Vilka restriktioner hindrar mer intelligenta autopilotsystem?

3

Nuvarande autopilotsystem är integrerat med Flight Management System (FMS) för navigering som LNAV och VNAV; båda är baserade på förinställda parametrar som anges av piloten före avgång (IRS-anpassning, totalt bränsle / pax, waypoints / airways, flygnivå, etc.) eller kortfattat expertsystem

Vilka är restriktionerna för autopilot för intelligent system där autopiloten ska hjälpa piloten att fatta beslut (eller autopiloten bestämmer sig i sig)? Till exempel under flygning under vissa villkor där vissa sensorer misslyckas och flygkontrollsystemet återgår till direkt lag (i fallet med FBW) och det autopilot av intelligenta systemet känner igen detta fall så det hjälper piloten att bestämma vad man ska göra eller styra flygplanet grundligt

    
uppsättning dimas.w 10.10.2018 11:29

2 svar

4

Enligt FAA finns det inte riktiga regler som begränsar autopilots förmåga och är avskyvärda för att ta de flesta ut hur mycket-av-flygningen-kan-vara-fullt uttagna vård "> moderna system kan utföra det mesta av ett fullständigt flyg utan pilotinput (bortsett från ruttuppdateringar etc). I slutändan måste varje flygsystem bli certifierat och det innebär en noggrann testning samt demonstrationer som systemet fungerar under alla angivna fall.

Det finns emellertid lite av en logisk fråga i ditt uttalande:

For example, during flight under certain condition where some sensors are failed and flight control system reverts back to direct law (in case of FBW) and the intelligent system autopilot recognizes this case so it helps pilot to decide what to do or controls the aircraft thoroughly

Orsaken till att autopiloten kopplas ur eller kopplar bort är att den inte längre har den information som behövs för att kontrollera luftfartyget på grund av sensorfelet. Oavsett hur smart systemet är, utan korrekt sensoringång, är positiv kontroll inte möjlig eller skulle vara logiskt oskadad. Detta gäller även för mänskliga piloter och var delvis den fråga som ledde till Air France 447-katastrofen .

Det finns en bredare fråga om autopiloter som kan hantera nödsituationer, vilket är lite annorlunda än ett sensorfel (läs pitot statiskt fel). Detta är redan på plats delvis på vissa flygplan och när tiden rör sig ser vi mer och mer av det. Flygplan kan nu upptäcka en tryckavlastning och automatiskt sjunka till en säker höjd; även nya små GA-plan har denna funktion . Autopiloter har nu även former av automatisk nivåläge som kommer att flyga tillbaka till en rak och jämn inställning med ett tryck på en knapp.

Detta kommer också delvis till att utforma filosofi. Detta är mycket uppfattat så jag kommer att hålla sig borta från den här sidan, men det finns hårda data för att stödja båda fallen: I händelse av en nödsituation är ett pilot- eller datorsystem bättre rustat för att hantera situationen?

    
svaret ges 10.10.2018 17:14
3

Jag är inte en expert, särskilt om regelverket, men jag kan göra ett begränsat svar.

På vissa sätt gör flygplan redan stegvisa steg mot mer automatisering och felsökning:

Flygplan försöker redan återgå till grundläggande funktionalitet när något misslyckas. Localizer beacon misslyckas inte med hela autopiloten, och många autotrottor kan arbeta med en motor ut. Det kan dock finnas utrymme för förbättringar på vissa områden - men tänk på att många av dessa uppsättningar av redundanta sensorer redan är utformade för att ha mindre än ett komplett misslyckande per miljon flygtimmar.

Några av problemen lönar sig inte för en enkel lösning. Om du är engagerad i höjdhåll och du förlorar dina luftdatasensorer, hur mäter du höjd för att behålla höjden? Du kan skapa ett nytt delläge för nivåflyg baserat bara på IRS, men det här skulle vara mycket komplexitet jämfört med alternativet för handflygning eller bara att gå till en bashöjningsläge.

Visst kan du komma runt dessa farliga scenarier genom att ta mer auktoritet i och återgå bättre till grundläggande system eller lägen när något misslyckas, till exempel att gå i snabb takt när båda motorerna misslyckas. Eller i fallet med Indonesiens flyg 8501 som du nämnde, tvingar en backupflygcomputer att alltid vara på under flygningen och på något sätt vägrar att tillåta en farlig roll att uppstå i det ögonblick som autopiloten avbryts. Men i alla dessa situationer försöker du outsmart piloterna och fatta beslut från dem, vilket är ... komplext.

Vissa tillverkare ger piloten fullständig auktoritet, vissa begränsar piloten endast till det som är känt för att vara säkert. Medan min erfarenhet avionics ingenjörer är glada att överväga saker och försök att idiot-proof sina system, kommer dessa typer av nya system med mycket svårigheter i test av mänskliga faktorer, ökad komplexitet etc. och så görs förändringar endast stegvis.

Det finns några regelverk som jag är medveten om bakom detta. Planerna är till exempel utformade för att vara förutsägbara och deterministiska: tanken på otestade scenarier eller icke-deterministisk kod håller certifieringsmyndigheterna uppe sent på natten. Detta begränsar utvecklingen till underhållbara, modulära segment av flygning och beteende. Det är också lättare att certifiera och träna för inkrementella förändringar än en fullständig omdesign, speciellt med tanke på hur otroligt komplexa moderna avionik är.

    
svaret ges 12.10.2018 00:15