开始，再到城市交通工具，然后是地区航线。20-30年后，就轮到大航空了。到那时，我们或许就能克服心理障碍了。”