RW Space

Было ясно, что что-то пошло не так с тысячным роем дронов, мерцающим над гаванью Дарлинг во время фестиваля Vivid Sydney в прошлом месяце.

Многие внезапно начали вылетать из строя. Почти 90 самолетов упали с неба в темную воду внизу.

К счастью, никто не пострадал.

Тем не менее провал шоу дронов, в котором обвиняют радиопомехи, высветил проблему, стоящую перед всеми автономными летательными аппаратами: что происходит, когда что-то идет не так?

Это важный вопрос, учитывая, что автономные воздушные такси, которые летают с пассажирами над потоком машин, и автономные дроны, которые доставляют посылки через города, могут стать привычным зрелищем в течение следующего десятилетия.

В Соединенных Штатах, например, Компания по доставке дронов Wing недавно объявила, что расширяет сотрудничество с Walmart еще в семи городах.

Эти технологии время от времени дают сбои. Но самолет не может просто съехать на обочину дороги.

Поэтому безопасность зависит не только от предотвращения сбоев, но и от обеспечения безопасного реагирования самолета в случае их возникновения.

Созданы с учетом некоторых сбоев.

Современные автономные летательные аппараты обладают рядом функций, гарантирующих, что ни один сбой не приведет к потере самолета. К ним относятся несколько двигателей, распределенная двигательная установка, резервные бортовые компьютеры и программное обеспечение, способное выдерживать сбои.

Но даже высоконадежные и отказоустойчивые технологии могут и выйдут из строя неожиданным образом. Незначительная проблема с программным обеспечением, неисправный датчик или внезапное изменение условий сами по себе могут быть несерьезными. Но вместе они могут создать более серьезные проблемы.

Города создают дополнительный риск. Изменение ветра вокруг зданий, прерывание навигационных сигналов и большое количество самолетов, работающих в одном районе, могут затруднить управление неожиданными событиями.

В обычном самолете пилот отвечает за действия в чрезвычайных ситуациях. Если возникает серьезная проблема, они используют свою подготовку и опыт, чтобы оценить ситуацию, определить подходящую площадку для посадки и направить самолет на землю, сводя к минимуму риск для находящихся поблизости людей.

В случае автономного летательного аппарата эта ответственность переходит от пилота к самому воздушному судну. Автономные системы должны уметь распознавать проблему, оценивать доступные варианты и решать, что делать дальше.

Например, где безопаснее всего приземлиться? Могут ли подвергаться риску люди, транспортные средства или здания? Сможет ли самолет безопасно добраться до выбранного места?

Это не просто технические вопросы. Это решения, имеющие реальные последствия. Поэтому реагирование на чрезвычайные ситуации – это не просто резервная процедура. Это становится фундаментальной частью безопасной работы беспилотных летательных аппаратов.

Система, которая должна видеть, принимать решения и действовать

Чтобы автономный летательный аппарат мог безопасно реагировать на чрезвычайную ситуацию, он должен очень быстро сделать три вещи.

Во-первых, ему необходимо понять свое окружение. Он должен определить возможные места приземления, принимая во внимание людей, транспортные средства, здания и другие опасности. Эта информация может быть неполной или постоянно меняться.

Далее необходимо решить, какой вариант несет наименьший риск. Самая безопасная площадка для посадки не всегда самая близкая, и идеального решения может не быть. Вместо этого система должна выбрать вариант, который с наибольшей вероятностью минимизирует ущерб.

Наконец, она должна безопасно направить самолет в это место. Это может быть особенно сложно, если самолет уже неисправен или эксплуатируется в сложных погодных условиях.

Эти задачи нельзя рассматривать отдельно. Они должны работать вместе как единая система безопасности, принимая решения и реагируя в режиме реального времени по мере развития событий.

Планирование на случай, если что-то пойдет не так

В настоящее время в промышленности и регулировании основное внимание уделяется предотвращению сбоев посредством тщательного тестирования, сертификации и резервных систем. Это важно, но это лишь часть проблемы безопасности.

Гораздо меньше дискуссий о том, что происходит после сбоя. Как быстро самолет сможет определить безопасное место для посадки? Сможет ли он продолжать безопасно работать, если некоторые из его систем больше не работают должным образом?

Наиболее устойчивыми системами не обязательно являются те, в которых никогда не возникают проблемы.

Именно они способны распознавать возникающие проблемы, адаптироваться к меняющимся обстоятельствам и снижать риск до того, как ситуация станет критической.

С этой точки зрения аварийная посадка не является мерой, принимаемой в последнюю минуту. Это возможность, которая запланирована на протяжении всего полета и готова к использованию при необходимости.

Безопасность оценивается в худший день

Автономные летательные аппараты могут сделать транспорт более быстрым, экологически чистым и доступным. Но его долгосрочный успех будет зависеть не только от технологий или экономики.

Это будет зависеть от того, сможет ли общественность доверять этим системам в безопасном реагировании, когда что-то пойдет не так.

Недавний инцидент с дронами на фестивале Vivid Sydney является полезным напоминанием. Сам сбой попал в заголовки газет, но более важным вопросом было то, как отреагировала система.

Дроны не исчезли просто так с неба. Были активированы процедуры безопасности, и, самое главное, никто не пострадал.

По теме: Ученые создали робота, который может победить элитных игроков в настольный теннис

По мере того, как автономные летательные аппараты становятся все более распространенными в наших городах, возникают аналогичные вопросы.

Будущее автономных летательных аппаратов не будет определяться тем, насколько хорошо они работают в нормальных условиях.

Будущее будет решаться тем, как они справляются с редкими ситуациями, которые никто не хочет, но все ожидают, что они будут запланированы. for.

Луис Мехиас, доцент кафедры аэрокосмических и автономных систем, Технологический университет Квинсленда, и Джонатан Робертс, профессор робототехники, Технологический университет Квинсленда

Эта статья переиздана из журнала The Conversation под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.