航空の初期の頃、パイロットは常に厳戒態勢を保つ必要がありました。重要だった
フライトが小さいときは、それほど大きくありません問題。しかし、テクノロジーの発展とグローバル化により、飛行距離と飛行時間は増加しました。人はどんなにやる気があっても、長時間集中力を維持するのは難しいものです。これは潜在的に非常に危険です。疲れている人は観察と判断の両方で間違いを犯し、それが悲惨な結果を招く可能性があります。
オートパイロットシステム：当時と現在
オートパイロット機能が機能するのはこのためです驚くほど早く現れた。信じられないかもしれませんが、このようなシステムを搭載した最初の航空機の1つは、1910年代初頭にスペリー社によって製造されました（現代の基準では初歩的ですが）。
この機能には、ジャイロスコープの接続が含まれていました機首方位計も基本設定であり、パイロットの注意を完全に払うことなく、航空機が事前設定されたコンパス方位に沿って長時間真っ直ぐ水平に移動することを可能にしました。そのような単純な装置は彼に多くのストレスを節約しました。
オートパイロットシステムはますますより複雑になり、1930年代に、英国の王立航空機機関はより高度なシステムを開発しました。パイロットアシスタントは、実際の飛行制御に空気圧回転ジャイロスコープを使用しました。
将来的には、システムは改善されて供給されました制御アルゴリズム、サーボ機構、さらには無線航法援助装置でさえ、航空機が夜間や悪天候で自律的に飛行することを可能にしました。すでに1947年に、米空軍のC-53航空機が離陸し、大西洋を横断して着陸しました。これらはすべて自動操縦の制御下にありました。
今では20機の大型飛行機と航空機乗客などは、自動化システムを組み込むことが法律で義務付けられています。そのレベルはさまざまですが、それらのほとんどは、車両のピッチ、ロール、ヨーのいわゆる3軸制御を提供します。
オートパイロットは、思ったほど「自動」ではありません。パイロットの座席に座って、実際のパイロットが眠っている間にボタンを押すロボットはありません。これは、パイロットが一定の手動制御なしで航空機を飛行できるようにする飛行制御システムにすぎません。基本的に、パイロットは操縦桿を6時間まっすぐ押すことなく、ニューヨークからロサンゼルスまで飛行することができます。
最新の自動制御システム飛行制御システム（AFCS、自動飛行制御システム）は、飛行を監視するコンピューター、いくつかの高速プロセッサー、および航空機のさまざまな部分に配置された多数のセンサーの3つの主要部分で構成されています。センサーは飛行機全体からデータを収集し、それをプロセッサーに送信します。プロセッサーはコンピューターに何が何であるかを伝えます。
オートパイロットは離陸後しばらくして作動し、着陸前にオフになります。このソフトウェアの解像度は航空機によって異なる場合があります。
自動操縦は以下に従って飛行機を着陸させることができます必要なコマンド。これを自動着陸装置といいます。霧で視界が完全に遮られるなど、航空機が困難な状況で着陸しようとしている場合、航空機は ILS (計器着陸システム) を使用して一定の安全パラメータ内で着陸します。このような場合、自動操縦は他の航空機システムと同期して動作し、飛行甲板の制御下で確実に着陸します。
システムはまた、航空機が高度を上げるのを助けます、クルーズコントロールと水平飛行を維持し、降下、アプローチ、最終着陸を管理します。離陸前のタキシング、実際の着陸、着陸後のタキシングは、依然として人間のパイロットの特権です。オートパイロットシステムは、極端な乱気流の間も無効になります。
基本的に、自動操縦の成功は、実際の人間のパイロットの知識に依存します。
2020年、エアバスは成功したと発表しました完全に自律的な離陸システムを開発してテストしたこのニュースは、業界にとって非常に革新的でした。使用されている技術は、現代の旅客機で一般的な既存の計器着陸装置とは異なります。システムは画像を認識して、航空機を滑走路の中心線に保ち、ピッチと速度を調整し、最後にエアバスのテスト航空機を空中に持ち上げます。これは、近い将来、航空機を完全に自律的にするための重要なステップです。
パイロットは必要ありませんか？
現代の高度な複雑さを考えるとオートパイロットの場合、パイロットはまったく必要ないと思うかもしれません。飛行機が理論的にそれ自体で飛ぶことができるのなら、なぜそれらが必要なのですか？ほとんどの作業は自動操縦に委任できますが、人間の存在は依然として非常に重要であることがわかりました。実際、これがすぐに変わる可能性はほとんどありません。
主な理由の 1 つは全体的な雰囲気です航空機の乗客と一般の人々。あなたがそれを認めるかどうかにかかわらず、生きた知的な人間が空中でこのような巨大な乗り物を操縦するということには、（少なくとも現時点では）非常に心強いものがあります。ほとんどの人は、理論的には自分たちを完全に殺す可能性のあるものの制御を機械の手に委ねたくはありません。
しかし興味深いことに、最近の研究ではこの問題に対する国民の感情が変化していることを示しています。少なくとも一部の車両に関しては。 2019年に遡る世論調査によると、消費者の10人中7人が自動運転車は人間が運転する車よりも安全であると信じている。この調査はANSYSによって実施され、ベネルクス三国、中国、フランス、ドイツ、インド、イタリア、日本、スペイン、スウェーデン、英国、米国の2万2000人以上が参加した。確かに、この調査は主に自動運転車に関するものでしたが、人々は人間ではなくコンピューターによって操作される車両を喜んで信頼しているようです。
将来のドローンに関しては、ほとんどの回答者はこのアイデアに完全に反対しているわけではなく、テクノロジーがさらに進歩するのを待ちたいと考えています。
パイロットが必要なもう1つの理由は特定の状況下では、人々自身がコンピューターよりも優れた「意思決定マシン」になるということです。そのすべての複雑さにもかかわらず、それはまだ人間の頭蓋骨の複雑なコンピューターと比較することはできません。私たちの脳は、同時に膨大な量の情報を取り込み、迅速な意思決定を行い、その場で即興で演奏することができます。この柔軟性は、不可能ではないにしても、マシン上で複製することは非常に困難です。
さらに、非常に混沌とした飛行環境を考慮すると、制御され制御された機械が意思決定を行うことができない異常な状況が頻繁に発生する可能性があります。
たとえば、2010年には450機のカンタス航空機乗客は飛行中に深刻な故障を受けました。エンジンローターの故障により、その一部が航空機全体に散らばり、着陸装置を含むいくつかの重要な航空機システムに損傷を与えました。機内の飛行制御システムは、同時に処理できないクラッシュエラーとメッセージに圧倒されました。コントロールのパイロット（および乗客の中にいた非番の専門家）は、飛行機を即興で着陸させることができました。オートパイロットシステムが同じことをする方法を見つけた可能性は完全にありますが、それは迅速な思考と即興の能力であり、その日何百人もの命を救いました。
では、どちらが安全ですか？
今日まで、フライトは最も多いものの1つです安全な旅行方法。 1970年頃から、商用機（19人以上の乗客が搭乗している航空機）の事故は徐々に減少しています。 2019年までに、100万回のフライトあたりの死亡事故の数は1970年と比較して12分の1に減少しました。
その理由は技術の向上などです航空業界の厳格な規制により、自動操縦の信頼性と機能が向上します。飛行統計を評価するための最後の「平年」である2019年の統計（パンデミックの前の年）に基づくと、飛行機墜落事故で死亡する可能性は事実上ゼロです。
同時に、国民議会によると一人当たりの自動車の数が最も多い国の1つである米国では、乗用車の死亡率は過去10年間で空の旅の1,606倍でした。オートパイロット付きの車があるのに、飛行機にはまだパイロットが必要なのはなぜですか？
自動車の自動運転技術、印象的ではありますが、彼らはまだ初期段階にあり、間違いを免れないわけではありません。しかし、機械学習がそのようなシステムのコンポーネントとしてますます重要になるにつれて、この状況は変わりつつあります。
完全自律飛行にどれだけ近づいていますか？
自動操縦システムが開発、テストされ、FAA などの組織によって信頼されるようになると、人間のパイロットの役割は時間の経過とともに減少します。
しかし、私たちはおそらく決して見ることはありません民間航空機のコックピットに訓練を受けた人がいない未来。技術的な問題がすべて解消され、オートパイロットが人間のような状況に適応できると仮定しても、コックピットに状況を管理していると思われる人物がいることを知っていると、乗客はより安全に感じる可能性があります。
しかし、配達用ドローン、軍用ドローン、さらには軍用機に関しては、無人で完全自律型の未来が避けられない可能性が高い。
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