Aviācijas pirmajās dienās pilotam bija pastāvīgi jābūt paaugstinātā gatavībā. Tas bija svarīgi
Kad lidojums ir mazs, tas nav tik lielsproblēma. Taču līdz ar tehnoloģiju attīstību un globalizāciju palielinājās lidojumu diapazons un laiks. Lai kā cilvēks to negribētu, cilvēkam ir grūti ilgstoši saglabāt koncentrēšanos. Tas ir potenciāli ļoti bīstami. Noguris cilvēks kļūdīsies gan novērojumos, gan spriedumos, kas var beigties ar nelaimi.
Autopilota sistēmas: toreiz un tagad
Šī iemesla dēļ darbojas autopilotsparādījās pārsteidzoši agri. Ticiet vai nē, vienu no pirmajām lidmašīnām, kas bija aprīkotas ar šādu sistēmu (lai arī elementāru pēc mūsdienu standartiem), 1910. gadu sākumā uzbūvēja korporācija Sperry.
Šī funkcija ietvēra žiroskopiskā savienojuma savienojumukursa indikators, arī pamata iestatījums, ļāva gaisa kuģim pārvietoties taisni un horizontāli pa iepriekš iestatītu kompasa gultni ilgu laiku bez pilnīgas pilota uzmanības. Šāda vienkārša ierīce viņam ietaupīja lielu stresu.
Autopilota sistēmas kļūst arvien populārākassarežģītāka, un 1930. gados Lielbritānijas Karaliskais gaisa kuģu institūts izstrādāja sarežģītāku sistēmu. Pilotu palīgs faktiskai lidojuma kontrolei izmantoja pneimatiskos rotējošos žiroskopus.
Nākotnē sistēmas tika piegādātas ar uzlabotāmvadības algoritmi, servomehānismi un pat radionavigācijas palīglīdzekļi, kas ļāva lidmašīnām autonomi lidot naktī vai sliktos laikapstākļos. Jau 1947. gadā ASV gaisa spēku lidmašīna C-53 pacēlās gaisā, šķērsoja Atlantijas okeānu un nolaidās, un to visu kontrolēja autopilots.
Tagad lielas lidmašīnas un lidmašīnas ar 20pasažieriem un citiem saskaņā ar likumu ir jābūt iebūvētai automatizācijas sistēmai. Tās līmenis ir atšķirīgs, taču lielākā daļa no tiem nodrošina tā saukto transportlīdzekļa trīs asu slīpuma, sānsveres un sānsveres kontroli.
Autopilots nav tik "automātisks", kā izklausās.Nav robota, kas sēž pilota sēdeklī un spiež pogas, kamēr īstais pilots guļ. Tā ir vienkārši lidojuma kontroles sistēma, kas ļauj pilotam vadīt lidmašīnu bez pastāvīgas manuālas vadības. Būtībā tas ļauj pilotam lidot no Ņujorkas uz Losandželosu, nenospiežot vadības sviras sešas stundas pēc kārtas.
Mūsdienīga automātiskā vadības sistēmaLidojuma vadības sistēma (AFCS) sastāv no trim galvenajām daļām: datora, kas uzrauga lidojumu, vairākiem ātrgaitas procesoriem un vairākiem sensoriem, kas atrodas dažādās lidmašīnas daļās. Sensori apkopo datus no visas lidmašīnas un nosūta tos procesoriem, kas savukārt paziņo datoram, kas ir kas.
Autopilots tiek aktivizēts kādu laiku pēc pacelšanās un tiek izslēgts pirms nosēšanās. Šīs programmatūras izšķirtspēja var atšķirties atkarībā no lidmašīnas.
Autopilots var nosēdināt lidmašīnu saskaņā arnepieciešamās komandas. To sauc par automātisko nosēšanās sistēmu. Ja lidmašīna mēģina nolaisties sarežģītos apstākļos, kad migla pilnībā aizsedz redzamību, gaisa kuģis tiek nosēdināts noteiktos drošības parametros, izmantojot ILS (Instrument Landing System). Šādos gadījumos autopilots, darbojoties sinhroni ar citām gaisa kuģa sistēmām, nodrošina nosēšanos pilotu kabīnes vadībā.
Sistēmas palīdz arī lidmašīnai sasniegt augstumu,uzturēt kruīza kontroli un horizontālu lidojumu, kā arī pārvaldīt nolaišanos, nolaišanos un pēdējo nosēšanos. Ritināšana ar manevrēšanu pirms pacelšanās, faktiskā nosēšanās un manevrēšana pēc pieskāriena joprojām ir cilvēku pilotu prerogatīva. Autopilota sistēmas ir atspējotas arī ārkārtējas turbulences laikā.
Būtībā autopilota veiksme ir atkarīga no īsta cilvēka pilota zināšanām.
2020. gadā Airbus paziņoja, ka tas ir veiksmīgiizstrādāja un testēja pilnībā autonomu pacelšanās sistēmu, jaunums bija ļoti novatorisks nozarei. Izmantotā tehnoloģija atšķiras no esošajām instrumentu nosēšanās sistēmām, kas ir izplatītas mūsdienu lidmašīnās. Sistēma atpazīst attēlus, lai noturētu lidmašīnu skrejceļa viduslīnijā, regulētu piķi, ātrumu un visbeidzot paceltu Airbus testa lidmašīnu gaisā. Tas ir svarīgs solis ceļā uz to, lai tuvākajā nākotnē lidmašīna būtu pilnībā autonoma.
Piloti nebūs vajadzīgi?
Ņemot vērā mūsdienu augsto sarežģītības līmeniautopiloti, var padomāt, ka piloti nemaz nav vajadzīgi. Ja lidmašīna teorētiski var lidot pati, kāpēc tās ir vajadzīgas? Izrādās, lai gan lielāko daļu darba var deleģēt autopilotam, cilvēka klātbūtne joprojām ir ļoti svarīga. Patiesībā tas, visticamāk, tuvākajā laikā nemainīsies.
Viens no galvenajiem iemesliem ir vispārējais noskaņojumslidmašīnu pasažieriem un sabiedrībai kopumā. Neatkarīgi no tā, vai jūs to atzīstat vai nē, dzīvs, inteliģents cilvēks, kas vada tik milzīgu transportlīdzekli gaisā (vismaz pagaidām), ir kaut kas ļoti pārliecinošs. Lielākā daļa cilvēku nevēlas nodot kontroli pār kaut ko tādu, kas teorētiski varētu viņus pilnībā nogalināt mašīnas rokās.
Interesanti, tomēr jaunākie pētījumiliecina, ka sabiedrības noskaņojums šajā jautājumā mainās. Vismaz dažiem transportlīdzekļiem. Sabiedriskās domas aptaujas, kas datētas ar 2019. gadu, liecina, ka 7 no 10 patērētājiem uzskata, ka autonomās automašīnas ir drošākas nekā tās, kuras vada cilvēks. Aptauju veica ANSYS, un tajā piedalījās vairāk nekā 22 000 cilvēku Beniluksa valstīs, Ķīnā, Francijā, Vācijā, Indijā, Itālijā, Japānā, Spānijā, Zviedrijā, Apvienotajā Karalistē un ASV. Tiesa, šī aptauja galvenokārt bija par pašbraucošām automašīnām, taču šķiet, ka cilvēki ir gatavi uzticēties transportlīdzekļiem, kurus darbina datori, nevis cilvēki.
Runājot par nākotnes bezpilota lidaparātiem, lielākā daļa respondentu nebija pilnībā pret šo ideju, bet drīzāk gaidīja, kad tehnoloģija kļūs progresīvāka.
Vēl viens iemesls, kāpēc ir nepieciešami piloti, irka zināmos apstākļos cilvēki paši kļūst par labākiem "lēmumu pieņemšanas mašīnām" nekā datori. Neskatoties uz visu sarežģītību, to joprojām nevar salīdzināt ar sarežģīto datoru cilvēka galvaskausā. Mūsu smadzenes spēj vienlaicīgi uztvert milzīgu informācijas daudzumu, pieņemt ātrus lēmumus un improvizēt lidojumā. Šo elastību ir neticami grūti, ja ne neiespējami atkārtot mašīnā.
Turklāt, ņemot vērā ļoti haotisko lidojuma vidi, bieži var rasties neparastas situācijas, kurās kontrolētā un kontrolētā mašīna nespēj pieņemt lēmumus.
Piemēram, 2010. gadā Qantas lidmašīna ar 450pasažieri lidojuma laikā guva nopietnus darbības traucējumus. Dzinēja rotora atteices dēļ tā daļas tika izkaisītas pa visu lidmašīnu, sabojājot vairākas kritiski svarīgas lidmašīnas sistēmas, tostarp šasiju. Borta lidojuma kontroles sistēma bija pārpildīta ar avāriju kļūdām un ziņojumiem, kurus nevarēja vienlaikus apstrādāt. Piloti pie vadības ierīcēm (kā arī ārpusdienesta eksperti, kas atradās starp pasažieriem) spēja improvizēt un veiksmīgi nosēdināt lidmašīnu. Lai gan ir pilnīgi iespējams, ka autopilota sistēma atrada veidu, kā darīt to pašu, tā bija ātra domāšana un spēja improvizēt, kas tajā dienā izglāba simtiem dzīvību.
Tātad, kas ir drošāks?
Šodien lidojums ir viens no visvairākdroši ceļošanas veidi. Kopš aptuveni 1970. gada negadījumu skaits, kuros iesaistīti komerciālie gaisa kuģi (lidmašīnās ar vairāk nekā 19 pasažieriem), ir pakāpeniski samazinājies. Līdz 2019. gadam letālo negadījumu skaits uz miljonu lidojumu bija samazinājies 12 reizes, salīdzinot ar 1970. gadu.
Iemesls ir tehnoloģiju uzlabošana un daudz kas citsstingrs aviācijas nozares regulējums, uzlabojot autopilota uzticamību un iespējas. Pamatojoties uz statistiku par 2019. gadu, kas ir pēdējais “parastais” gads lidojumu statistikas izvērtēšanai (gads pirms pandēmijas), iespēja iet bojā aviokatastrofā ir praktiski nulle.
Tajā pašā laikā saskaņā ar Nacionālās padomes datiemdrošība Amerikas Savienotajās Valstīs (viena no valstīm, kurā ir visvairāk automašīnu uz vienu iedzīvotāju), pēdējo 10 gadu laikā mirstība no vieglo automašīnu lietošanas ir bijusi 1606 reizes lielāka nekā lidojumiem ar lidmašīnu. Kāpēc ir mašīnas ar autopilotu, bet lidmašīnām tomēr vajag pilotus?
Autonomās tehnoloģijas transportlīdzekļos,lai arī iespaidīgi, tie joprojām ir sākuma stadijā un nav imūni pret kļūdām. Tomēr tas mainās, jo mašīnmācība kļūst par arvien svarīgāku šādu sistēmu sastāvdaļu.
Cik tuvu mēs esam pilnībā autonomam lidojumam?
Kad tādas organizācijas kā FAA ir izstrādājušas, testējušas un uzticamas autopilota sistēmas, cilvēku pilotu loma laika gaitā samazināsies.
Tomēr mēs, iespējams, nekad neredzēsimnākotne, kad komerciālās lidmašīnas kabīnē nebūs apmācīta cilvēka. Pat pieņemot, ka visas tehniskās problēmas ir novērstas un autopiloti var pielāgoties tādām situācijām kā cilvēki, pasažieri, visticamāk, jutīsies drošāk, zinot, ka kabīnē atrodas cilvēks, kurš it kā kontrolē situāciju.
Bet, kad runa ir par piegādes droniem, militāriem bezpilota lidaparātiem un, iespējams, pat militārām lidmašīnām, bezpilota, pilnībā autonoma nākotne, visticamāk, ir neizbēgama.
Lasīt vairāk
Klusā okeāna vidū tika atrasts milzīgs "melnais caurums". Tīkls interesējas, kas tas ir
Ūdenslīdēji atraduši leģendārās "Zelta salas" dārgumus. Artefakti maksā miljoniem dolāru
AI atrisināja bioloģisku problēmu, ar kuru zinātnieki cīnījās 50 gadus
ANSYS ir universāla programmatūras sistēmagalīgo elementu analīze, kas pastāv un attīstījusies pēdējo 30 gadu laikā, ir diezgan populāra speciālistu vidū automatizēto inženiertehnisko aprēķinu un FE jomā lineāru un nelineāru, stacionāru un nestacionāru mehānikas telpisku problēmu risināšanai.
FAA (The Federal Aviation Administration) — Amerikas Savienoto Valstu federālā aviācijas pārvalde.
Banka(Ruliņš)Piķis(Piķis)Žāvē(Course, Yaw) - trīs griešanās leņķi, kas atbilst trim Eilera leņķiem, kas norāda transportlīdzekļa orientāciju attiecībā pret parasto koordinātu sistēmu (attiecībā pret tā inerces centru pa trim asīm).
Servo mehānisms -parasts līdzstrāvas motors ar iebūvētuservo kontrolieri un ātrumkārbas. Tās darbības pamatā ir atgriezeniskās saites sistēma, kurā tiek ievadīts izejas signāls, kas satur informāciju par pozīciju, ātrumu, paātrinājumu vai pārvietojumu. Korektīvais elements un pastiprinātājs datus pārraida uz izpildvienību - piedziņu vai elektromotoru.