Почему управление воздушным движением осуществляется людьми вручную?

Я не пилот, но имею опыт разработки программного обеспечения, так что простите мою авиационную наивность.

Насколько я понимаю, было множество проблем и почти проблем, связанных с авиадиспетчерами-людьми. Не говоря уже о значительных затратах и ​​сложности, необходимых для того, чтобы эта деликатная система всегда работала безукоризненно.

Мой вопрос просто в том, почему люди вручную пытаются управлять всеми самолетами в режиме реального времени? Предлагалось ли когда-нибудь компьютеризировать управление воздушным движением и, может быть, даже предпринимались попытки? В чем была проблема?

Прежде чем кто-нибудь скажет, что управление воздушным движением компьютеризировано; это не то, что я имею в виду. Я имею в виду полностью компьютеризированный, с цифровой связью между самолетом и центральным компьютером на земле, который постоянно обновляет FMS самолета, OANS (бортовая навигационная система аэропорта) или аналогичную, а также автопилот со всей необходимой информацией и направляет самолет по мере необходимости с помощью оптимальная сортировка и организация очереди в реальном времени.

Что касается более простых самолетов без FMS, OANS или других подходящих систем, возможно, они лучше подходят для управления человеком в обозримом будущем. Интерфейс речи в текст к компьютеризированной башне, вероятно, был бы катастрофическим.

Мне кажется (вероятно, наивно), что это устранит большую задержку, большие затраты и большую сложность. Кроме того, это, по-видимому, также даст пилоту контекстную информацию, если это необходимо (я не могу себе представить, что это было бы полезно во время обычных операций), поскольку OANS сможет отображать все, что может видеть башня.

Если бы мне кратко объяснили, что именно делает башня, что не может быть обработано такой системой, это, вероятно, несколько просветило бы меня.

Мои собственные рассуждения о том, почему это не очень хорошая идея:

Единственное, о чем я могу думать, это то, что я могу представить, что иногда информация передается на башню, что требует некоторого использования контекста и наилучшего суждения, что было бы трудно полностью реализовать в программном обеспечении. Возможно, возникла чрезвычайная ситуация, и пилоту нужна информация о совете для какой-то специальной аварийной посадки.

Однако, если это проблема, в крайних случаях, когда предпочтение отдается человеку, почему бы не оставить несколько человек рядом, подобно тому, как самолету без OANS, возможно, потребуются люди, на всякий случай. Подавляющее большинство рутинной работы, которая кажется (опять же, вероятно, наивно) невероятно лучше подходит для того, чтобы компьютер имел дело с компьютером?

@ymb1 Готово. Спасибо.
О, так вы придумали аббревиатуру: PA, лучше было бы FMS .
Прежде чем автоматизировать все, первым шагом будет автоматизация первой части, которая представляет собой прямую связь с землей и FMS , для этого см. здесь: Почему системы управления полетом не могут получать инструкции непосредственно от диспетчера?
@ ymb1 Это также хорошо иллюстрирует отсутствие у меня знаний по этому вопросу.
Недостаток знаний никогда не будет проблемой, если вы любопытны, в отличие от проталкивания изобретений, чего здесь нет. В целом мне нравится ваш вопрос, но я думаю, что он может выиграть от большего внимания. Вы задаете несколько вопросов по одной проблеме, что может затруднить получение удовлетворительного ответа. Если вы не уверены, что делает ATC (поскольку вы запросили краткое описание роли башни), то я предлагаю начать с этого. (Предварительное исследование также имеет большое значение для того, чтобы сделать вопрос более сфокусированным.)
Вы также можете прочитать о системе предотвращения столкновений, такой как T-CAS , которая автоматизировала часть работы УВД.
Здесь много "если это не сломано, не чини это". УВД существовало задолго до того, как компьютеры стали способны работать с автоматизированной системой, если они действительно существуют сегодня. (Как разработчик программного обеспечения и пилот, я бы не стал на это ставить :-)) Кроме того, есть затраты на модернизацию всех самолетов оборудованием, способным передавать данные, и дисплеями, чтобы сделать эту информацию доступной для пилотов. И, конечно же, все оборудование должно быть сертифицировано FAA, что делает его дорогим. Например, сравните стоимость авиационного GPS и того, что стоит в вашем мобильном телефоне.
@ManuH TCAS не автоматизирует часть работы УВД! Это защитный барьер, предназначенный для предотвращения столкновения, когда ничего не помогает.
Это сложно, но люди интуитивно знают достаточно хорошие приближенные решения.
Вы знаете, в отличие от вашего вопроса, ОП, моим первым предположением как инженера-программиста было бы «ну, это немыслимо, что когда-либо будет автоматизировано» -! Автоматизированные системы для таких вещей, как игра в го или вождение автомобиля по дороге, концептуально просты. Но кажется невозможным когда-либо автоматизировать управление воздушным движением. (Это все равно, что сказать: «Можем ли мы автоматизировать Сенат?», скажем!)
За исключением того, что CSX управляла всей своей национальной системой из центра управления видеостеной в стиле NORAD в кино еще в 90-х, когда ATC все еще раздавала карты (они перестали это делать, верно?). Я уверен, что теперь это все на VR-шлемах, лол...
Идея автоматизации функций ОрВД продвигается, особенно при планировании использования дронов, которые сделают воздушное пространство более загруженным. FAA работает с MITRE Corp над модернизацией управления дорожным движением. Этот документ MITRE (любой другой, который легко найти) дает некоторое представление о проблеме, которую необходимо решить, и возможных решениях: Взаимодействие контроллера и автоматизации в NextGen: новая парадигма.

Ответы (1)

Если бы мне кратко объяснили, что именно делает башня, что не может быть обработано такой системой, это, вероятно, несколько просветило бы меня.

Честное предупреждение, это моя работа, которую вы пытаетесь заменить компьютером, так что я, вероятно, предвзят. Тем не менее, выслушайте меня:

Что мы делаем?

  1. Обрабатывать большое количество нестандартных запросов и общаться между кабиной, аэропортом, авиакомпаниями, летными школами, пожарно-спасательными службами, властями и многими другими сторонами
  2. Имейте дело с транспортными средствами или даже с отдельными людьми, движущимися по маневренной площадке, где единственной доступной связью является (аналоговая) портативная радиостанция.
  3. Определите препятствия или животных (например, птиц) в аэропорту и вокруг него.
  4. Имейте дело с меньшими самолетами авиации общего назначения без какой-либо цифровой связи, только с радио. Спортивные самолеты, планеры, воздушные шары.
  5. Работа с отдельными самолетами без транспондера (не виден на радаре). Цифровая система не сможет узнать, где находится самолет.
  6. Управляйте трафиком в целых аэропортах без радиолокационного покрытия. Цифровая система не могла бы узнать, где находится какой-либо самолет.
  7. Иметь дело с самолетом без плана полета (единственный способ узнать, чего хочет пилот, это поговорить по радио)
  8. Принимайте решения, основываясь не только на том, что сказано, но и на том, как это сказано. Довольно легко заметить неопытного пилота-стажера по радио, и им нужно немного больше места, и они могут не всегда делать то, что им говорят.
  9. Установка огней взлетно-посадочной полосы на соответствующий уровень в зависимости от ряда факторов (темнота, видимость), некоторые из которых нелегко измерить в цифровом виде.
  10. Визуально видеть, когда самолет входит или покидает взлетно-посадочную полосу (в большинстве аэропортов нет наземного наблюдения, поэтому единственный способ определить положение самолета — посмотреть в окно).

Могут ли эти вещи быть решены/обработаны компьютером? В теории конечно. Вы могли бы:

  1. Изобретите какой-нибудь искусственный интеллект, который интуитивно точно знает, что кто-то имеет в виду, когда он это говорит, и знает, кому переслать сообщение.
  2. Замените все авиационные транспортные средства по всему миру полностью автономными самоуправляемыми автомобилями Tesla, которые могут связываться с центральной системой управления.
  3. Установите несколько камер высокого разрешения в каждом аэропорту по всему миру и используйте искусственный интеллект для классификации видимых объектов. Затем предупредите самоуправляемые Тесла, чтобы они отпугивали птиц.
  4. Заставить миллионы пилотов-любителей и летные школы по всему миру инвестировать тысячи долларов в новое оборудование, которое может связываться с новой цифровой системой УВД (до этого: фактически изобрести это оборудование и сертифицировать его по всему миру).
  5. Заставьте миллионы пилотов-любителей и летных школ по всему миру инвестировать тысячи долларов в транспондеры. Изобретайте новые легкие батареи, которые позволяют устанавливать транспондеры в легкие самолеты, планеры и воздушные шары.
  6. Установите тысячи новых радиолокационных станций по всему миру. Изобретите способ борьбы с искажениями и ПЛОХИМИ, вызванными всеми новыми радарами.
  7. Заставить всех пилотов заполнить план полета перед полетом. Измените формат плана полета, чтобы он был более точным, чем сегодня, и научите всех пилотов во всем мире новому формату. Заставьте все небольшие одномоторные самолеты всегда управляться двумя пилотами: один будет управлять самолетом, другой будет занят на iPad, меняя план полета в режиме реального времени по ходу полета, так как короткое сообщение по радио не вариант (цифровая система этого не поймет)
  8. Предположим наихудший сценарий для всех рейсов. Добавьте дополнительное разделение между всеми самолетами. Сокращение пропускной способности во многих аэропортах на 50%, что увеличивает задержки на миллионы часов по всему миру.
  9. Установите панель управления светом в кабине каждого самолета в мире. Научите всех пилотов им пользоваться, установите резервные системы на случай отказа.
  10. Раз уж мы всех заставили купить транспондеры, то почему бы не установить наземные радары в каждом аэропорту мира? Вероятно, это будет стоить всего несколько миллионов долларов за аэропорт.

И последнее, но не менее важное: изобретите систему, которая фактически обрабатывает все эти данные, чтобы заменить принятие решений, которое сегодня осуществляется авиадиспетчерами. Добейтесь, чтобы она работала в любых крайних случаях, в каждом аэропорту, при любом климате и погодных условиях, на каждом типе самолета, на любом типе полета — и сертифицируйте ее авиационными властями по всему миру.

В любом случае, я думаю, вы понимаете, к чему я клоню. Обучение авиадиспетчеров дорого? Да. Совершают ли люди ошибки? Да. Будет ли создание и сертификация новой цифровой системы дешевле? Точно нет. Было бы безопаснее? В долгосрочной перспективе, возможно, незначительно. В краткосрочной перспективе - скорее наоборот.

Вы можете быть предвзятым, но это некоторые из основных моментов, о которых я подумал и IANAPORATC (я не пилот и не авиадиспетчер).
Я принял твой ответ. Спасибо, что просветили меня. Считаете ли вы справедливым, что людям было бы полезно иметь компьютерную систему, которая пытается сортировать и ставить в очередь в режиме реального времени, при этом люди сохраняют свою работу именно по указанным вами причинам, но компьютер, который выполняет задачи, которые могут быть обработаны, с людьми, проверяющими вменяемость операции?
@AlphaCentauri Это уже происходит в значительной степени. У нас есть много компьютерных систем, чтобы помочь с различными задачами. AMAN/DMAN и MTCD являются хорошими примерами.
expeditedescent, мне пришлось проголосовать за вас, хотя бы за заявление «Справедливое предупреждение», но это отличный ответ. Подпись: отставной контролер ЗДВ...
Отмечу, что кое-что из того, что вы перечисляете, уже доступно через CPDLC и ADSB, просто не повсеместно. И даже если есть хотя бы один самолет, на котором его нет, вам все равно нужны люди.
Вы проделали большую работу, объяснив многие сложности УВД. Добавлю еще только одно: погода.
Почему управление воздушным движением осуществляется людьми вручную?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v