V prvých dňoch letectva sa od pilota vyžadovalo, aby bol neustále v pohotovosti. Bolo to dôležité
Keď je let malý, nie je taký veľkýproblém. Ale s rozvojom technológií a globalizáciou sa rozsah a čas letov zvýšil. Bez ohľadu na to, ako veľmi človek chce, je pre človeka ťažké udržať koncentráciu na dlhú dobu. To je potenciálne veľmi nebezpečné. Unavený človek urobí chyby v pozorovaniach aj úsudkoch, ktoré sa môžu skončiť katastrofou.
Systémy autopilota: vtedy a dnes
Z tohto dôvodu funguje autopilotsa objavil prekvapivo skoro. Verte tomu alebo nie, jedno z prvých lietadiel, ktoré bolo vybavené takýmto systémom (hoci podľa moderných štandardov základným), postavila spoločnosť Sperry Corporation začiatkom 10. rokov 20. storočia.
Táto funkcia zahŕňala pripojenie gyroskopusmerový indikátor, tiež základné nastavenie, umožňoval lietadlu pohybovať sa priamo a horizontálne pozdĺž vopred nastaveného azimutu kompasu po dlhšiu dobu bez plnej pozornosti pilota. Takéto jednoduché zariadenie mu ušetrilo veľa stresu.
Systémy autopilota sú čoraz častejšiesofistikovanejší a v 30. rokoch 20. storočia Royal Aircraft Institute vo Veľkej Británii vyvinul sofistikovanejší systém. Pilot Assistant používal na skutočné riadenie letu pneumatické rotačné gyroskopy.
V budúcnosti boli systémy dodávané s vylepšenýmiriadiace algoritmy, servomechanizmy a dokonca aj rádionavigačné pomôcky, ktoré umožňovali lietadlám autonómne lietať v noci alebo za zlého počasia. Už v roku 1947 vzlietlo americké letectvo C-53, preletelo Atlantik a pristávalo, všetko pod kontrolou autopilota.
Teraz veľké lietadlá a lietadlá s 20cestujúci a ďalší musia mať zo zákona zabudovaný automatizačný systém. Jeho úroveň je rôzna, ale väčšina z nich poskytuje takzvané trojosové riadenie sklonu, náklonu a vybočenia vozidla.
Autopilot nie je taký „automatický“, ako sa zdá.Neexistuje žiadny robot, ktorý by sedel na sedadle pilota a stláčal tlačidlá, kým skutočný pilot spí. Je to jednoducho systém riadenia letu, ktorý umožňuje pilotovi riadiť lietadlo bez neustáleho manuálneho ovládania. V podstate to umožňuje pilotovi letieť z New Yorku do Los Angeles bez stláčania ovládacích pák po dobu šiestich hodín.
Moderný automatický riadiaci systémFlight Control System (AFCS) pozostáva z troch hlavných častí: počítača, ktorý monitoruje let, niekoľkých vysokorýchlostných procesorov a množstva senzorov umiestnených na rôznych častiach lietadla. Senzory zbierajú dáta z celého lietadla a posielajú ich procesorom, ktoré následne informujú počítač, čo je čo.
Autopilot sa aktivuje nejaký čas po štarte a pred pristátím sa vypne. Rozlíšenie tohto softvéru sa môže líšiť v závislosti od lietadla.
Autopilot dokáže s lietadlom pristáť podľapotrebné príkazy. Toto sa nazýva automatický pristávací systém. Ak sa lietadlo pokúša pristáť v ťažkých podmienkach, pričom hmla úplne zakrýva výhľad, lietadlo pristáva v rámci určitých bezpečnostných parametrov pomocou ILS (Instrument Landing System). V takýchto prípadoch autopilot, konajúci synchrónne s ostatnými systémami lietadla, zabezpečuje pristátie pod kontrolou pilotnej kabíny.
Systémy tiež pomáhajú lietadlu získať výšku,udržiavať tempomat a vodorovný let a riadiť zostup, priblíženie a konečné pristátie. Rolovanie pred štartom, skutočné pristátie a rolovanie po pristátí sú stále výsadou ľudských pilotov. Systémy autopilota sú tiež vypnuté počas extrémnych turbulencií.
Úspech autopilota v podstate závisí od vedomostí skutočného ľudského pilota.
V roku 2020 Airbus oznámil, že sa mu to podarilovyvinul a otestoval plne autonómny vzletový systém, novinka bola pre priemysel veľmi inovatívna. Použitá technológia sa líši od existujúcich prístrojových pristávacích systémov, ktoré sú bežné na moderných lietadlách. Systém rozpoznáva obrázky, aby udržal lietadlo na stredovej línii pristávacej dráhy, upravil sklon, rýchlosť a nakoniec zdvihol testovacie lietadlo Airbus do vzduchu. Ide o dôležitý krok k tomu, aby bolo lietadlo v blízkej budúcnosti plne autonómne.
Piloti nebudú potrební?
Vzhľadom na vysokú úroveň zložitosti modernýchautopilotov, možno si myslíte, že pilotov vôbec netreba. Ak môže lietadlo teoreticky lietať samo, prečo sú potrebné? Ukazuje sa, že hoci väčšinu práce možno delegovať na autopilota, ľudská prítomnosť je stále veľmi dôležitá. V skutočnosti sa to v dohľadnej dobe pravdepodobne nezmení.
Jedným z hlavných dôvodov je všeobecná náladapasažierov lietadiel a širokú verejnosť. Či si to pripúšťate alebo nie, na živom, inteligentnom človeku, ktorý pilotuje také obrovské vozidlo vo vzduchu (aspoň zatiaľ), je niečo veľmi upokojujúce. Väčšina ľudí nechce zveriť kontrolu nad niečím, čo by ich teoreticky mohlo úplne zabiť, do rúk stroja.
Zaujímavé však sú nedávne štúdieukazujú, že nálada verejnosti v tejto otázke sa mení. Aspoň pre niektoré vozidlá. Prieskumy verejnej mienky z roku 2019 ukázali, že 7 z 10 spotrebiteľov verí, že autonómne autá sú bezpečnejšie ako tie, ktoré riadia ľudia. Prieskum uskutočnila spoločnosť ANSYS a zúčastnilo sa ho viac ako 22 000 ľudí v krajinách Beneluxu, Číne, Francúzsku, Nemecku, Indii, Taliansku, Japonsku, Španielsku, Švédsku, Spojenom kráľovstve a USA. Je pravda, že tento prieskum sa týkal najmä autonómnych áut, no zdá sa, že ľudia sú ochotní dôverovať vozidlám, ktoré sú ovládané počítačmi a nie ľuďmi.
Pokiaľ ide o drony budúcnosti, väčšina respondentov nebola úplne proti tejto myšlienke, ale radšej by počkali, kým bude technológia pokročilejšia.
Ďalším dôvodom, prečo sú piloti potrební, ježe za určitých okolností sa sami ľudia stávajú lepšími „strojmi na rozhodovanie“ ako počítače. Napriek všetkej zložitosti sa stále nedá porovnávať so zložitým počítačom v ľudskej lebke. Náš mozog dokáže súčasne prijímať obrovské množstvo informácií, robiť rýchle rozhodnutia a improvizovať za behu. Túto flexibilitu je neuveriteľne ťažké, ak nie nemožné, replikovať na stroji.
Navyše vzhľadom na veľmi chaotické letové prostredie môžu často nastať nezvyčajné situácie, v ktorých riadený a riadený stroj nie je schopný prijímať rozhodnutia.
Napríklad v roku 2010 lietadlo Qantas so 450cestujúci dostali vážnu poruchu počas letu. V dôsledku zlyhania rotora motora sa jeho časti rozptýlili po lietadle a poškodili niekoľko kritických systémov lietadla vrátane podvozku. Palubný systém riadenia letu bol zahltený chybami pri havárii a správami, ktoré nebolo možné riešiť súčasne. Piloti pri riadení (ako aj mimopracovní experti, ktorí boli medzi pasažiermi) dokázali zaimprovizovať a úspešne pristáť s lietadlom. Aj keď je celkom možné, že systém autopilota našiel spôsob, ako urobiť to isté, práve rýchle myslenie a schopnosť improvizovať zachránili v ten deň stovky životov.
Čo je teda bezpečnejšie?
Dnes je let jedným z najviacbezpečné spôsoby cestovania. Približne od roku 1970 počet nehôd komerčných lietadiel (lietadlá s viac ako 19 cestujúcimi na palube) postupne klesal. Do roku 2019 sa počet smrteľných nehôd na milión letov v porovnaní s rokom 1970 znížil 12-krát.
Dôvodom je zdokonaľovanie techniky a inéprísna regulácia leteckého priemyslu, zlepšenie spoľahlivosti a schopností autopilota. Na základe štatistík za rok 2019, ktorý je posledným „normálnym“ rokom na vyhodnocovanie štatistík letov (rok pred pandémiou), je pravdepodobnosť úmrtia pri havárii lietadla prakticky nulová.
Zároveň podľa národnej radybezpečnosť v Spojených štátoch (jedna z krajín s najväčším počtom áut na obyvateľa), za posledných 10 rokov bola úmrtnosť na používanie osobných áut 1 606-krát vyššia ako pri lietaní lietadlom. Prečo existujú autá s autopilotom, ale lietadlá stále potrebujú pilotov?
Autonómne technológie vo vozidlách,hoci sú pôsobivé, sú stále v plienkach a nie sú imúnne voči chybám. To sa však mení, keďže strojové učenie sa stáva čoraz dôležitejšou súčasťou takýchto systémov.
Ako blízko sme k plne autonómnemu letu?
Akonáhle sú systémy autopilota vyvinuté, testované a dôveryhodné organizáciami ako FAA, úloha ľudských pilotov sa časom zníži.
Toho sa však už asi nikdy nedočkámebudúcnosť, keď v kokpite komerčného lietadla nebude žiadna vyškolená osoba. Aj za predpokladu, že všetky technické problémy budú odstránené a autopiloti sa dokážu prispôsobiť situáciám ako ľudia, cestujúci sa pravdepodobne budú cítiť bezpečnejšie, keď vedia, že v kokpite je osoba, ktorá má situáciu údajne pod kontrolou.
Ale pokiaľ ide o doručovacie drony, vojenské drony a možno aj vojenské lietadlá, bezpilotná, plne autonómna budúcnosť je pravdepodobne nevyhnutná.
Čítaj viac
Uprostred Tichého oceánu sa našla obrovská „čierna diera“. Sieť sa pýta, čo to je
Potápači našli poklady legendárneho „ostrova zlata“. Artefakty stoja milióny dolárov
AI vyriešila biologický problém, s ktorým vedci bojujú už 50 rokov
ANSYS je univerzálny softvérový systémAnalýza konečných prvkov, ktorá existuje a rozvíja sa za posledných 30 rokov, je medzi odborníkmi v oblasti automatizovaných inžinierskych výpočtov a FE pomerne populárna na riešenie lineárnych a nelineárnych, stacionárnych a nestacionárnych priestorových problémov mechaniky.
FAA (Federal Aviation Administration) - Federálny úrad pre letectvo Spojených štátov amerických.
breh(roll)Smola(výška)Yaw(Course, Yaw) - tri uhly natočenia zodpovedajúce trom Eulerovým uhlom, ktoré špecifikujú orientáciu vozidla vzhľadom na normálny súradnicový systém (vzhľadom na jeho stred zotrvačnosti pozdĺž troch osí).
Servo mechanizmus -konvenčný jednosmerný motor so vstavanýmservo ovládače a prevodovky. Jeho činnosť je založená na spätnoväzbovom systéme, do ktorého sa zadáva výstupný signál nesúci informácie o polohe, rýchlosti, zrýchlení alebo výchylke. Údaje sú prenášané korekčným prvkom a zosilňovačom do výkonnej jednotky - pohonu alebo elektromotora.