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30年內(nèi)或誕生全新職業(yè)-地面飛行員

時(shí)間:2016年07月08日   來(lái)源:

據(jù)AINOnline報(bào)道,近日法國(guó)航空航天學(xué)院(AAE)的專家們表示,在未來(lái)20到30年內(nèi),航空業(yè)可能會(huì)出現(xiàn)一個(gè)新職業(yè)——地面飛行員。

AAE的專家們表示飛機(jī)上更高的自動(dòng)化將提升安全系數(shù)。神經(jīng)工效學(xué)的不斷發(fā)展可能會(huì)更好地彌補(bǔ)人類弱點(diǎn),然而目前這一設(shè)想仍存在爭(zhēng)議。有些安全專家認(rèn)為飛機(jī)的駕駛必須保持高度的人類控制,因?yàn)檫^(guò)去已經(jīng)證明人類大腦才是駕駛艙最高效的主宰。不過(guò),雖然人機(jī)交互方面的研究有時(shí)陷入困境,但軍方新一代的無(wú)人駕駛或單飛行員戰(zhàn)機(jī)的研發(fā)可能有助于提升民用飛機(jī)(包括商務(wù)機(jī))的進(jìn)一步自動(dòng)化。

AAE一項(xiàng)始于2012年的研究認(rèn)為自動(dòng)化有利于提升安全性。AEE副總裁及前空客工程副總裁阿蘭?加西亞(Alain Garcia)表示:“上世紀(jì)70和80年代是一個(gè)關(guān)鍵性時(shí)期,由于電子革命從模擬發(fā)展到數(shù)字化,所以飛機(jī)實(shí)現(xiàn)了更高程度的自動(dòng)化。有了自動(dòng)化系統(tǒng),機(jī)組人員的任務(wù)被簡(jiǎn)化,機(jī)組人員的數(shù)量進(jìn)而被減少,而事故率也大大下降?!?

美國(guó)航空航天局(NASA)艾姆斯研究中心人類系統(tǒng)合成部的研究科學(xué)家邁克爾?費(fèi)爾利(Michael Feary)表示贊同。他指出自1958年起引入的四代自動(dòng)化裝置從數(shù)據(jù)上看都帶來(lái)了更高的安全性。不過(guò),引入一項(xiàng)科技的前幾年都會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)意外事故。但發(fā)展的整體趨勢(shì)不可阻擋。

加西亞預(yù)期研究人員和航空業(yè)將會(huì)追隨自動(dòng)化的道路。他稱:“提高應(yīng)對(duì)經(jīng)常性意外(如飛行失控、撞山或跑道偏離)的自動(dòng)化程度將提升航班的安全性?!?

為逐步提升自動(dòng)化程度,研究人員設(shè)計(jì)了六個(gè)方案,并為地面和空中的飛行員提供了各種責(zé)任分配方式。AEE認(rèn)為就商業(yè)客機(jī)而言,人類飛行員將會(huì)持續(xù)存在到至少2050年。AEE對(duì)安全性進(jìn)行了研究,但并沒(méi)有調(diào)查經(jīng)濟(jì)影響。

人類和系統(tǒng)之間的角色分配必須極其謹(jǐn)慎。相關(guān)專家凱瑟琳?特西耶(Catherine Tessier)發(fā)出這樣的疑問(wèn):“明天的飛機(jī)會(huì)不會(huì)成‘機(jī)器人’飛機(jī)?飛行員會(huì)不會(huì)成為控制‘機(jī)器人’飛機(jī)的機(jī)器人?”

地面飛行員做些什么?

加西亞表示,到2050年,無(wú)論航程遠(yuǎn)近,飛機(jī)上只設(shè)一名飛行員。而地面飛行員必須能在10分鐘內(nèi)做出反應(yīng),在做出反應(yīng)前必須對(duì)情況做出分析。在遠(yuǎn)程航班上,地面飛行員會(huì)在機(jī)上飛行員休息時(shí)控制飛機(jī)。在這種情況下,如果出現(xiàn)問(wèn)題,地面飛行員必須在兩分鐘內(nèi)做出反應(yīng)。

AAE成員及前自動(dòng)衛(wèi)星控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)師讓?布洛克(Jean Broquet)表示,地面飛行員必須定期聯(lián)系機(jī)上飛行員,以確保機(jī)上飛行員處于正常狀態(tài)。而聯(lián)系的間隔時(shí)長(zhǎng)取決于飛行階段。在起飛、爬升、最后進(jìn)近和降落時(shí)兩者都必須持續(xù)聯(lián)系,而在巡航階段,每30分鐘聯(lián)系一次即可。

地面飛行員(或地面操控員)必須有飛行員資格,并且擁有類型級(jí)別。布洛克建議航空公司將地面和機(jī)上飛行員一同規(guī)劃到人力資源部進(jìn)行管理。AAE估計(jì)一名地面飛行員平均可以管理5趟中、短程航班。在獲得數(shù)年經(jīng)驗(yàn)、效率提升和工作負(fù)荷降低的情況下,一個(gè)地面飛行員可以應(yīng)對(duì)7趟中、短程航班。

根據(jù)AEE的研究,在遠(yuǎn)程航班方面,一對(duì)地面飛行員可以處理6到8趟航班。休息時(shí)段可能會(huì)因?yàn)轱w機(jī)遭遇威脅而被打斷。根據(jù)估測(cè),這種打斷在每10趟航班中會(huì)出現(xiàn)1到3次。要否定機(jī)上飛行員的決定,地面飛行員小組必須進(jìn)行商議才能做出最終決定。在商議期間,飛機(jī)處于自動(dòng)駕駛狀態(tài)。布洛克表示:“我們建議對(duì)機(jī)上飛行員和地面飛行員合作的弱點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)進(jìn)行評(píng)估?!?

加西亞指出,在這種安排下,通信至關(guān)重要。因?yàn)檫@將需要更廣泛的信號(hào)覆蓋率和帶寬,實(shí)時(shí)視頻可能是關(guān)鍵點(diǎn)。行業(yè)專家Luc Deneufchatel表示支持自動(dòng)化飛機(jī)概念的通信系統(tǒng)是可以實(shí)現(xiàn)的。不過(guò),這種飛機(jī)需要的無(wú)線電波段是個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。Ka波段是符合航空業(yè)需求的唯一附加頻譜,但這也存在諸多挑戰(zhàn)。此外,需要兩個(gè)獨(dú)立的無(wú)線電聯(lián)接也會(huì)影響成本。

神經(jīng)工效學(xué)說(shuō)了些什么?

AEE成員、心理工效學(xué)博士及前協(xié)和號(hào)試飛員讓?皮內(nèi)(Jean Pinet)稱實(shí)現(xiàn)飛機(jī)的無(wú)人駕駛是個(gè)巨大錯(cuò)誤。因?yàn)橹挥腥祟惔竽X能夠感知當(dāng)下。他說(shuō):“沒(méi)有研究計(jì)算過(guò)飛行員避開(kāi)危險(xiǎn)的次數(shù)。”而且計(jì)算機(jī)很難對(duì)緊急情況進(jìn)行準(zhǔn)確界定。費(fèi)爾利稱大數(shù)據(jù)為“關(guān)聯(lián)性智能”,而人腦的技巧則是“生成性智能”。他指出不是所有問(wèn)題的性質(zhì)都相互關(guān)聯(lián)。他稱:“人類善于進(jìn)行適應(yīng)性的問(wèn)題解決和探索,機(jī)器智能在這些領(lǐng)域的進(jìn)展非常小。”

泰雷茲集團(tuán)航空電子技術(shù)副總裁Bruno Nouzille對(duì)此表示贊同。他強(qiáng)調(diào)雖然自動(dòng)化提升了安全性,但人類更善于處理突發(fā)事故。根據(jù)NASA的數(shù)據(jù),20%的航班出現(xiàn)過(guò)飛機(jī)系統(tǒng)故障。

神經(jīng)工效學(xué)專家Frédéric Dehais的實(shí)驗(yàn)室在飛行員神經(jīng)工效學(xué)方面的研究進(jìn)展很快。該實(shí)驗(yàn)室的目標(biāo)是利用神經(jīng)科學(xué)的最新成果使駕駛艙適應(yīng)人腦最高效的活動(dòng)方式。未來(lái)個(gè)別情況下如果飛行員處理問(wèn)題的能力有所降低,更安全的駕駛艙系統(tǒng)將以這種方式幫助他們。Dehais的研究焦點(diǎn)之一為警報(bào)失聰。研究顯示,對(duì)大部分人而言,視覺(jué)居于主導(dǎo)地位。在極短的時(shí)間內(nèi),視覺(jué)刺激可能壓過(guò)聽(tīng)覺(jué),進(jìn)而造成飛行員忽略警報(bào)的情況。心智游移是研究的另一個(gè)方面。Dehais表示:“人腦需要心智游移的狀態(tài),但在開(kāi)車或駕駛飛機(jī)時(shí)這可能會(huì)造成安全問(wèn)題?!眴?wèn)題在于這種狀態(tài)會(huì)延遲大腦對(duì)意外緊急狀況做出反應(yīng)。

美國(guó)國(guó)家運(yùn)輸安全委員會(huì)成員及前商業(yè)飛行員羅伯特?桑沃特(Robert Sumwalt)強(qiáng)調(diào)了監(jiān)控的問(wèn)題。神經(jīng)工效學(xué)專家拉賈?巴拉蘇羅(Raja Parasuraman)曾在2002年表達(dá)過(guò)如下?lián)鷳n:在執(zhí)行決策選擇時(shí)自動(dòng)化非常高效但并不完全可靠,因此自動(dòng)化失效的時(shí)候飛行員可能根本察覺(jué)不出。桑沃特還提到改變盲目的問(wèn)題。如果變化沒(méi)有發(fā)生在人聚焦的物體上,即使變化在視覺(jué)上非常明顯,人腦也很難注意到。

法國(guó)國(guó)立民航大學(xué)(ENAC)副校長(zhǎng)Philippe Crebassa認(rèn)為應(yīng)改進(jìn)飛行員培訓(xùn)。他表示:“目前飛行員培訓(xùn)的大多數(shù)內(nèi)容以使用系統(tǒng)為主,而且不是理解?!憋w行員更加理解系統(tǒng),能夠提高安全性。目前多名行業(yè)專家表示提升飛行員的態(tài)勢(shì)感知度是極為重要的。