Беспилотные коммерческие самолеты

[brother_737]

а Вы в курсе, что FAA сертифицировала Global Hawk на самостоятельную (!) генерацию и подачу флайт-планов? Операторы просто задают, где и когда самолет должен оказаться, а он сам рассчитывает, как он это сделает, сам подает план и сам по нему чешет? В кабинке-контейнере сидит оператор с джойстиком, но он только страхует, не сидит всю дорогу рулит.

Экипаж Global Hawk - 3 человека на земле, 0 на борту. (Launch and Recovery Element, Mission Control Element + sensor operator). Сравниваем с двумя пилотами в современных ВС. Автоматическая подача CFP - не проблема.

Операторы с джойстиками/штурвалами сейчас сидят и в кабинах ВС. Расчёт траекторий, выдерживание профилей набора и снижения, горизонтальный полёт - всё это отдано автоматике. Операторы следят за техническим состоянием ВС и вмешиваются в управление в случае отказа автоматики. Пока ещё производят взлёты и посадки, но не за горами и автоматические взлёты в CatIIIc.

Мы сами требуем от пилотов максимально засунуть в трубочку любой энтузиазизм, бьем им по рукам и требуем строго следовать процедурам, а когда машина пытается делать то же самое, вы пеняете ей на то, что у нее фантазии маловато?

На данный момент именно человек является тем звеном, которое обеспечивает приемлемый уровень надёжности в случае отказа автоматики. К примеру, Airspeed Unreliable не формализуется. Человек в большинстве случаев может распознать эту ситуацию и вывести самолёт из того пространственного положения, в которое его загоняет автоматика, а машина действует "строго по процедурам" - опускает нос, увеличивает скорость. Фантазии у неё действительно маловато. Многоуровневый выбор "если-то-или" в этом случае не описывается в виде алгоритма. Поэтому и идёт речь об ИИ, который тоже может отключиться в определённых обстоятельствах.

И ещё.

Я уж не упоминаю о полетах с выдернутыми ответчиками, полеты без уведомлений, полеты в сложняк по приборам на аппаратах, сертифицированных только на ПВП, и прочие чудеса на виражах - это уж обыденность и повседневность.

Делайте пометку - в России. Все подобные полёты как по взмаху волшебной палочки прекращаются с пересечением госграницы. И здесь никакая автоматизация не спасёт. Только естественный отбор.

 

[brother_737]

Проблемы автоматизации работы диспетчера обсуждаются достаточно давно.

http://nats.aero/blog/2013/11/safety-management-automation-air-traffic-control-future/

However, a number of questions need to be addressed. At what point does the controller stop using the automation to provide information / advice and become reliant on the automation to make decisions? When this happens, who is then really in control, is it the controller or is it the automation? Does the controller really understand what the automation is doing and can they step in when necessary to take over the automated functions? What happens when the automation fails or is no longer available? Above all, how do we gain assurance that the air traffic management system continues to be safe in this future world of increased automation?

 

[xoid]

Экипаж Global Hawk - 3 человека на земле, 0 на борту. (Launch and Recovery Element, Mission Control Element + sensor operator). Сравниваем с двумя пилотами в современных ВС.

Сравнение некорректно хотя бы по причине отсутствия sensor operator в современных гражданских ВС.
Launch and Recovery Element - это пилот, отвечающий только за взлет-посадку.
Полет по маршруту осуществляется командой из двух человек, Mission Control Element (команда, состоящая из пилота и оператора полезной нагрузки)

Таким образом, управление ЛА осуществляется всего одним человеком.

На Предаторе Launch and Recovery Element отсутствует в принципе - там вообще весь полет осуществляется командой из двух человек.

 

[Пан Атаман]

Frecciarossa - это название бренда высокоскоростных поездов TrenItalia (как "Сапсан" у РЖД)

Я для примера, у них же нет устоявшегося наименования всей системы ВСМ, зато есть разноцветные стрелы.

То есть затраты на разработку и внедрение не принесут ощутимой выгоды по сравнению с сохранением машинистов (которые в свою очередь гораздо ближе к операторам-контолерам, нежели не то, что паровозники, но и их коллеги в менее продвинутых ЖД-системах).

Это и есть наиболее вероятная причина, я так думаю. Пусть даже удельный вес зарплат машинистов в бюджете ж/д существенно ниже, чем в авиации, но порядок расходов на автоматизацию в воздухе, думаю будет куда как выше.

 

[Suobig]

Заранее извиняюсь за дилетантское мнение в ветке не "для чайников".

Мне кажется, даже полностью автоматизированному самолету нужна резервная система контроля, которая в случае чего сможет оперативно и нешаблонно реагировать на нештатную ситуацию на борту. Связь с землей здесь не панацея — находясь на земле зачастую невозможно получить полную информацию о нештатной ситуации, а удаленный доступ ко всем без исключения системам самолета и полной информации о текущему состоянии в режиме реального времени может оказаться слишком сложным. Теоретически, любую информацию, которую можно получить на борту, можно передать на землю. Но ведь эту информацию надо еще и проанализировать. И сделать это оперативно. Это далеко не так просто, как может показаться. Даже отдельный анализ визуальной информации вызывает у современных компьютеров сложности и они по многим аспектам проигрывают человеческому мозгу не только количественно, но и качественно (хотя по многим другим количественно и качественно выигрывает). Что уж говорить про интеграцию информации с разных каналов и достижение каких-то выводов на этой основе. Не исключено, что компьютерные системы в том виде, в каком мы их имеем сейчас, принципиально не способны решать такие задачи, и стремление к "полному беспилотнику" — это путь в тупик.

Мне представляется более разумным оставить в кабине управления одного пилота, который практически всегда будет заниматься контролем автоматизированных систем но при этом будет способен в нештатной ситуации разобраться в проблеме, связаться с землей и вмешаться в работу систем вплоть до непосредственного пилотирования самолета. Для длинных перелетов, естественно, потребуется сменный пилот.

Понятно, это не решит проблему "пилот сошел с ума и убил себя и самолет с пассажирами", но для этой проблемы есть совсем другие способы решения, не связанные напрямую с пилотированием ЛА: развитие знаний о человеческой психике, совершенствование психиатрии, усиление контроля за психическим состоянием пилотов и т.д.

 

[MikVolg]

Мне представляется более разумным оставить в кабине управления одного пилота, который практически всегда будет заниматься контролем автоматизированных систем но при этом будет способен в нештатной ситуации разобраться в проблеме

Который, от тупого многомесячного созерцания дисплеев, просто потеряет навык пилотирования и в критической ситуации, будет усугубляющим фактором.

 

[Suobig]

Который, от тупого многомесячного созерцания дисплеев, просто потеряет навык пилотирования и в критической ситуации, будет усугубляющим фактором.

Т.е. придумать безотказный беспилотник — это можно, а обеспечить поддержание навыков пилота — это фундаментально нерешаемая задача?

Кроме того, интересно, со, скажем, начальником смены на АЭС, что происходит от тупого многомесячного созерцания дисплеев? Как у него там с навыками ручного управления реактором? Кем он является в нештатной ситуации?

 

[MikVolg]

интересно, со, скажем, начальником смены на АЭС, что происходит от тупого многомесячного созерцания дисплеев? Как у него там с навыками ручного управления реактором? Кем он является в нештатной ситуации?

Начальником смены чего?
- Начальник смены станции;
- Начальник смены блока;
- Начальник смены электроцеха;
- Начальник смены реакторного цеха;
......
На самом деле НСБ и ведущий инженер управления реактором (ВИУР), достаточно регулярно работают органами управления блока вообще и РУ в частности. Изменение режимов работы происходит постоянно. Меняется нагрузка в сети, проходят заявки от диспетчера энергосистемы, выводится из работы оборудование, вводится в работу другое, дублирующее.
Работа персонала АЭС во многом схожа с нынешней работой пилотов в постоянности управления вверенным устройством.
Кроме того, так же как и у пилотов, у персонала АЭС есть море формализованных инструкций по действиям в тех или иных ситуациях (такой немаленький шкафчик с папками).
Ну и естественно, регулярная тренажёрная подготовка на полномасштабном тренажёре, полностью имитирующем БЩУ (блочный щит управления), на котором задаются те или иные аварийные сценарии.

 

[Lukas]

Который, от тупого многомесячного созерцания дисплеев, просто потеряет навык пилотирования и в критической ситуации, будет усугубляющим фактором.

MikVolg, инструкторы на симуляторах (профессиональных) могут годами живого самолета не видеть, и прекрасно при этом справляться самому и учить других отрабатывать аварийные и прочие хитрые вводные.
Операторы ядерного реактора тоже не каждый день отрабатывают аварийные ситуации не на реальных случаях (слава богу)

 

[Suobig]

MikVolg вот это я вляпался

Но ведь на АЭС, да и в любой сложной системе "человек + компьютер", есть тенденция, что компьютер берет на себя все больше функций. Следовательно есть и проблема, что человек, не находясь постоянно в контуре управления, должен в нужный момент оперативно и адекватно в него включиться. Т.е. это не уникальная для авиации проблема. И она не выглядит фундаментально нерешаемой.

Suobig, могу ошибаться, но работники АЭС — штучные специалисты. Пилот ГА — массовые. Разные подходы и разные расходы на поддержание в тонусе.

Мы же рассматриваем здесь вопросы безопасности, а не экономики. На мой взгляд, система "компьютер + человек" лучше с точки зрения безопасности чем система "только компьютер", вне зависимости от совершенства компьютера (в разумных пределах, конечно). Конечно, у нее есть недостатки, являющиеся естественным продолжением её достоинств.

 

[MikVolg]

инструкторы на симуляторах (профессиональных) могут годами живого самолета не видеть, и прекрасно при этом справляться самому и учить других отрабатывать аварийные и прочие хитрые вводные.

Но это их основная работа.
Оператор-контролёр же, 99% своего нормированного рабочего времени будет просто сидеть в кресле, наблюдая как компутер ведёт самолёт. Сначала да, он будет напряжён и готов, через годик же доверие к умной машине, не допускающей проблем, вырастет.
Уже сейчас регулярно читаю споры о пилотах, потерявших навык ручного пилотирования на современных А и В и потому неспособных распознать достаточно простую ситуацию. В том числе и на этом форуме.

 

[MikVolg]

это не уникальная для авиации проблема. И она не выглядит фундаментально нерешаемой.

Вопрос как всегда в цене.
Да, оператора - контролёра робосамолёта можно держать в тонусе, но сколько тренажёрного, оплачиваемого времени на это понадобится?

 

[Suobig]

но сколько тренажёрного, оплачиваемого времени на это понадобится?

И не только тренажерного. Наверняка ведь понадобятся тестовые полеты на реальных самолетах, чтобы обеспечить перенос навыков.

Нужно еще учитывать фактор уменьшения экипажа до 1 человека. Все таки переход "2 -> 1" более фундаментален, чем переход "3 -> 2" или "4 -> 3". Исчезает проблема ротации пилотов, исчезает проблема взаимодействия внутри экипажа, % экономии тренажерного времени выше, процент экономии на зарплатах выше. Надо разбираться, сколько придется тратить времени и денег на поддержание навыков пилота в такой ситуации.

 

[brother_737]

Таким образом, управление ЛА осуществляется всего одним человеком.

Если оперировать твоими терминами, то на обычном самолёте управление тоже осуществляется всего одним человеком

Я говорю о другом: есть задачи, которые на текущем уровне развития электронных систем не формализуются настолько, чтобы их можно было убрать из поля ответственности человека в интерфейсе человек-машина.

инструкторы на симуляторах (профессиональных) могут годами живого самолета не видеть, и прекрасно при этом справляться самому и учить других отрабатывать аварийные и прочие хитрые вводные.

Приведите пример авиакомпании, плз, если не секрет. У нас "синтетики" работают только на первоначальном обучении и переучивании. Тренажерные сессии для действующих пилотов проводятся "боевыми" инструкторами. При случае уточню причину такого разделения. Самому интересно

 

[A_Z]

а Вы в курсе, что FAA сертифицировала Global Hawk на самостоятельную (!) генерацию и подачу флайт-планов?

А где об этом можно почитать "в подробностях"?

 

[xoid]

Я говорю о другом: есть задачи, которые на текущем уровне развития электронных систем не формализуются настолько, чтобы их можно было убрать из поля ответственности человека в интерфейсе человек-машина.

Задачи не формализуются не из-за низкого уровня систем, а из-за попытки натягивания совы на глобус.
Если создавать инфраструктуру с нуля, то такие задачи можно переформулировать.

 

[Lukas]

А где об этом можно почитать "в подробностях"?

зависит от того, насколько подробно

Базово - см крайний параграф, выделено мной. Там еще интерсеные моменты есть:

The Federal Aviation Administration (FAA) has granted a national Certificate of Authorization (COA) to the U.S. Air Force to routinely fly the Northrop Grumman-produced RQ-4 Global Hawk aerial reconnaissance system in national airspace. The certificate is the first national COA granted for an unmanned air vehicle (UAV) system.

The high altitude, long endurance Global Hawk currently flies in restricted airspace during take-off and landing before quickly ascending to altitudes high above commercial air traffic. The COA paves the way for it to support homeland defense missions in national airspace.

The national COA grant is the latest addition to Global Hawk's long list of "firsts." The list includes world records for a jet-powered UAV for endurance, distance and altitude; the first UAV to fly a non-stop roundtrip across the Atlantic Ocean; the first UAV to fly from the U.S. to the equator and back; the first UAV to fly across the Pacific Ocean (from the U.S. to Australia); and the first fully autonomous UAV to be used in combat operations.

Prior to the national COA, the FAA had granted Global Hawk access to national airspace in several FAA regions to allow the UAV system to participate in various military exercises.

To date, the FAA has granted Global Hawk access to more national and international airspace than any other UAV. It has been authorized for non-wartime operations in all but two of the United States FAA regions, as well as in international airspace, including Australia, Portugal, Spain, Scotland, Denmark, Canada, Mexico, Costa Rica, Honduras, Venezuela and Ecuador.

The system has flown more than 3,000 hours since its first flight in February 1998, more than fifty percent of which were logged during combat operations supporting Operations Enduring Freedom, Southern Watch and Iraqi Freedom.

Global Hawk's fully redundant flight control avionics architecture allows it to fly a preprogrammed mission plan autonomously. This architecture, along with the use of systems such as a mode "S" transponder, precision altitude and navigation equipment, and UHF/VHF voice relay radios facilitate the UAV's integration and communication with air traffic control. Global Hawk also has the ability to file Instrument Flight Rules (IFR) flight plans, a function not performed to date by any other UAV system.

 

[A_Z]

Global Hawk's fully redundant flight control avionics architecture allows it to fly a preprogrammed mission plan autonomously. This architecture, along with the use of systems such as a mode "S" transponder, precision altitude and navigation equipment, and UHF/VHF voice relay radios facilitate the UAV's integration and communication with air traffic control. Global Hawk also has the ability to file Instrument Flight Rules (IFR) flight plans, a function not performed to date by any other UAV system.

И где здесь про "самостоятельную (!) генерацию и подачу флайт-планов"?

 

[Lukas]

A_Z, так он не только функцию "отправить" имеет, он сам генерит их, а также меняет и отправляет поправки по мере изменения задания. Иначе в чем состояла сериификация? Так FAA пришлось бы телефоны, факсы и Email сертифицировать - они тоже "могут отправлять " флайт-планы

 

[A_Z]

A_Z, так он не только функцию "отправить" имеет, он сам генерит их, а также меняет и отправляет поправки по мере изменения задания.

Фраза, на которую вы ссылаетесь, как на подтверждение, переводится как "Полностью дублированная архитектура авионики управления полетом Global Hawk позволяет ему летать по предварительно запрограммированному плану миссии автономно". И ничего более.
Так что извините, но мне кажется, что это всего лишь ваша фантазия.

Иначе в чем состояла сериификация? Так FAA пришлось бы телефоны, факсы и Email сертифицировать - они тоже "могут отправлять " флайт-планы

Это, типа, такой юморной довод? Придётся ответить аналогичным:
Пилотируемые самолёты не умеют самостоятельно составлять флайт-планы - это означает, что их не нужно сертифицировать?