Почему авиадиспетчерская служба по-прежнему нуждается в человеческом вмешательстве в эпоху искусственного интеллекта

После нескольких часов рутинных операций авиадиспетчер получает радиовызов от небольшого самолета, индикаторы в кабине которого не могут подтвердить, что шасси самолета выпущено для посадки.

Диспетчер позволяет пилоту пролетать низко над башней, чтобы диспетчер мог визуально проверить шасси самолета. Все выглядит хорошо. «Похоже, у вас вышло из строя оборудование», — говорит диспетчер пилоту.

Диспетчер на всякий случай призывает пожарные машины аэропорта быть готовыми, и самолет возвращается на круг, чтобы благополучно приземлиться. Подобные сценарии повторяются регулярно.

В системе управления воздушным движением все должно соответствовать высочайшему уровню безопасности, но не все идет по плану.

Сравните это со все еще научно-фантастическим видением будущих «пилотов» с искусственным интеллектом, летающих на автономных самолетах, оснащенных автономной системой управления воздушным движением, управляющей самолетами так же легко, как маршрутизаторы, передающие пакеты данных в Интернете.

Я аэрокосмический инженер, который руководил исследованием Национальных академий по заказу Конгресса о кадровом обеспечении авиадиспетчеров.

Исследователи постоянно работают над новыми технологиями, которые автоматизируют элементы системы управления воздушным движением, но технология может выполнять только те функции, которые запланированы при ее проектировании, и поэтому не может изменять стандартные процедуры.

Как показывает приведенный выше сценарий, люди, вероятно, останутся необходимым центральным компонентом управления воздушным движением в течение длительного времени.

Что делают авиадиспетчеры

В фундаментальном руководстве Федерального управления гражданской авиации по ответственности авиадиспетчеров говорится: «Основная цель системы управления воздушным движением — предотвратить столкновение с участием воздушных судов».

Авиадиспетчерам также поручено обеспечивать «безопасный, упорядоченный и оперативный поток воздушного движения» и другие услуги, обеспечивающие безопасность, например, помогать пилотам избегать гор и других опасных ландшафтов и опасных погодных условий, насколько это возможно.

Должности авиадиспетчеров различаются. Диспетчеры башни обеспечивают местное управление, которое позволяет самолетам взлетать и приземляться, гарантируя, что они находятся на безопасном расстоянии друг от друга.

Они также обеспечивают наземный контроль, направляя самолеты на руление и уведомляя пилотов о планах полета и потенциальных проблемах безопасности за день до полета.

Диспетчерам башен помогают некоторые дисплеи, но в основном они смотрят снаружи с башен и разговаривают с пилотами по радио.

В более крупных аэропортах, где работают диспетчеры ФАУ, дисплеи наземного наблюдения показывают диспетчерам самолеты и другие транспортные средства, находящиеся на земле на аэродроме.

С другой стороны, диспетчеры подхода и маршрута сидят перед большими дисплеями в темных и тихих помещениях. Они общаются с пилотами по радио.

Их дисплеи показывают местоположение самолетов на карте с ключевыми особенностями границ и маршрутов воздушного пространства.

21 центр управления маршрутами в США управляет движением, которое проходит между аэропортами и над ними и поэтому обычно летает на более высоких скоростях и высотах.

Диспетчеры на диспетчерских пунктах передают вылетающие воздушные суда из-под местного управления после взлета в воздушное пространство на маршруте.

Они аналогичным образом принимают прилетающие самолеты из маршрутного воздушного пространства, выравнивают их по линии захода на посадку и передают диспетчерам вышки. Контроллер на каждом дисплее управляет всем трафиком внутри сектора.

Размер секторов может варьироваться от нескольких кубических миль, предназначенных для определения последовательности приземления самолетов в загруженном аэропорту, до секторов маршрута, охватывающих более 30 000 кубических миль (125 045 кубических километров), где и когда летает мало самолетов.

Если сектор занят, может помочь второй и даже третий контроллер, или же сектор может быть разделен на два, а второй будет управляться другой командой дисплея и контроллера.

Как технологии могут помочь

У авиадиспетчеров напряженная работа, они подвержены утомлению и информационной перегрузке.

Обеспокоенность общественности по поводу растущего числа критических ситуаций привлекла внимание к устаревшим технологиям и нехватке персонала, что привело к тому, что авиадиспетчеры вынуждены работать сверхурочно.

Новые технологии могут помочь решить эти проблемы. Система управления воздушным движением внедряет новые технологии несколькими способами.

Инициатива авиатранспортной системы NextGen ФАУ предоставляет диспетчерам более подробную и точную информацию.

Первоначально дисплеи диспетчеров отображали только радиолокационное слежение. Теперь они могут использовать все данные, известные о каждом рейсе, в рамках системы модернизации системы автоматизации на маршруте.

Эта система объединяет радар, автоматические отчеты о местоположении с самолетов через автоматическое зависимое наблюдение, сводки погоды, планы полетов и историю полетов.

Системы помогают предупреждать диспетчеров о потенциальных конфликтах между воздушными судами или воздушными судами, которые находятся слишком близко к возвышенностям или сооружениям, а также дают диспетчерам рекомендации по упорядочению воздушных потоков в плавных транспортных потоках.

Выступая перед Сенатом США 9 ноября 2023 года по поводу безопасности в аэропортах, главный операционный директор ФАУ Тимоти Арел заявил, что администрация разрабатывает или совершенствует несколько систем управления воздушным движением.

Исследователи используют машинное обучение для анализа и прогнозирования аспектов воздушного движения и управления воздушным движением, включая потоки воздушного движения между городами и поведение авиадиспетчеров.

Как технологии могут усложнить ситуацию

Новые технологии также могут привести к глубоким изменениям в управлении воздушным движением в виде новых типов самолетов.

Например, действующие правила в основном ограничивают беспилотные самолеты полетами на высоте менее 400 футов (122 метра) над землей и вдали от аэропортов.

Это дроны, используемые службами быстрого реагирования, новостными организациями, геодезистами, службами доставки и любителями.

Однако некоторые новые компании, производящие беспилотные самолеты, предлагают летать в контролируемом воздушном пространстве. Некоторые планируют заставить свои самолеты летать по регулярным маршрутам и нормально взаимодействовать с авиадиспетчерами посредством голосовой радиосвязи.

К ним относятся Reliable Robotics и Xwing, которые отдельно работают над автоматизацией Cessna Caravan, небольшого грузового самолета.

Другие нацелены на новые бизнес-модели, такие как передовая воздушная мобильность, концепция небольших, высокоавтоматизированных электрических самолетов – например, электрических воздушных такси.

Это потребует совершенно других маршрутов и процедур обслуживания воздушного движения.

Ожидать неожидаемое

Распорядок дня авиадиспетчера может быть нарушен воздушным судном, требующим особого обращения. Это может варьироваться от чрезвычайной ситуации до приоритетного обслуживания медицинских рейсов или Air Force One.

Диспетчерам предоставлена ​​ответственность и возможность гибко адаптировать методы управления своим воздушным пространством. Требования к передовой линии управления воздушным движением плохо соответствуют возможностям ИИ.

Люди ожидают, что воздушное движение и дальше будет оставаться самой безопасной сложной и высокотехнологичной системой за всю историю.

Он достигает этого стандарта, придерживаясь процедур, когда это практически возможно, что может сделать ИИ, а также адаптируясь и проявляя здравый смысл всякий раз, когда происходит что-то незапланированное или реализуется новая операция – заметная слабость сегодняшнего ИИ.

Действительно, именно тогда, когда условия являются наихудшими – когда диспетчеры выясняют, как обращаться с самолетами с серьезными проблемами, кризисными ситуациями в аэропортах или массовым закрытием воздушного пространства из-за проблем безопасности или сбоев инфраструктуры – вклад диспетчеров в безопасность является наибольшим.

Кроме того, диспетчеры не управляют самолетом. Они общаются и взаимодействуют с другими, управляя самолетом, поэтому их основная обязанность — служить частью команды — еще одна заметная слабость ИИ.

Как инженера и дизайнера, меня больше всего воодушевляет потенциал ИИ для анализа больших данных о прошлых операциях воздушного движения.

Например, более эффективные маршруты полетов. Однако, как пилот, я рад услышать по радио спокойный голос диспетчера, который поможет мне быстро и безопасно приземлиться, если у меня возникнут проблемы.

Рекомендации редакции:

• Дипфейки с использованием искусственного интеллекта дебютируют в политике с роботизированным вызовом Байдена
• Конфиденциальность данных, как и воспитание детей, — это коллективное усилие.
• Выживание ChatGPT поставлено на карту в иске New York Times
• ChatGPT и другие языковые ИИ так же иррациональны, как и мы.

Примечание редактора: эта статья была написана Эми Притчетт, профессором аэрокосмической техники из штата Пенсильвания, и переиздана из журнала The Conversation под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.