航空和旅游

先进空中交通将使航空业更安全、更可持续

先进空中交通(如自主飞行技术)可能是自喷气飞机时代以来航空业最重要的一场变革。 Image: Pexels/Ahmed Muntasir

David Hyde
Lead, Autonomous Systems, World Economic Forum
Jia Xu
Chief Executive Officer, SkyGrid
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  • 先进空中交通(包括更加自主化的航空飞行器),正为航空业带来自70年前喷气飞行时代以来最显著的航空变革。
  • 在航空业中应用自主飞行技术可以提高飞行安全性,扩大技术触及范围,并避免人类从事危险且乏味的工作。
  • 发挥自主飞行技术的潜力需要多方利益相关者的共同努力,这也正是世界经济论坛推出《促进飞行创新和普惠自主技术计划》(AVIATE)的原因。

经过多年的期待和行业的持续进步,我们终于站在实现先进空中交通(AAM)潜力的门槛上。先进空中交通是一种利用创新飞行器设计和飞行技术更有效地运送人员和货物以及提供飞行服务的新型交通概念,它将开创航空业自70年前喷气飞行时代以来最重大的变革。电动推进、电池储能、先进制造以及自动驾驶技术的进步,将让飞机能够执行崭新的任务,这将对民众、地区和经济发展产生变革性影响。

城市空中交通可以说是最吸引人的AAM应用案例,它能够在人口密集地区的内部和地区之间运送人员和货物。在最近的巴黎航展上,电动垂直起降(eVTOL)空中出租车在空中嗡鸣,这些车辆将在明年巴黎奥运会期间承担运送乘客的任务。

除了飞行汽车初步运营所带来的兴奋之外,值得注意的是,AAM对我们生活的影响也将逐渐加深。第一批这样的空中出租车数量有限,很可能仅限于“高端旅客”,因此不太可能成为大多数人的日常交通选择。为了使这项技术变得更可获得,我们需要一项新的解决方案,能够将城市上空飞行的飞机和无人机的数量,从几十架扩展到数百甚至数千架。实现这一目标需要增强空中交通管制系统的自动化和数字化,并增加飞机的自主性,包括部署能远程监视的自主飞行器。

霍尼韦尔参与了世界经济论坛的全球未来理事会自动驾驶议题组,研究在地面和天空中负责任地开发和部署自动驾驶技术所涉及的不同挑战。

虽然自主飞行概念可能令一些人感到不安,但重要的是要考虑如何将自主性与人类的航空能力结合起来,以相互增强,而不是寻求替代对方。如今,许多飞机功能已经实现自动化,高精度、可靠的自动驾驶仪和飞行控制系统,可以沿着精心规划的路线引领飞机穿越天空。这一过程通常几乎没有人类干预。随着机载自动化技术的发展,以及合适的太空和地面定位和通信基础设施的配合,即使在最具挑战性的零能见度的条件下,客机的常规降落也是十分安全的。

随着飞行自主能力的不断提高,常规航空任务(如监控机载系统功能、遵守简单的空中交通管制指令以及分离管理等)将越来越自动化。这些技术进一步减轻了飞行员的操作负担,并降低了人为错误和疲劳驾驶所带来的风险。尽管飞行员可能不在机上,但是他们将保持最终控制权,整个飞行系统的不同元素(包括机载自主驾驶技术、指挥和控制系统、监视和通信基础设施以及飞行员与机器的远程交互接口等)都将精心设计并互相集成,以保障飞行安全性。

人与机器的这种新型组合,有助于引领人类去往一个更安全、更高效和更可获得的航空新时代。自主飞行技术不会局限于空中出租车,许多应用场景都将得益于自主飞行能力的增强。在霍尼韦尔第二届先进空中交通会议上,行业和政府领袖聚集在一起交流想法,以期实现AAM梦想。航空自主性领域的领先企业探讨了自主飞行如何能大幅增强飞行安全性、扩大对服务不足地区的覆盖以及替代危险、肮脏和枯燥的人类工作。

这其中的许多应用场景也是这一行业在早期就能实现的机会,能允许有限自主飞行系统快速部署,在今时今日就开始创造影响、产生经济价值。例如,自主无人机已经被用于协助搜救工作和评估关键基础设施。这些无人机技术很快就可以迁移到更大的自主飞行飞机,用于灭火或农业目的。这些工作是当今飞行员面临的最危险工作之一。尽管商用客机可能永远不会实现完全自主驾驶,但是相关技术的发展有机会简化、自动化并支持飞行员功能,使飞行更安全、更具成本效益,并得以覆盖到现有路线无法有效服务的地区。

自主无人机已被用于协助搜索和救援工作。 Image: 路透社

实现自主飞行的潜力,需要航空业所有利益相关者的协作努力,包括制造商、运营商、飞行员和监管机构以及最终用钱包表达信任的普通公众。尽管行业中对于航空自主飞行将以何种速度和程度出现存在着不同的看法,但是压倒性的一致意见是:安全必须始终成为自主飞行技术发展的首要目标。自主飞行技术应该因其对于航空安全性的改进而跻身飞机驾驶舱中。航空部门有着长期共同推动提高安全水平的发展历史,让如今的航空安全令人印象深刻。多方利益相关者的合作,对于确保平稳转型、并拥抱自主飞行的未来潜力至关重要。

鉴于此,世界经济论坛正在推进《促进普惠飞行创新和自主技术计划》(AVIATE)。这项全球性的倡议,将帮助利益相关者为自主飞行技术的做好准备,加速其落地实现,并确保这项技术得到负责任的采用。AVIATE将聚集来自业界、政府、学界和民间社会的利益相关者,阐明与自主飞行相关的关键问题,并帮助塑造一个更安全、更可获得以及更可持续的普惠航空生态系统。

本文作者:

David Hyde,世界经济论坛自动化系统负责人

Jia Xu,霍尼韦尔先进空中交通工程首席技术官兼高级总监

本文原载于世界经济论坛Agenda博客,转载请注明来源并附上本文链接。

翻译:陈达铿

编辑:江颂贤

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