Warum gibt es angesichts der jüngsten Fortschritte in der Drohnen- und Fernsteuerungstechnologie immer noch kommerzielle und militärische Piloten?
Ich verstehe, dass menschliche Piloten bei militärischen Operationen einige ernsthafte taktische Vorteile haben können, aber was sind die Vorteile eines menschlichen Piloten im Flugzeug gegenüber einer Drohne oder einem ferngesteuerten Flugzeug für Patrouillen- und kommerzielle Flüge?
Das ist eine gute Frage und bringt einen Witz hervor, den viele Piloten gut kennen:
"Was wird im Cockpit der Zukunft sein?"
"Ein Hund und ein Pilot."
"Ein Hund? Warum ein Hund?"
"Nun, der Hund ist da, um den Piloten daran zu hindern, irgendetwas anzufassen."
"Ähm, warum dann der Pilot?"
"Nun, jemand muss den Hund füttern!"
Die Technologie hat sich so weit verbessert, dass Flugzeuge praktisch selbst fliegen und sogar landen können. Sie werden sogar ziemlich gut darin, mit „normalen“ Notfällen wie Motorausfällen und Druckabfall umzugehen.
Wo Piloten jedoch wirklich glänzen, sind die Art von anormalen und Notfallsituationen, die nicht "vorgeschrieben" sind.
Wenn ein Motor auseinanderfliegt und die Hydraulikleitungen aller drei redundanten Hydrauliksysteme zerfetzt , hat ein Computer keine Optionen mehr, weil er nie dafür programmiert wurde (weil er bei seiner Konstruktion als "praktisch unmöglich" angesehen wurde). Ein Pilot hingegen kann analysieren und experimentieren, bis er genügend Lösungen gefunden hat, um das Flugzeug in der Luft zu halten, während er andere Probleme durcharbeitet.
Während eines totalen Stromausfalls werden die Computer nicht viel nützen. Sicher, Sie können redundante Systeme entwerfen und es so gestalten, dass es „nie passieren kann“, aber was ist, wenn es passiert?
Es gibt auch all die kleinen Dinge, mit denen ein Pilot ständig Entscheidungen treffen muss, wie er damit umgehen soll. Einige Beispiele könnten sein:
Bei einem typischen Flug trifft ein Pilot Hunderte von kleinen Entscheidungen, die einen großen Unterschied im Flug machen können. Jedes dieser Dinge (oder eines der zehn- oder hunderttausend anderen Dinge, die passieren könnten) könnte einen Computer zum Stolpern bringen.
Der Pilot ist auch als „Letzte Instanz“ dabei. Wenn sich ein Hacker irgendwie in die automatisierten Systeme hacken sollte, kann ein Pilot sie jederzeit trennen und das Flugzeug manuell fliegen. Er kann Systeme ausschalten, er kann ... Nun, der Pilot kann kreativ sein und ein Computer kann nur das tun, wofür er programmiert wurde.
Wenn jetzt eine Drohne abstürzt, ist das nicht so schlimm, weil niemand an Bord war . Wenn ein Flugzeug mit einer Ladung voller zahlender Passagiere abstürzt, ist das eine große Sache. Sogar nur eine.
Viele dieser Probleme können überwunden werden. Einige von ihnen waren es bereits. Einige von ihnen werden vielleicht nie vollständig automatisch gehandhabt, aber vielleicht könnten wir immer noch automatisierte Flüge mit einem akzeptablen Sicherheitsniveau durchführen. Einige Automatisierungen sind in bestimmten Bereichen tatsächlich besser als einige Piloten.
Der Hauptgrund dafür, dass wir keine vollautomatisierten Passagierflugzeuge haben, ist jedoch, dass sich die breite Öffentlichkeit beruhigt fühlt, wenn eine Person an der Spitze steht, die sie bei Bedarf übernehmen und in Sicherheit bringen kann. Selbst wenn die Technologie zu 100 % für automatisierte Passagierflüge bereit wäre, denke ich, dass die Zahl der Personen, die bereit sind, ein Ticket zu kaufen, so gering wäre, dass es für eine Fluggesellschaft finanziell nicht machbar wäre, sie einzusetzen.
Um den Advokaten des Teufels zu spielen, gab es 2009 zwei anschauliche Beispiele:
Die Vorstellung vom Piloten „vorne, der sie übernehmen und in Sicherheit bringen kann“ ist beruhigend, aber nicht unbedingt zutreffend. Es ist erwähnenswert, dass Chesley „Sully“ Sullenberger, der Pilot von Flug 1549, ein ehemaliger USAF-Pilot war, der wohl besser ausgebildet war, um mit der Situation umzugehen, als der durchschnittliche Berufspilot.
Obwohl es richtig ist zu sagen, dass ein Pilot auf Situationen reagieren kann, für die ein Autopilot nicht programmiert ist, ist es nicht richtig zu sagen, dass ein Autopilot nicht für extreme Situationen programmiert werden könnte. Ich kann es jetzt nicht in die Finger bekommen, aber ich erinnere mich, dass ich ein Video gesehen habe, in dem ein autonomes Pilotensystem die explosive Entfernung eines Flügels eines Modellflugzeugs korrigierte und die Steuereingänge und entsprechenden Ausgänge testete, um sich an den Verlust anzupassen (NASA Adaptive Control scheint ähnlich).
Ich vermute, dass wir über das Äquivalent der heutigen Drohnenpiloten zur vollständigen Automatisierung der Luftfahrt übergehen werden; Stellen Sie sich eine Gruppe von Piloten vor, die bereit sind, unter Umständen, die die Autopiloten nicht bewältigen können, aus der Ferne zu übernehmen, an einem Bodenstandort, der in der Lage ist, sich aus der Ferne in das Verkehrsflugzeug einzuklinken. Der Frachtverkehr wird aus Kostengründen wahrscheinlich früher übernommen, der Passagier folgt, sobald ein ausreichendes Sicherheitsniveau nachgewiesen ist.
Auch die Automatisierung außerhalb des Cockpits muss weiter gehen; Einige von Lnafzigers Szenarien würden beispielsweise nicht eintreten, wenn das ATC auch autonom wäre. Wie bei anderen Fortbewegungsmitteln kann es Probleme beim Nebeneinander von autonomen und konventionellen Fahrzeugen geben, die es auszubügeln gilt.
Ich stimme zu, dass die sozialen Aspekte hier jedoch viel drängender sind als die technologischen; Die Akzeptanz der Menschen für autonome Technologien scheint ihrer Leistung hinterherzuhinken.
Neben Lnafzigers ausgezeichnetem Beitrag, der sich auf die Vorteile eines Menschen im Cockpit konzentriert, werde ich mich auf den Zusammenhang zwischen den jüngsten Entwicklungen und der Tatsache konzentrieren, dass es immer noch Piloten im Cockpit gibt. In der kommerziellen Luftfahrt brauchen technologische Veränderungen sehr lange, bis sie sich durchsetzen. Vor allem, wenn sie komplexe Änderungen in der gesamten Branche erfordern.
Angenommen, ein Hersteller würde heute mit der Entwicklung eines unbemannten Transportflugzeugs beginnen. Allein das Design des Flugzeugs und der Systeme würde wahrscheinlich etwa 10 Jahre dauern. Parallel dazu müssen Zertifizierungsstandards entwickelt werden. Es wird voraussichtlich weitere 5 Jahre dauern, um das Flugzeug zu zertifizieren. Das würde bedeuten, dass es in einem optimistischen Szenario 15 Jahre dauern würde, bis der erste kommerzielle Flug mit einem solchen Flugzeug durchgeführt werden könnte. Während dieser Zeit werden noch konventionelle bemannte Flugzeuge produziert. Und sie werden noch eine Weile produziert, nachdem unbemannte Flugzeuge verfügbar sind. Bedenken Sie nun, dass eine Flugzeugzelle etwa 30 Jahre lang geflogen wird, vielleicht etwas weniger, wenn dies wirklich unwirtschaftlich ist. Das bedeutet, dass wir noch mindestens 50 Jahre bemannte Flugzeuge sehen werden, wenn wir heute anfangen würden, auf die unbemannte kommerzielle Luftfahrt umzusteigen.
Das bedeutet auch, dass es für lange Zeit eine Mischung aus bemannten Flugzeugen und unbemannten Flugzeugen geben wird. Wie wird ATC damit umgehen? Damit ATC mit unbemannten Flugzeugen umgehen kann, müssen weltweit viele Änderungen an ATC-Systemen vorgenommen werden. Diese werden noch länger dauern als die Entwicklung des Flugzeugs selbst.
Der Hauptgrund ist sicherlich moralisches Risiko
Der Pilot wird wahrscheinlich buchstäblich als erster sterben, da er ganz vorne sitzt, also einigermaßen motiviert ist, den Job richtig zu machen
Ich erinnere mich, dass ein Freund von mir, der Flugzeugtechniker der Armee war, aus genau dem gleichen Grund gezwungen war, alle Testflüge zu machen, nachdem er eine Reparatur abgeschlossen hatte.
Ich denke, das Konzept der zivilen Drohnen wird nach dem ersten Absturz eines solchen Fahrzeugs sterben (und wahrscheinlich einige arme Menschen am Boden mit ihm).
Was den aktuellen Stand der Technologie für vollautonome Passagierflugzeuge (2017) betrifft, so besteht ein gewisses Interesse der Hersteller an der Technologie, insbesondere von Boeing, aber es wäre übertrieben zu sagen, dass die Hersteller hart daran arbeiten, vollautonome Passagierflugzeuge kommerziell anzubieten bald fertig.
Auf der Paris Airshow 2017 stellte Mark Sinnett, Vizepräsident bei Boeing und verantwortlich für innovative Zukunftstechnologien, klar, dass, wie von der Wasington Post paraphrasiert , „die künstliche Intelligenz, die Boeing testen wird, in der Lage sein wird, Entscheidungen zu treffen, die normalerweise von Piloten getroffen werden.“ Sinnett sagte, dass die Technologie verwendet werden könnte, um die Anzahl der für Langstreckenflüge erforderlichen Piloten zu reduzieren oder in einigen Situationen vollständig autonomes Fliegen zu ermöglichen.
Anfang 2017 hatte Sinnett erklärt : „Wir sind nicht schlau genug, all diese Dinge vorzuprogrammieren. Die Maschine muss in der Lage sein, die gleichen Entscheidungen [wie ein Pilot] zu treffen“, sagte Sinnett. "Wenn nicht, können wir nicht dorthin gehen."
In einem Vortrag auf der SciTech-Konferenz des American Institute of Aeronautics and Astronautics im Januar 2015 sagte John Tracy, Chief Technology Officer von Boeing : „Einige unserer Frachtflugzeugkunden fragen uns heute nach diesen [autonomen Flugzeug-]Systemen.“
Er fuhr fort: „Wir sind ziemlich zuversichtlich, dass der Werkzeugkasten technologisch gefüllt ist. In Bezug auf ein Verkehrsflugzeug besteht für uns kein Zweifel daran, dass wir das Problem des autonomen Fliegens lösen können. Es geht um Zertifizierungsverfahren, regulatorische Anforderungen und vor allem um die öffentliche Wahrnehmung. "
Ein Sprecher von Airbus sagte 2016 : „Airbus entwickelt kein autonomes Flugzeug.“
Und ein Sprecher der FAA, die für die Zertifizierung eines autonomen Flugzeugs zuständig wäre, sagte 2016 : „Die FAA hat derzeit keine Zertifizierungsprojekte für unbemannte Flugzeuge in der Transportkategorie, noch hat irgendjemand die Agentur mit einem solchen Projekt beauftragt.“
Das chinesische Unternehmen Ehang hat eine Passagierdrohne, die Ehang 184 , hergestellt, die eine 25-minütige vorprogrammierte Route vom Start bis zur Landung fliegen kann. Dies schließt viele der unten beschriebenen Probleme nicht aus. Die Technologie befindet sich 2017 noch in Testflügen.
Während frühere Fortschritte beim Autopiloten und sogar Abstürze aufgrund von Missbrauch des Autopiloten kein weit verbreitetes Misstrauen hervorgerufen haben, erklärte John Tracy von Boeing, dass die öffentliche Wahrnehmung für eine erfolgreiche Implementierung sehr wichtig ist. Meiner Meinung nach würden viele Menschen, wenn im Cockpit etwas schief geht, einem Menschen mit Tausenden von Stunden Erfahrung mehr vertrauen als einem Computer mit Millionen von Teststunden. Das mangelnde Vertrauen in die selbstfahrende Autotechnologie scheint diese Tendenz zu bestätigen.
Vorfliegen des Flugzeugs: Der Pilot muss das gesamte Flugzeug vor dem Fliegen überprüfen. Dazu gehört auch, die Liste der Gegenstände zu überprüfen, die nicht dringend repariert werden müssen, und zu entscheiden, ob er mit der Sicherheitsmarge im Flugzeug zufrieden ist. Manchmal hängt dies von der Vorhersage ab, ob das Flugzeug bestimmten Wetterbedingungen begegnen wird.
Wetter: Ein Pilot muss entscheiden, ob eine Route sicher zu fliegen ist oder ob die Bedingungen schlechter werden. Während des Fluges kann dies eine Entscheidung erfordern, einen Notfall auszurufen. Ein Pilot mit detaillierten radarbasierten Wetterkarten kann sogar eine Route direkt durch eine Lücke zwischen gefährlichen Sturmzellen wählen. Ein Computer müsste besser als ein Pilot vorhersagen können, wie sicher eine bestimmte Route ist, um Situationen wie Southwest Airlines Flug 1248 oder viele andere Abstürze zu vermeiden, bei denen das Wetter eine Rolle spielt.
Fliegende Sichtanflüge: Obwohl Autoland-Technologie seit 1964 existiert, ist es immer noch ungewöhnlich, einen Flughafen zu haben, der mit allen Start- und Landebahnen ausgestattet ist, die für Zero-Visibility-Anflüge aktiviert sind. (siehe diese Frage ). Weniger als 1 % aller Landungen werden derzeit mit Autoland durchgeführt.
Rollen: Das Rollen erfolgt derzeit manuell und durch visuelle Referenz. Es gibt detaillierte GPS-Karten und Hinweise darauf, wo Sie sich auf den Rollwegen befinden, aber das Flugzeug kann sie nicht automatisch durchfahren. Automatisches Rollen durch externe Zugfahrzeuge ist ein aktives Forschungsgebiet (siehe hier oder hier )
Kommunikation mit ATC: Luftraumfreigaben, Wetterinformationen, Rollweganweisungen, Verkehrsumleitung, Erklärung eines Notfalls und mehr werden mündlich mit ATC abgewickelt. Vieles davon wurde teilweise durch ACARS, TCAS und fortschrittliche Funkgeräte ersetzt, aber es bleibt noch viel zu tun, um die verbale ATC-Kommunikation aus einigen Flugzeugen vollständig herauszunehmen.
Vermeiden von VFR-Verkehr und Gelände: Nicht der gesamte Verkehr ist mit Transpondern ausgestattet und nicht das gesamte Gelände wird in einer genauen Datenbank aufgezeichnet oder von einem verbesserten Gerät zur Erkennung der Bodennähe erfasst, daher verlassen wir uns auf Piloten, um diese zu vermeiden. Als Beispiel dafür, was schief gehen kann, siehe Turkish Airlines Flight 1951 , wo ein Flugzeug während einer Autolandefahrt gegen unerwartete Bäume prallte.
Identifizieren, wenn etwas schief läuft: Obwohl einige Fehlfunktionen, wie ein vollständiger Triebwerksausfall, leicht zu erkennen sind, sind andere Probleme schwieriger zu beheben und erfordern eine visuelle Bestätigung oder das Urteil des Piloten. Wenn zum Beispiel zwei Fluginstrumente nicht übereinstimmen, welches ist defekt?
Erstellen eines Aktionsplans für Gerätestörungen: Kann ein Flugzeug einen Flughafen mit einem Geräteproblem noch anfliegen oder müssen Sie einen Notfall ausrufen? Ist nach dem Ausfall eine ungewöhnliche Flugtechnik oder ein reduzierter Flugbereich erforderlich? Um kein Alarmist zu sein, aber explodierende Triebwerke, Fahrwerksausfälle, Gerätebrände und Reifenexplosionen können in der Branche in einem einzigen Jahr mehrmals vorkommen, ganz zu schweigen von viel häufigeren Problemen wie nicht funktionierenden Kontrollleuchten, Vogelschlag, Kompressorstillstand , Fehlfunktionen des Motors und Deaktivierung des Autopiloten.
Routenplanung: Piloten lesen Anflug- und Abschnittskarten oft noch manuell aus und geben die daraus resultierende Route in das FMS ein.
Einige der manuellen Fehlerbehebungen ausführen: Die aktuelle Hardware erlaubt es den Flugsteuerungscomputern nicht, Unterbrecher zu ziehen, Generatoren auszuschalten oder Triebwerke neu zu starten. Derzeit ist die Philosophie, die ich bei Autopiloten gesehen habe, "wenn etwas Ungewöhnliches vor sich geht, lösen Sie sich und die Piloten kümmern sich darum".
Turbulenzen und Windscherung: Autopiloten können derzeit mit diesen harten Windbedingungen umgehen, aber Piloten, die das Flugzeug von Hand fliegen, sind normalerweise besser und bieten einen größeren Sicherheitsspielraum.
Medizinische Probleme an Bord und andere Passagierprobleme: Jemand muss eine Entscheidung treffen, ob ein medizinisches Problem an Bord oder jemand , der wegen Yoga gewalttätig wird , eine Umleitung erfordern würde, und derzeit liegt diese Entscheidung beim Piloten und der anderen Flugbesatzung.
Sie fragen sich vielleicht, warum wir einige Entscheidungen von der alltäglichen Wetterumleitung bis hin zu Notfallmaßnahmen nicht einfach aus der Ferne treffen können, aber das beseitigt nur einige der Hürden. Derzeit ist die Technologie für die Fernsteuerung nicht ausgereift genug (siehe diese Fragen zu Ingenieuren an Bord , zum Umrüsten von Flugzeugen zu Drohnen und zum Hochladen von FDR-Daten ). Ich habe einige Konnektivitätstechnologien der neuesten Generation für Flugzeuge gesehen, und selbst im Jahr 2017 weist sie immer noch Zuverlässigkeits-, Latenz-, Kosten- oder Geschwindigkeitsprobleme auf, die sie für die Behandlung einer Frage von Leben oder Tod ungeeignet machen, insbesondere in Gebieten wie Ozeanen, in denen sich Satelliten befinden Ihre einzige Möglichkeit.
Das Thema Fortschritte hin zu vollautonomen Flugzeugen ist ein weites und komplexes Thema. Hier einige Artikel zum Weiterlesen:
Selbst für militärische Anwendungen ist ein vollautomatisiertes Flugzeug nicht die beste Option (außer wenn es um die Kosten geht, kosten Piloten mehr als Computer).
Abgesehen von der Gefahr, versehentlich die Kontrolle über die Drohne zu verlieren (eine Sonneneruption genau im falschen Moment, oops), besteht die Gefahr, dass die Steuerverbindung blockiert oder sogar die Steuersysteme gehackt und von einem Gegner übernommen werden.
Das ist zwar kein so großes Risiko, eine Predator-Drohne über Afghanistan in Somalia zu schicken, aber das Äquivalent einer von Computern gesteuerten B-2 in einen Streik zu schicken, um zu sagen, dass China sich auf dieses Risiko beruft.
Und ich spreche nicht von Robotern im Terminator-Stil, die die Welt übernehmen und Menschen bis zur Ausrottung jagen (was ein wichtiger Grund ist, warum die Öffentlichkeit Probleme mit bewaffneten Drohnen hat), sondern von menschlichen Eingriffen, die dazu führen, dass die Drohne entweder abstürzt, zu einer feindlichen Basis umgeleitet wird und gefangen genommen oder umprogrammiert werden, um vom Feind auf seinen Besitzer zurückzuschlagen.
Und zum Teil spielt das auch bei Verkehrsflugzeugen eine Rolle. Eine gut ausgerüstete kriminelle Bande könnte in die Kontrollsysteme eindringen und sie übernehmen und ein Flugzeug mit mehreren hundert Passagieren außer Kontrolle bringen (oder in eine Warteschleife bringen und Lösegeld fordern). Kein Versuch mehr, Leute mit komischem Akzent mit Plastiksprengstoff in ihren Schuhen oder Unterwäsche in Flugzeuge zu schmuggeln, was (obwohl es für manche romantisch sein mag und dem „Freiwilligen“ das Martyrium beschert) nicht sehr wahrscheinlich erfolgreich sein wird.
Und das war bereits eine echte Sorge, als Boeing und Airbus ihre Electronic Flight Bag-Ausrüstung einführten, die Idee, dass jemand in die Systeme eines Verkehrsflugzeugs einbrechen und diese umprogrammieren könnte, um den Piloten falsche Daten zu liefern, die sie dann benutzen würden, um in die falsche Richtung zu fliegen Ort verursachte ernsthafte Kopfschmerzen (und diese Dinger können nur am Boden mit einem Kabel von einem Laptop umprogrammiert werden ...).
Steve v.
Lnafziger
Keegan
Jan Hudec
Shasi Kanth
schief
voretaq7
p1l0t
cvorbei
Ratschenfreak
Agent_L
Piskvor verließ das Gebäude
Agent_L
Piskvor verließ das Gebäude
Grimm Der Opiner
with an airliner full of passengers, cutting a pilot doesn't let you remove the risk of death in a crash- dann ersetze einfach die Passagiere durch Roboter, duh !! ; )Michael Halle