A A A

Autonomiczne samoloty

PC Format 1/2018
Niewykluczone, że szybciej niż samochody sterowane przez sztuczną inteligencję, do użycia wejdą samoloty bez pilota. Pracują nad tym nie tylko wielkie koncerny lotnicze, lecz także startupy projektujące autonomiczne drony dla potrzeb przemysłu czy rolnictwa. BARTŁOMIEJ MROŻEWSKI


Mało kto zdaje sobie sprawę, że już teraz wsiadając na pokład samolotu, w dużej mierze oddajemy swoje życie w ręce komputera pokładowego. Nowoczesne maszyny, w tym najpopularniejsze modele, takie jak Boeing 737 czy Airbus A320, są wyposażone w zintegrowany system zarządzania lotem (Flight Management System, FMS), który potrafi sterować samolotem bez udziału pilota. Podczas typowego lotu autopilot, będący częścią FMS, jest uruchamiany od razu po starcie – na wysokości ok. 300–400 m. Zazwyczaj działa przez cały czas, gdy samolot znajduje się w powietrzu. Kontroluje fazy wznoszenia i zniżania oraz pracę samolotu na wysokości przelotowej. Nowoczesne wersje autopilota wbudowanego w oprogramowanie FMS potrafią także wylądować bez ingerencji ze strony pilota, jeśli lotnisko jest wyposażone w odpowiednią infrastrukturę

Lot pod kontrolą komputera

Autopilot prowadzi samolot na podstawie planu lotu, który jest wgrywany do pamięci systemu podczas przygotowywania maszyny do startu. Plan zawiera zestaw punktów nawigacyjnych – podobnie jak w przypadku nawigacji samochodowej, oczywiście z tą różnicą, że punkty są zdefiniowane w trzech wymiarach. Trasa zależy od przebiegu korytarzy powietrznych, a także innych parametrów, np. siły i kierunku wiatru. Po wgraniu trasy lotu komputer dokonuje jej optymalizacji, tak aby maksymalnie wykorzystać możliwości samolotu.

Po starcie, który wciąż odbywa się wyłącznie w trybie manualnym, kontrolę nad maszyną przejmuje komputer. Niektóre linie lotnicze wręcz zakazują pilotom posługiwania się wolantem poza fazą startu i lądowania, gdyż oprogramowanie FMS bardziej ekonomicznie gospodaruje paliwem. Od momentu uruchomienia autopilota sterowanie samolotem nie odbywa się z użyciem wolantu i pedałów, ale poprzez interfejs elektroniczny. Jeśli niezbędna jest korekta kursu, pilot wprowadza ją do komputera, a następnie autopilot wykonuje manewry. Poza tym dobiera również kluczowy parametr lotu, czyli ciąg silników (służy do tego tzw. autothrust). Kapitan ogranicza się jedynie do ustawiania pożądanej prędkości i pułapu.

Pilot wciąż niezbędny?

Wprowadzenie nowoczesnych systemów FMS wyposażonych w zaawansowane modele autopilota w dużej mierze zautomatyzowało lotnictwo cywilne. Dzięki temu samolotami pasażerskimi kieruje tylko dwóch pilotów – role nawigatora oraz inżyniera pokładowego, którego zadaniem dawniej było monitorowanie pracy silników i innych systemów pokładowych, przejęło oprogramowanie.

Mimo zaawansowania współczesnych autopilotów udział człowieka jest wciąż niezbędny. Kapitanowie muszą być gotowi przejąć stery w kluczowych momentach, ponieważ komputery wciąż nie potrafią wykazać się ludzką inwencją w nieoczekiwanej sytuacji. Na przykład takiej jak awaria, która miała miejsce 15 stycznia 2009 roku nad Nowym Jorkiem. Airbus A320 w pod zderzeniu ze stadem dzikich gęsi nagle stracił ciąg w obydwu silnikach. Pilotujący maszynę kapitan Chesley Sullenberger podjął błyskawiczną decyzję o wodowaniu maszyny w rzece Hudson, czym ocalił życie ponad 150 pasażerów. Z kolei nadmierne poleganie na autopilocie było przyczyną katastrofy samolotu Airbus A330 w czerwcu 2009 roku. Gdy autopilot wyłączył się w wyniku awarii prędkościomierza w czasie przelotu przez chmurę burzową nad południowym Atlantykiem, piloci stracili orientację i nie potrafili właściwie przejąć kontroli nad samolotem. Doprowadziło to do katastrofy, w której zginęło 228 osób.

Automatyczny start i lądowanie

Według współczesnych prognoz ok. 2025 roku kolejna generacja autopilota pozwoli na autonomiczne działanie samolotu na całej trasie. Technologie są już opracowywane. Jedną z nich jest ILS CAT IIIc, czyli naziemny system wspierający lądowanie, który pozwoli na przyziemienie bez widoczności, a także będzie potrafił prowadzić samolot po płycie lotniska do miejsca postoju. Obecnie używany ILS CAT IIIb wymaga widoczności poziomej na dystansie 46 metrów, aby pilot widział światła na pasie startowym i mógł bezpiecznie kołować. Większym wyzwaniem jest automatyzacja startu, gdyż w tej fazie lotu niezbędna jest wnikliwa obserwacja pasa startowego i reagowanie na nieprzewidziane sytuacje, np. nagłe podmuchy wiatru. Jednak i to się może zmienić, szczególnie że samochody autonomiczne i drony są już wyposażane w systemy optyczne i laserowe takie jak LIDAR (patrz ramka „Jak latający robot widzi świat”), które umożliwiają tworzenie cyfrowego obrazu otoczenia zrozumiałego dla komputera.


Tagi:
Ocena:
Oceń:
Komentarze (0)

Redakcja nie ponosi odpowiedzialności za treść komentarzy. Komentarze wyświetlane są od najnowszych.
Najnowsze aktualności




Artykuły z wydań

  • 2022
  • 2021
  • 2020
  • 2019
  • 2018
  • 2017
  • 2016
  • 2015
  • 2014
  • 2013
  • 2012
  • 2011
  • 2010
  • 2009
  • 2008
  • 2007
Zawartość aktualnego numeru

aktualny numer powiększ okładkę Wybrane artykuły z PC Format 1/2022
Przejdź do innych artykułów
płyta powiększ płytę
Załóż konto
Co daje konto w serwisie pcformat.pl?

Po założeniu konta otrzymujesz możliwość oceniania materiałów, uczestnictwa w życiu forum oraz komentowania artykułów i aktualności przy użyciu indywidualnego identyfikatora.

Załóż konto