你敢不敢乘坐無人駕駛客機?

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飛行途中你是否經歷過險情?曾經有過類似經歷的人會告訴你這並不好玩。有很多原因都會導致險情的發生,尤其是飛行員自身出現的不良狀態。飛行員們是否感覺疲倦?是否壓力山大?是否保持著足夠的注意力?

要是徹底取消飛行員,乘客們是否會感覺好些?

無人駕駛所需技術已經成熟——無人機已經在各個領域大行其道。軍方在戰爭中使用與標凖飛機相同大小的無人機,這些無人機或是受到遠程操控,或是沿固定航線自動巡航。甚至直升機也已實現了無人化,例如採用標凖直升機尺寸的 K-MAX 無人直升機就能以難以置信的精確度向危險區域運送補給。

今天的飛機失事概率很低,但是一旦發生,就會造成極大的損失,英國皇家航空學會下屬期刊《航空》雜誌主編蒂姆·羅賓遜(Tim Robinson)說。因此,事故調查往往把飛行員心理和生理問題等「人為因素」看作是首要事故誘因。

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Image caption 卡曼公司(Kaman)的 K-MAX 直升機可以實現無人飛行(此圖為模型)(圖片來源: Getty Images)

「當今的飛行員在95%的飛行時間裏都開著自動駕駛儀。人們不禁會問,剩餘的5%——主要是起飛和降落——為什麼不能也實現自動化呢?」羅賓遜說。「計算機能夠沿著重覆航線高度精確地飛行,不會酒後駕機,不會疲倦,也不會分心。因此可以想像,未來計算機將比人類飛行員更加安全。」

他說,在皇家航空學會今年早些時候舉行的一場討論會上,飛行員、工程師、科學家和航空公司代表就自動駕駛飛機展開了討論,討論的結果是:有大約60%的人投票認可「40年後,飛行員將退出歷史舞台」這一觀點。

1月,在拉斯維加斯舉行的消費電子展(CES)上,中國企業億航推出了史上首架無人客機——電力驅動的億航184。這架四旋翼直升機可以搭乘1名攜帶小型背包的乘客,並且配備有空調和照明燈。飛行之前,乘客只需先設置飛行路線,然後在一台平板電腦上點擊「起飛」和「降落」即可,其餘一切都由計算機搞定。將旋翼折疊之後,億航184的佔地面積只相當於一輛小型轎車。

除此之外,也出現了其他類似的個人空中交通系統方案。去年,美國極光飛行科技有限公司試飛了一架擁有兩個乘客座椅和兩個飛行員座椅的雙旋翼試驗飛機「Centaur」。這架飛機既可由地面遙控,也可由機上飛行員控制,飛機在機上無人的情況下順利完成了試飛。

空客集團正在研製「Vahana」,一架可同時用於客運和貨運的「飛行汽車」。德國「Volocopter」計劃希望製造一架能夠搭載1-2名乘客的全尺寸無人機。另一個開拓者歐洲 myCopter 公司正在研究個人空中交通技術。蒂賓根(Tübingen)的馬克斯·普朗克生物控制論研究院(Max Planck Institute for Biological Cybernetics)的科學家參與了這一項目。該研究院院長海因裏希·布特霍夫(Heinrich Bülthoff)說,他們的任務是提高飛機操控的便利性。「我們的目標是,讓駕駛直升機和駕駛汽車一樣簡便,僅需很短時間的培訓即可。」

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Image caption 最終,擁有足夠動力的四旋翼直升機將能夠實現載客飛行(圖片來源: Getty Images)

在英國,一家名為 Astraea,由國營和私營企業組建的企業聯合體也在進行類似研究。2013年,這家聯合體獲得6,200萬英鎊資金用於研究無人飛機概念,目標在於「研究感知和避讓等所需技術,確保通信等系統的安全,實現無人機和有人駕駛飛機的整合,」羅賓遜說。

但是,假如一架飛機由地面駕駛員遠程操控,或者在乘客按下按鈕後由人工智能系統控制,都存在尚未解決的問題:如果駕駛室裏沒有兩位西裝筆挺的飛行員鎮定自若地告訴我們風暴即將襲來,我們是否能在整個飛行過程中氣定神閒?

「在有機上飛行員直接控制的情況下,人們會感到更加安全舒適,」航空專家史蒂芬·萊斯(Stephen Rice)。他曾經就職於佛羅里達理工學院,目前任教於安柏瑞德航空航天大學(Embry-Riddle Aeronautical University),同時也是2014年度自動飛行公眾調查報告的聯合撰稿人。「人們感覺,與遠程控制相比,在機上操控飛機會更加容易。玩過遙控汽車或飛機的大多數人都感覺很難控制。」

今天的人們不會在一腳邁入電梯之前躊躇再三,而在幾十年前,每部電梯裏都曾經配備有一位電梯操作員。同樣的事情也出現在無人駕駛火車和汽車上。「社會大眾對於自動駕駛交通工具的心理正在發生變化,」羅賓遜說。「如果你從小就習慣了自動駕駛汽車,以及能夠可靠地遞送包裹的無人機的話,自主飛行的客機難道還能讓人大驚小怪嗎?」

萊斯認為,火車或汽車的自動駕駛系統出現故障後不會有墜毀的風險,所以無人駕駛飛機讓人們接受起來更難。「一架飛機失去動力就會從空中墜毀,」他說。實際上,現在有很多人懼怕乘飛機旅行,而很少有人不敢坐汽車或者坐火車。

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Image caption 德翼航空一架客機的空難事故引發了人們對于飛行員所受壓力的關注(圖片來源: Getty Images)

計算機不會出現容易導致事故的精神壓力。例如,2015年,德翼航空(Germanwings)的副駕駛安德烈·盧比茨(Andreas Lubitz)駕駛客機故意墜毀在法國阿爾卑斯山區。萊斯認為,無人駕駛飛機將會給此類空難事故畫上句號。「這不是在詆譭人類飛行員……當今沒有任何自動駕駛儀能把飛機安全降落在哈德遜河河面。但是一台機器不會疲倦、不會出現情緒波動、不會讓恐懼和疲勞影響表現、也不會做出錯誤決策。它忠實地執行程序設定的任務。因此,從長期看,它會讓航空交通更加安全。」

如果當初採用了遠程遙控系統或自動駕駛系統代替飛行員操控飛機,就有可能避免德翼航空的自殺式空難,他補充說。飛機從11590米高度要經過8-10分鐘才能墜落到地面;「如果配備了相應通信協議,ATC系統就會有足夠時間取消人類飛行員的控制權限,並由遠程操作員或者自動駕駛系統接管飛機並飛往最近的機場,」萊斯說。

但是並非每人都同意這一觀點。北卡羅來納(North Carolina)德漢姆杜克大學(Duke University in Durham)人類及自主化實驗室(Humans and Autonomy Lab)科學家邁克爾·克萊曼(Michael Clamann)認為,兩種操控模式的安全性大致處於同一水平。「飛行員故意操縱飛機墜毀(或者犯下致命錯誤)的案例非常少見,同時也有飛行員通過創新手段修複故障從而避免了重大災難的發生。例如,通過節流閥控制飛機。在飛機出現複雜故障時,地面操作人員由於無法直接檢查飛機所有分系統,因此很難找出故障原因。」

在地面遙控飛機遠非想像中那麼簡單,他警告說。「坐在駕駛艙裏,通過飛機舷窗、顯示控制設備和『體感』操控飛機和通過軟件體驗飛行二者之間存在巨大差異。儘管目前的技術可以輕易複製飛機的控制過程,但是給地面控制人員創造一種『現場感』,並且顯示100%的座艙信息卻依然是一個很難完全實現的任務。」

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Image caption 無人駕駛列車早已投入使用(圖片來源: Getty Images)

羅賓遜認為,取消商業客機的飛行員應當是一個逐步的過程,不能一蹴而就。例如,歐洲為未來客機發展計劃啟動了一項名為Across(「可減輕疲勞及工作壓力的先進駕駛艙」的縮寫)科研項目,目標在於將飛行員數量減少到一人。

20年前,三人駕駛艙還曾是標凖配置;現在的標凖則是2人駕駛艙,佛羅里達理工學院航空學助理教授斯科特·溫特(Scott Winter)說。「我認為隨著時間的推移,乘客將更加信任這種技術。」他和萊斯都建議先從貨機開始進行無人駕駛飛機試驗,在驗證可靠性的同時讓公眾逐漸接受一架無人駕駛的飛機。

NASA也沒有袖手旁觀。NASA提出了單飛行員操作(SPO)概念:飛機駕駛艙內只安排一位飛行員,同時在地面配備一名操作員。在不同情況下,地面操作員將擔任調度員或者機長。當航班正常飛行時,地面操作員將佩戴調度員帽,同時監控12架飛機——NASA稱之為「超級調度員」。如果其中有一架飛機出現故障或遇到異常情況,操作員就將擔任該架飛機的機長。

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Image caption 最大的挑戰在於說服自己掏腰包的乘客敢於乘坐無人駕駛飛機(圖片說明: Getty Images)

這個方案即便投入實用,也存在一項潛在的重大隱患:無人駕駛飛機有可能被黑客劫持。羅伯遜認為,地面控制系統必須擁有安全性能極高的數據鏈和軍用級別的網絡安全特性。克萊曼補充說,不僅需要預防性機制,還要有修複措施——在抵禦黑客攻擊的同時,讓飛機脫離被劫持狀態。作為最後的安全手段,羅賓遜說,一架無人駕駛客機「應當具備高水平的人工智能或知識,如果接收到了『不合理』的指令(例如,向城市中心加速或俯衝),飛機將在與航空公司或其他人類監控者重覆確認之前拒絕執行該指令。」

在幾十年後,你可能會坐在原本是駕駛艙的位置輕鬆愉快地喝葡萄酒。但是,在這一天到來之前,還必須打起精神聆聽來自地面機長的指令,此時此刻,你透過舷窗看到的景物正在如實呈現在他們面前–他們才是飛機真正的操控者。

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