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航空趣谈:你可知流行的无人驾驶,其实源自航空?

2019/10/23 9:48:25

航空趣谈:你可知流行的无人驾驶,其实源自航空?

最近,优步(Uber)宣布将在2019年至2021年之间采购2.4万辆自动驾驶兼容型基础轿车。这一订单的采购量比纽约出租车总数还要多出一万辆,由此可见“无人驾驶汽车”的巨大市场潜力。其实近几年,无论是汽车厂商还是互联网巨头都纷纷加入了自动驾驶技术的研发。

 

在感叹自动化技术前景无限的同时,你可知道这种技术实则起源于航空航天业吗?近日,霍尼韦尔航空航天集团的首席技术官(CTO)Joe Kenney,就专门讲述了有关无人驾驶的相关内容,并向我们介绍了航空产业相关的最新科技进展。这些科技的前沿技术,相信在不久的将来,就会更深刻地影响到我们的生活。

 

人工智能在飞行领域日新月异

 

虽然在汽车领域,无人驾驶技术还是一项最新的科技,其实,在航空业,这一技术早已发展。Joe Kenney表示,其实,飞机能够在自动驾驶仪的协助下“自动飞行”已有数十年,空中防撞系统(TCAS)和增强型近地警告系统(EGPWS)都可以使飞机避免撞到障碍物。

 

相比汽车产业,航空业有着更加严格的安全要求,这当然与航空业的特点密切相关,航空业相关的监管也更加严格,但这并没有阻挡产业先锋们创新的步伐。

 

Joe Kenney介绍,如今,我们正通过各种你经常从硅谷听到的最前沿科技不断推进航空业的发展,例如人工智能(AI)、语音识别与机器学习。可能你会不以为然:“这项技术早就存在了。”然而,亚马逊人工智能语音助手Alexa当然可以告诉你,“任何人的受伤概率都很低”这样的答案。但在航空领域,企业却不能向飞行员提供这种不精确信息,在飞行中系统与数据必须是完整准确无误的,因为飞机运营攸关许多人的性命。

 

对在航空航天产业深耕数十年的霍尼韦尔来说,一直在探索人类应该怎样运用这项技术。尽管大多数人对无人驾驶飞机保持着中立态度,但研究者相信,在按照飞行员自己的情景感知进行驾驶,与利用自动化工具减轻飞行员工作负荷这两种工作方式中,一定能找到完美的平衡点。所以,依靠人工智能与机器学习为飞行员提供更多的支持,有助于减少飞机事故,这就如同在驾驶舱增加了一位副驾驶。

 

那么,还有哪些工具可以帮助飞行员实现这种完美的平衡呢?Joe Kenney详细的举例说明。

 

语音识别:和语言障碍说再见

 

目前,霍尼韦尔的前沿技术团队正在着手于研究语音识别工具,并通过融合机器学习技术来降低错误率并克服语言障碍。

 

飞行爱好者们可能会知道,一般来说,空中交通管制(ATC)会与飞行员保持密切交流,以确保飞机在航行过程中不偏离轨道。驾驶舱内的空中广播甚至手机对话环境十分嘈杂,比在汽车里更不清楚,准确听清他人的讲话是有困难的。

 

所以,研究人员目前正在研发一款强大的语音翻译工具,可向ATC音译飞行员的话语与技术词汇,或是反过来将ATC的指令翻译呈现在屏幕上,从而帮助飞行员克服嘈杂环境下通话的困难。屏幕显示指令的好处,是使飞行员能按需查看,还能对给出的指令进行视觉确认,以此简化起飞与降落流程。长远看来,这项技术还能避免类似今年2月影星哈里森·福特(Harrison Ford)驾驶飞机降落在错误跑道这样危险的着陆事故。

 

另外,这款工具还能识别不同的方言或口音。虽然英语是航空业的官方工作语言,但部分人的方言或口音会使口头指令难以识别。研究人员正在研发的语音识别技术就能够识别出带有方言或口音的讲话并将其转成文字,这能够节约飞行员的时间,避免混淆。

 

Mic’dUp:巧用驾驶舱噪音

 

其他一些研究人员正在进行的与人工智能相关的探索,还包括处理驾驶舱声音。其中包括在驾驶舱安装麦克风,识别每个开关或按钮发出的不同声音。这些信息对调查员来说十分有用,他们可以此来判定在飞机失事时驾驶舱发生了什么。

 

目前,在飞机失事后,监管合作伙伴、航空公司及其他相关人员都会听取飞行记录或黑匣子,将事故发生的时间轴串联起来。然而,由于背景杂音,这些记录很难被识别。在AI与机器学习的帮助下,人们就能够通过播放录音去确认事故发生时所按下的每一个按钮。

 

试想一下,如果能反复审查所听到的声音并将其与AI的力量相结合,会发生什么?更多人当然会双重受益:既能更好地处理事故调查,也能在飞行员按错按钮时及时发出警告。

 

通过将看似孤立的驾驶舱声音作为一种调查工具,我们能在事故发生前及发生过程中更好的了解驾驶舱内的故障。了解到的信息还能确保我们更快速、更事半功倍地工作,避免此类失误再次发生。例如,这个解决方案能够警告飞行员按下了错误按钮,并在故障发生前予以纠正。

 

这项技术最振奋人心之处是它的应用是无穷尽的。如果将这项技术应用于汽车司机座椅或车内,就能在碰撞发生后更好地判定司机的责任,加快保险索赔。也能通过收集数据避免日后事故的发生,更好地保护全世界的司机。

 

激光雷达:空中扫描护航飞机

 

霍尼韦尔的研究团队也正在利用全新的激光雷达(LiDAR)技术,这项技术正被自动驾驶汽车公司用来探测并规避周围的车辆和其他障碍物。LiDAR可通过激光扫描从而映射邻近图形来判定它们的位置。这项技术有趣在哪呢?

 

当我们利用它来探测飞机前方的空气状况时,它能基本上探测出飞机的外部环境,并计算出该外部情况会对不同飞机系统造成的影响。例如,如果飞机在火山上空飞过,引擎可能会吸入烟灰。一旦吸入,烟灰会转变成冰并造成严重破坏。

 

当然,这项激光雷达技术还能探究空气质量,因此飞行员能辨别出飞机是否飞入了烟灰、冰雪或身处其他不利的环境中。与此同时,将LiDAR技术与现有的气象解决方案,例如互联气象雷达(Connected Weather Radar)相结合,就能够帮助飞行员基于周围气候环境做出最安全的决定,避开任何危险或恶劣天气。

 

 Joe Kenney说,当我们谈及自动化的未来,我们讨论的其实是它对人们生活方式的转变。在确保安全、高效、可预测的同时,还要创造舒适、无缝的体验。从零到一,化梦想为现实。这些当下正在开发的技术,未来都有可能来到每个人的身边,保障人们的路途平安。