De ce controlul traficului aerian mai are nevoie de atingerea umană în era AI

După ore de operațiuni de rutină, un controlor de trafic aerian primește un apel radio de la o aeronavă mică ale cărei indicatoare din cabina de pilotaj nu pot confirma că trenul de aterizare al avionului este extins pentru aterizare.

Controlorul aranjează ca pilotul să zboare jos lângă turn, astfel încât controlorul să poată verifica vizual trenul de aterizare al avionului. Totul arata bine. „Se pare că echipamentul tău este jos”, îi spune controlorul pilotului.

Controlorul cere ca mașinile de pompieri din aeroport să fie pregătite pentru orice eventualitate, iar aeronava se întoarce în siguranță pentru a ateriza. Scenarii ca acesta se desfășoară în mod regulat.

În sistemul de control al traficului aerian, totul trebuie să îndeplinească cele mai înalte niveluri de siguranță, dar nu totul decurge conform planului.

Comparați acest lucru cu viziunea încă științifico-fantastică a viitorilor „piloți” de inteligență artificială care zboară aeronave autonome, complet cu un sistem autonom de control al traficului aerian care gestionează aeronavele la fel de ușor ca routerele care transportă pachete de date pe internet.

Sunt un inginer aerospațial care a condus un studiu al Academiilor Naționale comandat de Congres despre personalul controlorilor de trafic aerian.

Cercetătorii lucrează continuu la noi tehnologii care automatizează elemente ale sistemului de control al traficului aerian, dar tehnologia poate executa doar acele funcții pentru care sunt planificate în timpul proiectării sale și, prin urmare, nu poate modifica procedurile standard.

După cum ilustrează scenariul de mai sus, oamenii vor rămâne probabil o componentă centrală necesară a controlului traficului aerian pentru o lungă perioadă de timp.

Ce fac controlorii de trafic aerian

Ghidul fundamental al Administrației Federale a Aviației pentru responsabilitatea controlorilor de trafic aerian afirmă: „Scopul principal al sistemului de control al traficului aerian este de a preveni o coliziune care implică aeronave”.

Controlorii de trafic aerian sunt, de asemenea, însărcinați să ofere „un flux sigur, ordonat și rapid al traficului aerian” și alte servicii care sprijină siguranța, cum ar fi ajutarea piloților să evite munții și alte terenuri periculoase și vreme periculoasă, în măsura în care pot.

Posturile controlorilor de trafic aerian variază. Controlerele turn oferă controlul local care permite aeronavelor să decoleze și să aterizeze, asigurându-se că sunt distanțate în siguranță.

De asemenea, oferă control la sol, direcționând aeronavele către taxi și notificând piloții cu privire la planurile de zbor și potențialele probleme de siguranță în acea zi înainte de zbor.

Controlerele turnului sunt ajutate de unele afișaje, dar mai ales se uită afară din turnuri și vorbesc cu piloții prin radio.

La aeroporturile mai mari cu personal de controlori FAA, afișajele de supraveghere de suprafață arată controlorilor aeronava și alte vehicule la sol pe aerodrom.

Pe de altă parte, controlorii de apropiere și pe traseu stau în fața unor ecrane mari în camere întunecate și liniștite. Ei comunică cu piloții prin radio.

Afișajele lor arată locațiile aeronavelor pe o hartă cu caracteristici cheie ale limitelor și rutelor spațiului aerian.

Cele 21 de centre de control pe rută din SUA gestionează traficul care se află între și deasupra aeroporturilor și, astfel, zboară de obicei la viteze și altitudini mai mari.

Controlorii de la unitățile de control de apropiere tranzitează aeronavele care pleacă de la controlul local după decolare și în spațiul aerian pe rută.

În mod similar, ei iau aeronavele care sosesc din spațiul aerian de pe traseu, le aliniază cu abordarea de aterizare și le predau controlorilor turnului. Un controler la fiecare afișaj gestionează tot traficul dintr-un sector.

Dimensiunea sectoarelor poate varia de la câteva mile cubi, concentrate pe secvențierea aterizării aeronavelor pe un aeroport aglomerat, până la sectoare de rută care se întind pe mai mult de 30.000 de mile cubi (125.045 km cubi) unde și când sunt puține aeronave care zboară.

Dacă un sector devine ocupat, un al doilea și chiar al treilea controler ar putea ajuta, sau sectorul ar putea fi împărțit în două, cu o altă echipă de afișaj și controler gestionând al doilea.

Cum te poate ajuta tehnologia

Controlorii de trafic aerian au o muncă stresantă și sunt supuși oboselii și supraîncărcării informaționale.

Preocuparea publicului cu privire la un număr tot mai mare de apeluri apropiate a pus în atenție tehnologia învechită și lipsa de personal, care a determinat controlorii de trafic aerian să lucreze cu ore suplimentare obligatorii.

Noile tehnologii pot ajuta la atenuarea acestor probleme. Sistemul de control al traficului aerian încorporează noi tehnologii în mai multe moduri.

Inițiativa sistemului de transport aerian NextGen a FAA oferă controlorilor informații mai multe – și mai precise.

Ecranele controlerelor arătau inițial doar urmărirea radarului. Acum pot accesa toate datele cunoscute despre fiecare zbor în cadrul sistemului de modernizare a automatizării în rută.

Acest sistem integrează radar, rapoarte automate de poziție de la aeronave prin supraveghere-difuzare automată dependentă, rapoarte meteo, planuri de zbor și istoric de zbor.

Sistemele ajută controlorii să alerteze asupra potențialelor conflicte dintre aeronave sau aeronave care sunt prea aproape de terenuri sau structuri înalte și oferă sugestii controlorilor pentru a ordona aeronavele în fluxuri de trafic fluide.

Într-o mărturie în fața Senatului SUA pe 9 noiembrie 2023, despre siguranța aeroportului, directorul de operațiuni al FAA, Timothy Arel, a spus că administrația dezvoltă sau îmbunătățește mai multe sisteme de control al traficului aerian.

Cercetătorii folosesc învățarea automată pentru a analiza și prezice aspecte ale traficului aerian și controlului traficului aerian, inclusiv fluxul de trafic aerian între orașe și comportamentul controlorilor de trafic aerian.

Cum tehnologia poate complica lucrurile

Noua tehnologie poate provoca, de asemenea, schimbări profunde în controlul traficului aerian sub forma unor noi tipuri de aeronave.

De exemplu, reglementările actuale limitează în mare parte aeronavele fără echipaj să zboare la mai puțin de 400 de picioare (122 de metri) deasupra solului și departe de aeroporturi.

Acestea sunt drone folosite de primii respondenți, organizații de știri, geodeți, servicii de livrare și pasionați.

Cu toate acestea, unele companii emergente de avioane fără echipaj își propun să zboare în spațiul aerian controlat. Unii plănuiesc ca aeronavele lor să zboare pe rute regulate de zbor și să interacționeze în mod normal cu controlorii de trafic aerian prin radio vocal.

Acestea includ Reliable Robotics și Xwing, care lucrează separat pentru a automatiza Cessna Caravan, un avion de marfă mic.

Alții vizează noi modele de afaceri, cum ar fi mobilitatea aeriană avansată, conceptul de aeronave electrice mici, extrem de automatizate – taxiuri aeriene electrice, de exemplu.

Acestea ar necesita rute și proceduri dramatic diferite pentru gestionarea traficului aerian.

Asteapta-te la neasteptat

Rutina unui controlor de trafic aerian poate fi perturbată de o aeronavă care necesită o manipulare specială. Acest lucru ar putea varia de la o urgență la gestionarea prioritară a zborurilor medicale sau Air Force One.

Controlorilor li se oferă responsabilitatea și flexibilitatea de a adapta modul în care își gestionează spațiul aerian. Cerințele pentru prima linie de control al traficului aerian sunt o potrivire slabă pentru capacitățile AI.

Oamenii se așteaptă ca traficul aerian să continue să fie cel mai sigur sistem complex, de înaltă tehnologie de până acum.

Realizează acest standard prin aderarea la proceduri atunci când este practic, ceea ce este ceva ce poate face AI și prin adaptarea și exercitarea unei bune raționamente ori de câte ori are loc ceva neplanificat sau este implementată o nouă operațiune - o slăbiciune notabilă a IA de astăzi.

Într-adevăr, atunci când condițiile sunt cele mai proaste – când controlorii își dau seama cum să gestioneze aeronavele cu probleme grave, crize de aeroport sau închideri pe scară largă a spațiului aerian din cauza problemelor de securitate sau defecțiuni ale infrastructurii – contribuțiile controlorilor la siguranță sunt cele mai mari.

De asemenea, controlorii nu zboară cu avionul. Ei comunică și interacționează cu ceilalți pentru a ghida aeronava și, prin urmare, responsabilitatea lor este, în mod fundamental, de a face parte dintr-o echipă - o altă slăbiciune notabilă a AI.

În calitate de inginer și designer, sunt cel mai încântat de potențialul AI de a analiza înregistrările de date mari ale operațiunilor anterioare de trafic aerian pe care le urmăresc.

De exemplu, rute de zbor mai eficiente. Cu toate acestea, ca pilot, mă bucur să aud vocea calmă a unui controlor la radio, ajutându-mă să aterizez rapid și în siguranță în cazul în care am o problemă.

Recomandările editorilor:

• Deepfake-urile AI își fac debutul politic cu robocall Biden
• Confidențialitatea datelor, ca și educația parentală, este un efort colectiv
• Supraviețuirea ChatGPT este în joc în procesul New York Times
• ChatGPT și alte IA pentru limbi sunt la fel de iraționale ca și noi

Nota editorului: Acest articol a fost scris de Amy Pritchett, profesor de inginerie aerospațială, Penn State, și republicat din The Conversation sub o licență Creative Commons. Citiți articolul original.