I de tidlige dage af luftfarten var piloten forpligtet til konstant at være i høj beredskab. Det var vigtigt
Når flyveturen er lille, er den ikke så storproblem. Men med udviklingen af teknologi og globalisering steg rækkevidden og tidspunktet for flyvninger. Uanset hvor hårdt en person vil, er det svært for en person at bevare koncentrationen i lange perioder. Dette er potentielt meget farligt. En træt person vil begå fejl i både observationer og vurderinger, som kan ende i katastrofe.
Autopilotsystemer: før og nu
Det er af denne grund, at autopiloten fungererdukkede overraskende tidligt op. Tro det eller ej, et af de første fly, der blev udstyret med et sådant system (omend elementært efter moderne standarder) blev bygget af Sperry Corporation i begyndelsen af 1910'erne.
Denne funktion omfattede tilslutning af en gyroskopen kursindikator, også en grundlæggende indstilling, tillod flyet at bevæge sig lige og vandret langs en forudindstillet kompaspejling i længere perioder uden pilotens fulde opmærksomhed. Sådan en simpel enhed sparede ham for meget stress.
Autopilotsystemer er blevet mere og meremere sofistikeret, og i 1930'erne udviklede Royal Aircraft Institute i Storbritannien et mere sofistikeret system. Pilotassistenten brugte pneumatiske roterende gyroskoper til egentlig flyvekontrol.
Fremover blev systemerne forsynet med forbedredekontrolalgoritmer, servomekanismer og endda radionavigationshjælpemidler, som gjorde det muligt for fly at flyve autonomt om natten eller i dårligt vejr. Allerede i 1947 lettede US Air Force C-53-flyet, krydsede Atlanterhavet og landede, alt under kontrol af autopiloten.
Nu store fly og fly med 20passagerer og flere skal ifølge loven have et indbygget automatiseringssystem. Dets niveau varierer, men de fleste af dem giver den såkaldte tre-akse pitch-, roll- og yaw-kontrol af køretøjet.
Autopiloten er ikke så "automatisk", som den lyder.Der er ingen robot, der sidder i pilotens sæde og trykker på knapper, mens den rigtige pilot sover. Det er simpelthen et flyvekontrolsystem, der gør det muligt for piloten at flyve flyet uden konstant manuel kontrol. Grundlæggende giver det piloten mulighed for at flyve fra New York til Los Angeles uden at trykke på kontrolpindene i seks timer i træk.
Moderne automatisk kontrolsystemFlight Control System (AFCS) består af tre hoveddele: en computer, der overvåger flyvningen, flere højhastighedsprocessorer og en række sensorer placeret på forskellige dele af flyet. Sensorer indsamler data fra hele flyet og sender dem til processorer, som igen fortæller computeren, hvad der er hvad.
Autopiloten aktiveres et stykke tid efter start og slukkes inden landing. Opløsningen af denne software kan variere fra fly til fly.
Autopiloten kan lande flyet iflgde nødvendige kommandoer. Dette kaldes et automatisk landingssystem. Hvis flyet forsøger at lande under vanskelige forhold, hvor tåge fuldstændig skjuler udsynet, landes flyet inden for visse sikkerhedsparametre ved hjælp af ILS (Instrument Landing System). I sådanne tilfælde sikrer autopiloten, der fungerer synkront med andre flysystemer, en landing under kontrol af cockpittet.
Systemerne hjælper også flyet med at vinde højde,vedligeholde fartpilot og flyvning på niveau, og styre nedstigning, indflyvning og endelige landinger. Taxa før start, faktisk landing og taxa efter landing er stadig menneskelige piloters privilegium. Autopilotsystemer er også deaktiveret under ekstrem turbulens.
Dybest set afhænger en autopilots succes af viden om en rigtig menneskelig pilot.
I 2020 meddelte Airbus, at det havde succesudviklet og testet et fuldt autonomt startsystem, var nyheden meget innovativ for industrien. Den anvendte teknologi adskiller sig fra de eksisterende instrumentlandingssystemer, der er almindelige på moderne passagerfly. Systemet genkender billeder for at holde flyet på startbanens midterlinje, justere pitch, hastighed og til sidst løfte Airbus-testflyet i luften. Dette er et vigtigt skridt hen imod at gøre flyet fuldt autonomt i den nærmeste fremtid.
Vil der ikke være behov for piloter?
I betragtning af det høje niveau af kompleksitet af moderneautopiloter, tror du måske, at der slet ikke er brug for piloter. Hvis flyet teoretisk set kan flyve alene, hvorfor er de så nødvendige? Det viser sig, at selvom det meste af arbejdet kan delegeres til autopilot, er menneskelig tilstedeværelse stadig meget vigtig. Faktisk er det usandsynligt, at dette ændrer sig snart.
En af hovedårsagerne er den generelle stemningflypassagerer og offentligheden som helhed. Uanset om du indrømmer det eller ej, er der noget meget betryggende ved et levende, intelligent menneske, der fører et så stort køretøj i luften (i hvert fald for nu). De fleste mennesker ønsker ikke at lægge kontrollen over noget, der teoretisk set kunne dræbe dem fuldstændigt i hænderne på en maskine.
Interessant, dog nyere undersøgelserviser, at den offentlige holdning til dette spørgsmål er ved at ændre sig. I hvert fald for nogle køretøjer. Meningsmålinger, der går tilbage til 2019, viste, at 7 ud af 10 forbrugere mener, at autonome biler er sikrere end dem, der køres af et menneske. Undersøgelsen blev udført af ANSYS og involverede mere end 22.000 personer i Benelux-landene, Kina, Frankrig, Tyskland, Indien, Italien, Japan, Spanien, Sverige, Storbritannien og USA. Indrømmet, denne undersøgelse handlede mest om selvkørende biler, men det ser ud til, at folk er villige til at stole på køretøjer, der drives af computere frem for mennesker.
Når det kommer til fremtidens droner, var de fleste respondenter ikke helt imod ideen, men ville hellere vente på, at teknologien blev mere avanceret.
En anden grund til, at der er brug for piloter, erat mennesker under visse omstændigheder selv bliver bedre "beslutningsmaskiner" end computere. På trods af al dens kompleksitet kan den stadig ikke sammenlignes med den komplekse computer i det menneskelige kranium. Vores hjerner kan optage en enorm mængde information på samme tid, træffe hurtige beslutninger og improvisere i farten. Denne fleksibilitet er utrolig svær, hvis ikke umulig, at kopiere på en maskine.
I betragtning af det meget kaotiske flyvemiljø kan der desuden ofte opstå usædvanlige situationer, hvor den kontrollerede og kontrollerede maskine ikke er i stand til at træffe beslutninger.
For eksempel, i 2010, et Qantas-fly med 450passagerer fik en alvorlig fejl under flyvningen. På grund af svigt af motorrotoren var dele af den spredt ud over flyet, hvilket beskadigede flere kritiske flysystemer, herunder landingsstellet. Flyvekontrolsystemet ombord var overvældet med styrtfejl og beskeder, der ikke kunne håndteres på samme tid. Piloterne ved kontrollerne (såvel som de frie eksperter, der var blandt passagererne) var i stand til at improvisere og lande flyet med succes. Selvom det er muligt, at autopilotsystemet fandt en måde at gøre det samme på, var det hurtig tænkning og evnen til at improvisere, der reddede hundredvis af liv den dag.
Så hvad er mere sikkert?
I dag er flyvning en af de mestsikre måder at rejse på. Siden omkring 1970 er antallet af ulykker med kommercielle fly (fly med mere end 19 passagerer om bord) gradvist faldet. I 2019 var antallet af dødsulykker pr. million flyvninger faldet 12 gange sammenlignet med 1970.
Årsagen er forbedringen af teknologi og merestreng regulering af luftfartsindustrien, hvilket forbedrer autopilotens pålidelighed og kapacitet. Baseret på statistik for 2019, som er det sidste "normale" år for evaluering af flyvestatistikker (året før pandemien), er chancerne for at dø i et flystyrt praktisk talt nul.
Samtidig ifølge Landsrådetsikkerhed i USA (et af landene med flest biler pr. indbygger) har dødsraten i løbet af de seneste 10 år været 1.606 gange højere end ved at flyve med fly. Hvorfor er der biler med autopilot, men fly har stadig brug for piloter?
Autonome teknologier i køretøjer,selvom de er imponerende, er de stadig i deres vorden og ikke immune over for fejl. Dette ændrer sig dog, efterhånden som maskinlæring bliver en stadig vigtigere komponent i sådanne systemer.
Hvor tæt er vi på fuld autonom flyvning?
Når autopilotsystemer først er udviklet, testet og betroet af organisationer som FAA, vil rollen som menneskelige piloter mindskes over tid.
Det kommer vi dog nok aldrig til at seen fremtid, hvor der ikke er en uddannet person i cockpittet på et kommercielt fly. Selv hvis man antager, at alle de tekniske problemer er elimineret, og autopiloterne kan tilpasse sig situationer som mennesker, vil passagerer sandsynligvis føle sig tryggere ved at vide, at der er en person i cockpittet, der angiveligt har kontrol over situationen.
Men når det kommer til leveringsdroner, militærdroner og måske endda militærfly, er en ubemandet, fuldt autonom fremtid sandsynligvis uundgåelig.
Læs mere
Et kæmpestort "sort hul" blev fundet midt i Stillehavet. Netværket undrer sig over, hvad det er
Dykkere har fundet skattene på den legendariske "Island of Gold". Artefakter koster millioner af dollars
AI løste et biologisk problem, som videnskabsmænd har kæmpet med i 50 år
ANSYS er et universelt softwaresystemfinite element analyse, som har eksisteret og udviklet i løbet af de sidste 30 år, er ret populær blandt specialister inden for automatiserede ingeniørberegninger og FE til løsning af lineære og ikke-lineære, stationære og ikke-stationære rumlige mekaniske problemer.
FAA (The Federal Aviation Administration) - United States Federal Aviation Administration.
Bank(Rulle)Tonehøjde(Pitch)Yaw(Course, Yaw) - tre rotationsvinkler svarende til tre Euler-vinkler, som specificerer køretøjets orientering i forhold til det normale koordinatsystem (i forhold til dets inerticentrum langs tre akser).
Servomekanisme -konventionel jævnstrømsmotor med indbyggetservocontrollere og gearkasser. Dens drift er baseret på et feedback-system, hvori et udgangssignal indtastes, som bærer information om position, hastighed, acceleration eller forskydning. Dataene overføres af korrigeringselementet og forstærkeren til den udøvende enhed - drev eller elmotor.