據AINOnline報道,近日法國航空航天學(xué)院(AAE)的專(zhuān)家們表示,在未來(lái)20到30年內,航空業(yè)可能會(huì )出現一個(gè)新職業(yè)——地面飛行員。
AAE的專(zhuān)家們表示飛機上更高的自動(dòng)化將提升安全系數。神經(jīng)工效學(xué)的不斷發(fā)展可能會(huì )更好地彌補人類(lèi)弱點(diǎn),然而目前這一設想仍存在爭議。有些安全專(zhuān)家認為飛機的駕駛必須保持高度的人類(lèi)控制,因為過(guò)去已經(jīng)證明人類(lèi)大腦才是駕駛艙最高效的主宰。不過(guò),雖然人機交互方面的研究有時(shí)陷入困境,但軍方新一代的無(wú)人駕駛或單飛行員戰機的研發(fā)可能有助于提升民用飛機(包括商務(wù)機)的進(jìn)一步自動(dòng)化。
AAE一項始于2012年的研究認為自動(dòng)化有利于提升安全性。AEE副總裁及前空客工程副總裁阿蘭?加西亞(Alain Garcia)表示:“上世紀70和80年代是一個(gè)關(guān)鍵性時(shí)期,由于電子革命從模擬發(fā)展到數字化,所以飛機實(shí)現了更高程度的自動(dòng)化。有了自動(dòng)化系統,機組人員的任務(wù)被簡(jiǎn)化,機組人員的數量進(jìn)而被減少,而事故率也大大下降?!?
美國航空航天局(NASA)艾姆斯研究中心人類(lèi)系統合成部的研究科學(xué)家邁克爾?費爾利(Michael Feary)表示贊同。他指出自1958年起引入的四代自動(dòng)化裝置從數據上看都帶來(lái)了更高的安全性。不過(guò),引入一項科技的前幾年都會(huì )經(jīng)常出現意外事故。但發(fā)展的整體趨勢不可阻擋。
加西亞預期研究人員和航空業(yè)將會(huì )追隨自動(dòng)化的道路。他稱(chēng):“提高應對經(jīng)常性意外(如飛行失控、撞山或跑道偏離)的自動(dòng)化程度將提升航班的安全性?!?
為逐步提升自動(dòng)化程度,研究人員設計了六個(gè)方案,并為地面和空中的飛行員提供了各種責任分配方式。AEE認為就商業(yè)客機而言,人類(lèi)飛行員將會(huì )持續存在到至少2050年。AEE對安全性進(jìn)行了研究,但并沒(méi)有調查經(jīng)濟影響。
人類(lèi)和系統之間的角色分配必須極其謹慎。相關(guān)專(zhuān)家凱瑟琳?特西耶(Catherine Tessier)發(fā)出這樣的疑問(wèn):“明天的飛機會(huì )不會(huì )成‘機器人’飛機?飛行員會(huì )不會(huì )成為控制‘機器人’飛機的機器人?”
地面飛行員做些什么?
加西亞表示,到2050年,無(wú)論航程遠近,飛機上只設一名飛行員。而地面飛行員必須能在10分鐘內做出反應,在做出反應前必須對情況做出分析。在遠程航班上,地面飛行員會(huì )在機上飛行員休息時(shí)控制飛機。在這種情況下,如果出現問(wèn)題,地面飛行員必須在兩分鐘內做出反應。
AAE成員及前自動(dòng)衛星控制系統設計師讓?布洛克(Jean Broquet)表示,地面飛行員必須定期聯(lián)系機上飛行員,以確保機上飛行員處于正常狀態(tài)。而聯(lián)系的間隔時(shí)長(cháng)取決于飛行階段。在起飛、爬升、最后進(jìn)近和降落時(shí)兩者都必須持續聯(lián)系,而在巡航階段,每30分鐘聯(lián)系一次即可。
地面飛行員(或地面操控員)必須有飛行員資格,并且擁有類(lèi)型級別。布洛克建議航空公司將地面和機上飛行員一同規劃到人力資源部進(jìn)行管理。AAE估計一名地面飛行員平均可以管理5趟中、短程航班。在獲得數年經(jīng)驗、效率提升和工作負荷降低的情況下,一個(gè)地面飛行員可以應對7趟中、短程航班。
根據AEE的研究,在遠程航班方面,一對地面飛行員可以處理6到8趟航班。休息時(shí)段可能會(huì )因為飛機遭遇威脅而被打斷。根據估測,這種打斷在每10趟航班中會(huì )出現1到3次。要否定機上飛行員的決定,地面飛行員小組必須進(jìn)行商議才能做出最終決定。在商議期間,飛機處于自動(dòng)駕駛狀態(tài)。布洛克表示:“我們建議對機上飛行員和地面飛行員合作的弱點(diǎn)和優(yōu)勢進(jìn)行評估?!?
加西亞指出,在這種安排下,通信至關(guān)重要。因為這將需要更廣泛的信號覆蓋率和帶寬,實(shí)時(shí)視頻可能是關(guān)鍵點(diǎn)。行業(yè)專(zhuān)家Luc Deneufchatel表示支持自動(dòng)化飛機概念的通信系統是可以實(shí)現的。不過(guò),這種飛機需要的無(wú)線(xiàn)電波段是個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。Ka波段是符合航空業(yè)需求的唯一附加頻譜,但這也存在諸多挑戰。此外,需要兩個(gè)獨立的無(wú)線(xiàn)電聯(lián)接也會(huì )影響成本。
神經(jīng)工效學(xué)說(shuō)了些什么?
AEE成員、心理工效學(xué)博士及前協(xié)和號試飛員讓?皮內(Jean Pinet)稱(chēng)實(shí)現飛機的無(wú)人駕駛是個(gè)巨大錯誤。因為只有人類(lèi)大腦能夠感知當下。他說(shuō):“沒(méi)有研究計算過(guò)飛行員避開(kāi)危險的次數?!倍矣嬎銠C很難對緊急情況進(jìn)行準確界定。費爾利稱(chēng)大數據為“關(guān)聯(lián)性智能”,而人腦的技巧則是“生成性智能”。他指出不是所有問(wèn)題的性質(zhì)都相互關(guān)聯(lián)。他稱(chēng):“人類(lèi)善于進(jìn)行適應性的問(wèn)題解決和探索,機器智能在這些領(lǐng)域的進(jìn)展非常小?!?
泰雷茲集團航空電子技術(shù)副總裁Bruno Nouzille對此表示贊同。他強調雖然自動(dòng)化提升了安全性,但人類(lèi)更善于處理突發(fā)事故。根據NASA的數據,20%的航班出現過(guò)飛機系統故障。
神經(jīng)工效學(xué)專(zhuān)家Frédéric Dehais的實(shí)驗室在飛行員神經(jīng)工效學(xué)方面的研究進(jìn)展很快。該實(shí)驗室的目標是利用神經(jīng)科學(xué)的最新成果使駕駛艙適應人腦最高效的活動(dòng)方式。未來(lái)個(gè)別情況下如果飛行員處理問(wèn)題的能力有所降低,更安全的駕駛艙系統將以這種方式幫助他們。Dehais的研究焦點(diǎn)之一為警報失聰。研究顯示,對大部分人而言,視覺(jué)居于主導地位。在極短的時(shí)間內,視覺(jué)刺激可能壓過(guò)聽(tīng)覺(jué),進(jìn)而造成飛行員忽略警報的情況。心智游移是研究的另一個(gè)方面。Dehais表示:“人腦需要心智游移的狀態(tài),但在開(kāi)車(chē)或駕駛飛機時(shí)這可能會(huì )造成安全問(wèn)題?!眴?wèn)題在于這種狀態(tài)會(huì )延遲大腦對意外緊急狀況做出反應。
美國國家運輸安全委員會(huì )成員及前商業(yè)飛行員羅伯特?桑沃特(Robert Sumwalt)強調了監控的問(wèn)題。神經(jīng)工效學(xué)專(zhuān)家拉賈?巴拉蘇羅(Raja Parasuraman)曾在2002年表達過(guò)如下?lián)鷳n(yōu):在執行決策選擇時(shí)自動(dòng)化非常高效但并不完全可靠,因此自動(dòng)化失效的時(shí)候飛行員可能根本察覺(jué)不出。桑沃特還提到改變盲目的問(wèn)題。如果變化沒(méi)有發(fā)生在人聚焦的物體上,即使變化在視覺(jué)上非常明顯,人腦也很難注意到。
法國國立民航大學(xué)(ENAC)副校長(cháng)Philippe Crebassa認為應改進(jìn)飛行員培訓。他表示:“目前飛行員培訓的大多數內容以使用系統為主,而且不是理解?!憋w行員更加理解系統,能夠提高安全性。目前多名行業(yè)專(zhuān)家表示提升飛行員的態(tài)勢感知度是極為重要的。