چرا هوش مصنوعی نمی تواند جایگزین کنترلرهای ترافیک هوایی شود؟

پس از ساعت ها عملیات معمول، یک کنترل کننده ترافیک هوایی یک تماس رادیویی از یک هواپیمای کوچک دریافت می کند که نشانگرهای کابین خلبان آن تایید نمی کند که ارابه فرود هواپیما برای فرود طولانی شده است. کنترلر ترتیبی داد که خلبان به سمت برج پایین پرواز کند تا کنترل کننده بتواند ارابه فرود هواپیما را به صورت بصری بازرسی کند. همه چیز خوب به نظر می رسد. کنترلر به خلبان می گوید: «به نظر می رسد که دنده شما خاموش است.

اعزام کننده از ماشین های آتش نشانی فرودگاه می خواهد که در هر صورت آماده باشند و هواپیما به سلامت به زمین برگردد. سناریوهایی مانند این به طور مرتب پخش می شوند. در سیستم کنترل ترافیک هوایی، همه چیز باید بالاترین سطح ایمنی را داشته باشد، اما همه چیز طبق برنامه پیش نمی رود.

با چشم انداز علمی تخیلی «خلبانان» هوش مصنوعی آینده که با هواپیماهای خودمختار پرواز می کنند، مقایسه کنید، با یک سیستم کنترل ترافیک هوایی خودکار که هواپیماها را به راحتی کنترل می کند مانند روترهایی که بسته های داده را از طریق اینترنت منتقل می کنند.

من یک مهندس هوافضا هستم که یک مطالعه آکادمی ملی را که توسط کنگره در مورد کارکنان کنترل کننده ترافیک هوایی تعیین شده است، هدایت می کنم. محققان به طور مداوم بر روی فناوری‌های جدیدی کار می‌کنند که عناصر سیستم کنترل ترافیک هوایی را خودکار می‌کند، اما این فناوری تنها می‌تواند عملکردهایی را انجام دهد که در طول طراحی آن در نظر گرفته شده بود و بنابراین نمی‌تواند رویه‌های استاندارد را تغییر دهد. همانطور که سناریوی بالا نشان می‌دهد، احتمالاً انسان برای مدت طولانی به عنوان یکی از اجزای اصلی کنترل ترافیک هوایی باقی خواهد ماند.

کنترلرهای ترافیک هوایی چه می کنند؟

در راهنمای اساسی اداره هوانوردی فدرال در مورد مسئولیت کنترل کننده های ترافیک هوایی آمده است: “هدف اولیه سیستم کنترل ترافیک هوایی جلوگیری از برخورد هواپیما است.” کنترل کننده های ترافیک هوایی همچنین وظیفه دارند از “هوایی ایمن، منظم و تسریع شده اطمینان حاصل کنند. جریان ترافیک و سایر خدمات حمایتی ایمنی، مانند کمک به خلبانان تا آنجا که می توانند از کوه ها و دیگر مناطق خطرناک و آب و هوای خطرناک اجتناب کنند.

کار کنترلرهای ترافیک هوایی متفاوت است. کنترل‌کننده‌های برج کنترل محلی را فراهم می‌کنند و به هواپیما اجازه می‌دهند تا برخاسته و فرود بیایند و اطمینان حاصل کنند که آنها در فاصله ایمن از هم قرار دارند. آنها همچنین کنترل زمینی را فراهم می کنند، هواپیما را به سمت تاکسی هدایت می کنند، و خلبانان را از برنامه های پرواز و نگرانی های احتمالی ایمنی آن روز قبل از پرواز مطلع می کنند. برخی از نمایشگرها به کنترل کننده های برجک کمک می کنند، اما بیشتر از برجک ها نگاه می کنند و از طریق رادیو با خلبانان صحبت می کنند. در فرودگاه‌های بزرگ‌تر که کارکنان آن کنترل‌کننده‌های FAA هستند، نمایشگرهای نظارتی سطحی، هواپیما و سایر وسایل نقلیه را روی زمین در فرودگاه به کنترل‌کنندگان نشان می‌دهند.

از سوی دیگر، کنترل‌کننده‌های رویکرد و مسیر، در اتاق‌های تاریک و ساکت در مقابل نمایشگرهای بزرگ می‌نشینند. آنها از طریق رادیو با خلبانان ارتباط برقرار می کنند. نمایشگرهای آنها مکان های هواپیما را در نمای نقشه با ویژگی های کلیدی مرزها و مسیرهای فضای هوایی نشان می دهد.

21 مرکز کنترل مسیر در ایالات متحده، ترافیکی را که بین و بالای فرودگاه ها قرار دارد مدیریت می کنند و بنابراین معمولاً با سرعت و ارتفاع بالاتر پرواز می کنند.

کنترل‌کننده‌های تأسیسات کنترل نزدیک، هواپیماهای در حال خروج را پس از برخاستن از کنترل محلی و به فضای هوایی در مسیر انتقال می‌دهند. به طور مشابه، آنها هواپیماهای ورودی را از حریم هوایی در مسیر انتخاب می کنند، آنها را برای نزدیک شدن به فرود ردیف می کنند و آنها را به کنترل کننده های برج می دهند.

یک کنترلر در هر صفحه نمایش، تمام ترافیک یک بخش را مدیریت می کند. بخش‌ها می‌توانند از چند مایل مکعب، متمرکز بر توالی فرود هواپیما در فرودگاه شلوغ، تا بخش‌های مسیری که بیش از 30000 مایل مکعب (125045 کیلومتر مکعب) را پوشش می‌دهند، در هر کجا و هر زمان که هواپیماهای کمی در حال پرواز هستند، متفاوت باشند. اگر یک بخش مشغول شود، یک کنترلر دوم و حتی سوم می تواند کمک کند، یا می توان بخش را به دو قسمت تقسیم کرد، با نمایشگر دیگری و تیمی از کنترلرها که دومین را اجرا می کنند.

چگونه فناوری می تواند کمک کند

کنترلرهای ترافیک هوایی شغل پر استرسی دارند و در معرض خستگی و اضافه بار اطلاعاتی هستند. نگرانی عمومی در مورد افزایش تعداد تماس‌های نزدیک توجه را به فناوری قدیمی و کمبود کارکنان معطوف کرده است که منجر به اضافه کاری اجباری برای کنترل‌کنندگان ترافیک هوایی شده است. فن آوری های جدید می تواند به کاهش این مشکلات کمک کند.

سیستم کنترل ترافیک هوایی از چند طریق فناوری های جدید را در خود جای داده است. ابتکار سیستم حمل و نقل هوایی NextGen FAA به کنترل کننده ها اطلاعات بیشتر و دقیق تر می دهد.

نمایشگرهای کنترل کننده در ابتدا فقط ردیابی رادار را نشان می دادند. اکنون آنها می توانند از تمام داده های شناخته شده در مورد هر پرواز در سیستم مدرنیزاسیون اتوماسیون مسیر بهره ببرند. این سیستم رادار، گزارش موقعیت خودکار از هواپیما از طریق مشاهده-پخش خودکار وابسته، گزارش های آب و هوا، برنامه های پرواز و تاریخچه پرواز را یکپارچه می کند.

این سیستم‌ها به کنترل‌کننده‌ها کمک می‌کنند تا در مورد درگیری‌های احتمالی بین هواپیماها یا هواپیماهایی که به ارتفاعات یا سازه‌ها خیلی نزدیک هستند هشدار دهند و به کنترل‌کننده‌ها پیشنهادهایی را ارائه دهند تا هواپیماها را در جریان ترافیک روان قرار دهند. تیموتی آرل، مدیر عملیات FAA در شهادت سنای ایالات متحده در 9 نوامبر 2023 در مورد ایمنی فرودگاه گفت که دولت در حال توسعه یا بهبود چندین سیستم کنترل ترافیک هوایی است.

محققان از یادگیری ماشینی برای تحلیل و پیش‌بینی جنبه‌های ترافیک هوایی و کنترل ترافیک هوایی، از جمله جریان ترافیک هوایی بین شهرها و رفتار کنترل‌کننده‌های ترافیک هوایی استفاده می‌کنند.

چگونه فناوری می تواند همه چیز را پیچیده تر کند

فناوری جدید همچنین می تواند تغییرات عمیقی در مدیریت ترافیک هوایی در قالب انواع جدید هواپیما ایجاد کند. به عنوان مثال، مقررات فعلی عمدتاً هواپیماهای بدون سرنشین را از پرواز در ارتفاع کمتر از 400 فوت (122 متر) از سطح زمین و دور از فرودگاه ها محدود می کند. اینها پهپادهایی هستند که توسط اولین پاسخ دهندگان، سازمان های خبری، نقشه برداران، خدمات تحویل و علاقمندان استفاده می شوند.

با این حال، برخی از شرکت‌های نوظهور پهپاد پیشنهاد می‌کنند در حریم هوایی کنترل‌شده پرواز کنند. برخی برنامه‌ریزی می‌کنند که هواپیماهایشان پروازهای برنامه‌ریزی شده را انجام دهند و از طریق رادیو صوتی به طور عادی با کنترل‌کننده‌های ترافیک هوایی تعامل داشته باشند. اینها شامل Reliable Robotics و Xwing هستند که به طور جداگانه برای خودکارسازی Cessna Caravan، یک هواپیمای باری کوچک، کار می کنند.

برخی دیگر مدل‌های کسب‌وکار جدیدی مانند تحرک هوایی پیشرفته، مفهوم هواپیماهای الکتریکی کوچک و بسیار خودکار – برای مثال تاکسی‌های هوایی برقی را هدف قرار داده‌اند. این امر مستلزم مسیرها و روش های بسیار متفاوتی برای رسیدگی به ترافیک هوایی است.

انتظار غیر منتظره را داشته باشید

روال یک کنترل کننده ترافیک هوایی می تواند توسط هواپیمایی که نیاز به جابجایی خاصی دارد مختل شود. این می تواند از خدمات اضطراری تا اولویت در پروازهای پزشکی یا ایر فورس وان باشد. به کنترل کننده ها مسئولیت و انعطاف پذیری داده می شود تا شیوه مدیریت حریم هوایی خود را تطبیق دهند.

الزامات کنترل ترافیک هوایی خط مقدم به خوبی با قابلیت های هوش مصنوعی مطابقت ندارد. مردم انتظار دارند که ترافیک هوایی همچنان امن ترین سیستم پیچیده و با فناوری پیشرفته باشد. این استاندارد را با پایبندی به رویه‌ها در صورت عملی، کاری که هوش مصنوعی می‌تواند انجام دهد، به دست می‌آورد، و با تطبیق و قضاوت خوب زمانی که اتفاقی برنامه‌ریزی نشده رخ می‌دهد یا عملیات جدیدی اعمال می‌شود – یک ضعف قابل توجه هوش مصنوعی امروزی.

در واقع، زمانی که شرایط در بدترین حالت خود قرار دارد – زمانی که کنترل‌کننده‌ها می‌دانند چگونه با هواپیماهایی که دچار مشکل جدی هستند، بحران‌های فرودگاه یا بسته شدن گسترده فضای هوایی به دلیل مسائل امنیتی یا نقص زیرساخت‌ها، نقش کنترل‌کننده‌ها در ایمنی بیشتر است.

همچنین، کنترلرها با هواپیما پرواز نمی کنند. آنها برای هدایت هواپیما با دیگران ارتباط برقرار می کنند و تعامل دارند، بنابراین مسئولیت آنها در درجه اول این است که به عنوان بخشی از یک تیم خدمت کنند – یکی دیگر از نقاط ضعف قابل توجه هوش مصنوعی.

به عنوان یک مهندس و طراح، من در مورد پتانسیل هوش مصنوعی برای تجزیه و تحلیل سوابق داده های بزرگ از عملیات ترافیک هوایی گذشته به منظور دنبال کردن مسیرهای پروازی کارآمدتر، بسیار هیجان زده هستم. با این حال، به عنوان یک خلبان، از شنیدن صدای آرام کنترلر از رادیو لذت می برم تا در صورت بروز مشکل به من کمک کند سریع و ایمن فرود بیایم.

یک چیز دیگر! ما اکنون در کانال های واتس اپ هستیم! ما را در آنجا دنبال کنید تا هیچ به روز رسانی دنیای فناوری را از دست ندهید. برای دنبال کردن کانال واتساپ HT Tech کلیک کنید اینجا برای پیوستن در حال حاضر!