自动驾驶飞机是如何起飞降落的？一起来体验一下吧

Posted 2021-04-27 腾讯数码

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在登上直升机并且起飞之后，其实之前的过程都没有什么值得特别介绍的，甚至有些无聊。我们起飞之后，在空中盘旋了一会儿，然后在机场附近降落然后又起飞了一次。我们飞到大约10英里外的一个地方，做了一些转弯和平缓的动作，然后非回来安全着陆。我其实坐过更刺激的摩天轮，那里的景色比康涅狄格州的乡村景色更令人兴奋。尽管如此，这次看起来有点无聊的飞行依然能给我留下一点深刻一项的原因只有我之前从未驾驶过这种重量达到1.2万磅的西科斯基S-76直升机，仅此而已。

幸运的是，我顺利的完成了这次航行，这架蓝白相间的商用直升机完成了从起飞到着陆的所有工作。它完成了导航并顺利执行所有转弯和倾斜飞行动作，同时还扫描了周围的树木、电线、鸟类和其他飞机。我只是充当指挥，偶尔用绑在我右膝上的平板电脑来进行指挥。当然，这并不是一架普通的直升机。这是西科斯Matrix Technology的一种试验台，这是一套非常有趣的系统，能够通过减少飞行员的工作量，让机组人员能够专注于他们需要做什么，而不是如何做什么，以此来提高直升机飞行的安全性。这是一种任务，而不是机制。制造商将其乘坐 “SARA”，意为“西科斯基自动飞行研究飞机”。最终的目标是，它能做的远不止让直升机飞行更安全、更容易而已。

在未来的自动驾驶飞机、以及在城市空中盘旋的飞行出租车项目吸引了大量的行业参与者，并且带来了各种大胆的计划，纷纷进入到航空领域时，西科斯基一直在悄悄地开发自己的解决方案，并将自己定位成自动驾驶直升飞机领域的头号厂商。在未来一年左右的时间里，该公司将为美国陆军的黑鹰战斗直升机里加入Matrix功能，另外包括石油钻井平台运输和搜救任务等应用场景也将被整合这项技术。没错，这项技术未来有一天会让我们已经越来越熟悉的飞行汽车成为可能。该公司在2015年被洛克希德·马丁公司收购，并且在最近宣布正式进入城市移动飞行交通工具的开发竞赛中，该公司使用矩阵系统、电力推进技术及其数据系统。西科斯基公司表示，矩阵技术已经基本准备能够开始驾驭自动驾驶飞机，即使那些飞行汽车目前还没有真正的存在。

通过我的这次航行也证明了这一点。放在我膝上的平板电脑显示了一张移动地图，上面带有真实的图像以及谷歌卫星的视图样式，还包括了几个命令选项。我们可以在预设的任务中机型选择，或者只是简单的在地图上定位某一个地点作为飞行目的地，然后输入想要的速度和高度参数。这台电脑被藏在飞行员驾驶座位后面的一个角落里，而对周围进行测试和评估硬件的过程远远要比实际驾驶这架直升机所需的硬件数量多得多，然后还可以计算出最佳航线。我要做的就是点击“执行”按钮，然后直升机就会开始起飞并执行飞行任务。在飞行过程中，惯性制导系统和全球定位系统会让直升机保持在轨道上，而外部传感器，包括激光雷达和摄像头，则会监视前方可能出现的障碍物和影响正常着陆的其它问题。

如果想要接管飞机的控制权，飞行员只需启动控制系统，自动驾驶系统就中止工作，将驾驶员交给人类飞行员。当他再次松开驾驶系统时，电脑又会重新开始进行控制。这是一种双向的安全备份：直升机随时准备接替飞行员的工作，就像飞行员随时能够接替计算机一样。

除了平板电脑，SARA系统还在我座位的两侧安装了两个“控制器”。这些手动控制装置可以让飞行员随时中断飞行计划，改变直升机的方向或位置，或者只是四处简单盘旋而已。其中左边的控制器负责控制油门和偏航，而右边则是一个操纵杆，允许进行水平控制，包括俯仰向前，向后，左，或右等等。然而，即使看起来有很多控制装置，SARA系统的控制其实也远比普通的直升机四种标准控制方式简单得多，后者包括起飞、油门、降落和盘旋。当飞行员使用这套系统时，计算机会找到正确的控制组合来实现想要实现的目标，其结果就是这套控制系统操作起来就像是普通的电子游戏一样直观简单。

我带着其它成员驾驶飞机飞到西科斯基总部的停机坪上方的不同位置，飞机很容易的来回摆动，因此需要利用视觉效果和地图数据的组合来确定自己的位置。如果我把速度保持在较低的水平，那么当我松开控制键时，电脑就会停下来，并让飞机在空中盘旋。如果我让速度更快，它就能保持我的航向和速度。无论我的手操作的过程中有多不稳，直升机都能顺利的、按照计划的完成所有动作，即使是在通过自动飞行系统时也是如此。

不过，大多数时候，我都是用桌面命令操纵这架旋转的“小鸟”，目前SARA的界面是针对专业飞行员进行操作，需要具有一定的数据和分析能力。西科斯基自动驾驶项目主任Igor Cherepinsky表示，这种设计方式正在逐渐优化。最终，它将采用一种非专业人员也可以轻松操作的方式进行使用。但对我来说，这种界面其实已经足够简单了，而且它的强大功能可以让整个飞行过程变得非常“无聊”，包括非常轻松的起飞和降落。当然，这种看似毫不费力的飞行过程正是我们想从自动驾驶中所看到的，尤其是当未来的越来越多的飞行出租车开始载着我们在天空中来回穿梭时。