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作者SAUN ()
看板Aviation
標題Re: [問題] 飛機的自動化駕駛已經到甚麼程度了?
時間Tue Feb 12 02:27:57 2019
小弟貪婪機師一枚，前幾天沒事，在FB回留言時寫了一篇文，希望能釐清一下版友對自動駕駕駛的想像，以及飛行員存在的意義。也希望能有相關領域者不吝批評指教。 先講結論： 1. 小弟目前仍未聽聞有載客民航機執行自動起飛，可能是起飛滾行時重量重、剩餘跑道短、剩餘推力小，在放棄起飛時或單發失效時的各項安全邊際比起降落小很多。 2. 常看到筆仗時定義不清，張飛打岳飛，把儀器降落系統（ILS）跟自動落地系統（Autoland）混為一談。ILS是各大機場標配，飛機追著地面電台信號“進場”。Autoland是飛機追著ILS訊號“直到落地”。線上大部分是在低能見度時執行Autoland。小弟2018年164個落地，幾乎都是ILS進場，但只有1次是自動落地。 3. 敝公司規定飛行員起飛後，抵達一萬呎高度以前一定要接上自動駕駛，巡航、下降，直到落地才解除。而大多數飛行員，會在飛機觸地之前的兩分鐘左右把自動駕駛解掉，手飛落地。 4. 自動駕駛接上後，飛行員仍需要因應航管指示，天氣避讓，巡航高度變換操作，對自動駕駛進行很多的input。飛行員並不是接上自動駕駛後就開始發呆睡覺。手動駕駛保持十幾個小時平飛，沒有任何意義。 5. 人會出錯，自動系統也會出錯。飛行員所受的訓練，就是不斷地觀察、懷疑、交互檢查、執行、驗證，然後優化。不能永遠相信旁邊的人，也不能永遠相信自動系統 如同Vincent Kuo 網友所貼的影片一樣，自動駕駛並不是科技的問題，我也相信在不久的將來，一定會有這樣的科技，讓飛機從空橋後推、滑行、起飛、巡航、直到降落靠橋，都能夠藉由全自動的機器人來完成。這即將是資方的救贖福音，因為他們再也不用請號稱年薪五百萬的猴子來開飛機了。這也是輿論強力攻擊的其中一個點：99%的時間自動駕駛都ON，1%的時間手飛，找23K按按鈕就好，你有比醫護／客運／輪班星人／（.....下略365行狀元）來得血汗嗎？ 但就如Ben大提到的，感測器是個關鍵。感測器的數量多寡、大小、造價都很重要，而且感測器本身就是個可能出錯的癥結。Garbage In，Garbage Out。系統跳出錯誤訊息時，還是會需要人的介入，來幫助判斷到底是系統本身故障，還是感測器出錯的機率比較大。以下提供一個2014年的案例，小弟覺得非常重要，給大家當作參考。 翻開A330的系統手冊，可以發現飛機設計時設下相當多的保護機制，自動駕駛的邏輯設想得非常周到。當飛機速度過高，飛機會自動抬頭避免超速。當飛機速度過低有失速之虞，飛機會自動低頭，降低攻角（Angle of Attack）以增加空速。 但如果偵測攻角的感測器（AOA Sensor）失靈怎麼辦？友航的同仁就遇到AOA Sensor結冰，導致飛行電腦誤判飛機攻角過高，可能會失速，飛機會自動推頭，降低攻角避免失速。飛機低頭加速時馬赫數增加，又導致失速攻角臨界值降低（就是更小的攻角就會失速），讓飛機判斷現在攻角大於失速攻角，於是又繼續推頭避免失速，進入一個不斷推頭的正回饋循環。飛機會向神風特攻隊一樣俯衝，直到超速解體或是墜地為止。 在Normal Law的情況下，這個推頭的保護機制無法被override，也就是飛機一直強制推頭，飛行員手動帶桿無效，飛機權限大於飛行員。但友航飛行員思路清楚臨危不亂，關掉三套中的兩套飛行電腦（ADR），讓飛機降級到Alternate Law（類似Windows的安全模式），把保護機制關掉，拿回飛機的主控權，跳出這個不斷俯衝的迴圈，避免發生憾事。 也因此在此事件之後，空中巴士發了OEB（給客戶的重要公告），在系統或AOA Sensor沒有更新之前，若遇到飛機不受控的相同狀況，飛行員必須關掉兩套ADR電腦，手動介入操控。 設計飛機的空巴工程師團隊，都是業界佼佼者。造價上億美金的飛機出廠，交給客戶時空巴應該是信心滿滿，安全係數極高，覺得會遇到的大小故障疑難雜症都寫在手冊的Abnormal Procedure章節裡了。飛機重要系統都會有redundancy，主系統失效還有備用系統可用，複數感測器失效，導致系統之間彼此參數衝突，就再寫邏輯判斷，何者為真，何者要被reject，決定哪套系統要跳開斷線。組員只需遵循原廠發佈的程序做trouble-shooting。 但以上的AOA Sensor結冰案例，顯然就是一個意料之外。 小弟飛了11年，看過幾次空巴發佈過的OEB（給客戶的重要公告），都是來自於客戶端，在航路操作上遇到的真實案例。在空巴把系統補完漏洞或更新感測器之前，客戶要先做一些臨時補救措施。 法航AF447墜海之後發了皮托管結冰的OEB，並新增了訓練組員失速改正的程序（以往號稱不會失速）。某航下降前雙發動機熄火，發了OEB要求組員下降前打開防冰系統降低雙發失效的機率。方才提到的友航AOA Sensor結冰導致不斷俯衝，發了OEB要組員關飛行電腦手動介入操作，override本應全程保持上線的保護系統。 簡而言之，沒有遇到漏洞之前，你眼前看到的自動系統，看起來很完備，裝了一堆感測器，很多備援系統，讓你覺得很放心。但下一個漏洞是什麼，會遇到什麼現象，會有什麼相關系統失效，只有遇到的第一組人才知道，當下也只能靠著組員的通力合作，找出讓飛機平安落地的方法。 在此容我做個熱力學上的類比，飛行本身是個亂度很高的行為。必須不斷地完成很多正確的工作（task），才能讓幾十萬磅重的飛機，從一條不到2海浬長的跑道起飛到三萬多英呎，在零下五十度的環境底下持續飛行十數小時，最後到六千海浬以外的太平洋彼岸落地，寬度60公尺的跑道上降落。有任何偏離，都會需要在有限的時間內得到適當的處置與修正。但一趟飛行的環境複雜，變數很多，決策的過程需要彈性，決心的下達則有時間壓力。 飛行員很傲嬌，會吵會鬧會罷工，要吃要睡又要錢。但在現今的科技進程來說，相對於開發各項除錯系統，人工trouble shooting仍是便宜合理的選項。更別說飛行員在系統失效時，往往還可以針對航空公司營運的考量，適度地在SOP內找出優化的流程，節省油料與時間成本，或是避掉轉降、空中地面返航造成的鉅額營業損失。 現代駕駛艙內的飛行員，工作內容比較像風險管理者。識別出滑行／起飛／爬升／巡航／下降／落地／滑行，各階段的潛在威脅，然後運用各種內部外部資源去降低該威脅帶來的風險，避免造成營損，甚至提升營運的效率。自動駕駛只是其中一項很重要的工具，可以顯著地減低工作負荷，讓飛行員把時間跟精力投注在真正重要的事情。 3萬英呎空中巡航，手動駕駛保持十幾個小時的平飛根本沒有任何意義。系統故障時，保持自動駕駛ON的情況下，更能幫助飛行員專心執行不正常程序。在航路上避讓雷雨雲，一樣是接著自動駕駛，，選擇的躲避路線與距離可能是大相徑庭。就算是低能見度時執行自動落地（Autoland），飛行員也不是喝著咖啡看戲，反倒更要全神貫注，盯著儀表上的各項參數，在飛機姿態路線有所偏差，或是自動落地系統有任何變化時，要第一時間判斷，要不要介入接手重飛。 再怎麼強大的攝影器材，都需要背後的那顆腦袋。一億美金的飛機，交給不同的人按SOP操作，都會有很大的差別。30年經驗的機長，1年經驗的副機長，航空愛好者，廠工五毛覺青鍵盤機師，好萊塢電影內的空服員，都可以在自動駕駛的輔助之下讓飛機順利落地。但要執業數十年，歷經上千次安全落地，那不是一句“有自動駕駛”就能達成的。 另外自動落地有其風速限制，只追訊號的特性也讓自動駕駛操作不如飛行員手飛來得平穩。桃園機場冬天以強勁的東北季風聞名，往往伴隨著間歇性的風向風速變化。如果你有機會坐在駕駛艙內，如果有哪個飛行員神經夠大顆，在三十節的強陣風之下讓飛機自動落地，你可能會嚇到心臟跟胃酸一起倒流出來。 可能哪天人工智慧達到極致，飛機上可以安裝發動機失效處理系統，艙壓失效處理系統，雷雨雲避讓系統，亂流穿越系統。整個世界的民航運行網路也都互相連線溝通無虞，起飛降落操作都跟人類難以區別。航班的營運調派也有大數據當奧援，飛機自動加減速與其他航機協調隔離，走的都是省油省時間的最佳路線。那將會是自動化信徒的烏托邦，像是科幻電影勾勒的未來世界一樣，井然有序。 但在那一天到來之時，我還是會希望能在駕駛艙，至少放一個名叫“飛行員”的靈長類。至少“天網”失控時，有人可以幫忙關掉天網，知道怎麼用一桿兩舵加上油門，把飛機穩當地落在跑道上。 ※ 引述《tagso (白菜一斤多少錢?)》之銘言： : 看了很多集的空中浩劫 : 每一集幾乎都看過 : 似乎在飛到飛行高度後 : 飛行員就可以改自動駕駛 然後就輕鬆了 : 現在長途線 除了降落時 起飛時的檢查程序 : 到底自動駕駛扮演甚麼角色 : 會讓駕駛要很專心耗費心神的飛行嗎? ----- Sent from JPTT on my iPhone -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 42.72.215.18 ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Aviation/M.1549909682.A.4CF.html
推 ga652206: 請問你是哪家公司的XD 02/12 02:34
哪家機師最貪婪，我就是那家
推 chocopie: 文長推 02/12 02:39
※ 編輯: SAUN (42.72.215.18), 02/12/2019 02:45:02 ※ 編輯: SAUN (42.72.215.18), 02/12/2019 02:50:20
推 donkilu: 推! 02/12 02:49
推 cityport: 辛苦了 02/12 02:53
推 court0043: 推！ 02/12 03:14
推 appaz8209: 推 02/12 03:29
推 sirayatw: 推寫得真好，不知道等會上班的工讀生看不看得懂呢？ 02/12 04:08
推 ambitious530: 推! 02/12 05:40
推 Danjor: 推 02/12 05:55
推 Tamama56: 推 02/12 05:58
推 bill0403: 推 02/12 06:02
→ SuperModel: 貪婪航空。 02/12 06:07
→ smallshow3: 罷工快結束了, 02/12 06:22
推 ganlinlowmo: 補血 機師真的很辛苦 等等黨工要來了 02/12 06:29
推 brianwu8889: 推推 02/12 06:40
推 kimic: 推 02/12 07:04
推 t21: 有坐過飛機的人應該不相信起飛和降落可以用自動駕駛吧 02/12 07:18
推 sandiegopadr: 推 可是對那些可能罷工前還不知道航空板在哪的工讀 02/12 07:21
→ sandiegopadr: 生講道理沒有意義 02/12 07:21
推 eric89089: 推這篇 02/12 07:23
推 MicticMumus: 推 等等可能要開始廝殺了 02/12 07:25
推 Guis: 推！ 02/12 07:26
推 skypilot: 好文推~~~ 02/12 07:32
→ skypilot: 友航救回330的教官轉787了 02/12 07:32
推 tientraveler: 推～ 02/12 07:42
推 erty: 好文，推！感謝靈長類 XDD 02/12 07:44
推 Daniel2468: 推 02/12 07:54
→ auk9: 這在下也認為自動駕駛技術尚不足以取代飛行員 現階段仍舊需 02/12 07:56
→ auk9: 要優秀飛行員 但是這些沒有改變這次罷工的貪婪本質 工會只 02/12 07:56
→ auk9: 敢跟有官股的華航罷工 02/12 07:56
推 atlantiszero: 好文給推 02/12 07:58
推 windtalker22: 推 02/12 08:02
推 ppdev: 推 02/12 08:03
推 wholespace: 推 02/12 08:12
推 cphece: 專業文，大推~~~ 02/12 08:17
推 pingtung5566: 推 02/12 08:27
推 cmyangtw: 推！ 02/12 08:28
推 n0venblue: 感謝原po，好多飛行員都懶得費唇舌讓有心人見縫插針， 02/12 08:42
→ n0venblue: 原po鉅細靡遺地花心力解釋很用心 02/12 08:42
推 noryb: 雖然不認同工會全部21項訴求，但理性機長給推!謝謝解說! 02/12 08:46
推 chriswolf: 推 02/12 08:50
推 bill0403: 可是都敢肉搜支援上班的機師了 為什麼不敢出來面對？ 02/12 08:53
推 Ai: 感謝詳盡解說！ 02/12 08:57
推 kevabc1: 推專業文 02/12 09:05
推 starfury: 推，文筆論理皆清晰，這篇該被m 02/12 09:28
推 birdy590: 跟存心就是要來亂的人 解釋再多也沒用 他們相信星際戰艦 02/12 09:33
→ redchili: 怎麼不去拍電影啊 02/12 09:35
→ birdy590: 還有很多人相信飛行員上飛機按下按鈕就去 happy 了 02/12 09:36
推 IamTD: nice 02/12 09:39
推 flyover01: 推優文 02/12 09:48
→ flyover01: 說的好，神勇阿宅也許可以僥倖降一次，飛行員要完美的 02/12 09:48
→ flyover01: 降幾千次 02/12 09:48
推 Arnol: Push 02/12 09:52
推 LoveKLeonard: 推 02/12 09:53
推 andrewaw: 工讀生是看不懂這篇還沒出來嗎 02/12 09:55
推 james7751: 推！有專業又讓人看得懂 02/12 10:11
推 flyover01: http://i.imgur.com/rxMCTSI.jpg 02/12 10:22
推 rkcb: 推自己本身是最近常被跟機師比較的職業 02/12 10:26
→ rkcb: 還是很佩服機師哈哈因為自己做不來壓力超大 02/12 10:26
→ rkcb: 雖然機師收入工時都好很多.. 02/12 10:27
推 Schnell: 寫得超好 完全可以讓一般人了解自動駕駛的概念在哪 02/12 10:40
噓 Vett: 熱力學你在扯什麼？ 02/12 10:42
推 fuxkyou: 推推 02/12 10:59
推 IamaJaeger: 推!!!很有意義的文章!! 02/12 11:11
推 willie7878: Vett還在崩潰 02/12 11:13
推 yfhao: 推 02/12 11:21
噓 Vett: 不然willie7878你可以解釋一下熱力學那在說啥嗎 02/12 11:23
推 summerleaves: 飛行員的薪水跟福利都高過一般人很多 02/12 11:26
→ summerleaves: 所以工作上有什麼不合理的地方 一般人無法想像 02/12 11:26
推 skizard: 熱力學那段在講蝴蝶效應，不懂熱力學總聽過蝴蝶效應吧 02/12 11:27
推 qashty: 希望有人認真看 02/12 11:27
→ skizard: 或用類似的講法=>差若毫釐,繆以千里 02/12 11:28
推 summerleaves: 要跟不懂飛的人談飛行有多少風險 是夏蟲語冰啊 02/12 11:30
噓 Vett: 偽科學的名字就別跟科學名詞混再一起談... 02/12 11:41
→ Vett: 那只會把你的文章品質降低到跟農場文章一樣 02/12 11:41
推 fuxkyou: 有人噓 只好推了 02/12 11:43
→ summerleaves: 民航客機還沒聽過自動起飛的+1 起飛很危險的 02/12 11:48
推 wh5566: 優文幫推 02/12 11:49
推 ctes940008: 推 02/12 12:24
推 wayne070283: 推 02/12 12:24
推 afon7: 感謝分享，獲益良多! 02/12 12:37
推 birdman4368: 好文推 02/12 12:51
推 dmthree: 推推 02/12 13:01
推 choe9129: 必須推 02/12 13:03
推 chocopie: 原PO用熵的概念來說，然後某樓就開始跳針熱力學。 02/12 13:06
推 cityport: 好多帳號就不敢來這篇噓了 02/12 13:13
推 joson4921: 推 02/12 13:14
推 john84928: 推 02/12 13:26
推 spirit119: 推 02/12 13:27
推 prussian: 被掌到無法反駁就開始戴帽子... 02/12 13:28
推 micro0605: 推推 02/12 13:46
噓 Vett: 我又來了 entropy然後呢？ 02/12 14:00
推 WaveWing: 好文 02/12 14:29
推 A380: 推 02/12 14:43
推 staniey503: 補血 推 辛苦了！！ 02/12 14:52
推 ZE553KL: 好文 02/12 15:09
推 Danjor: 看不懂熱力學比喻的，可以去搜看看 "熵" 02/12 15:26
推 Danjor: 飛行的資訊量很大，是個高熵值變化的活動 02/12 15:41
→ handfox: 只是按個按鈕也什麼難的，鍵盤機師一直打字還沒錢拿辛苦 02/12 16:01
→ handfox: 多了 02/12 16:01
推 leebiggtest: 我念機械的 原po entropy寫的很淺顯易懂阿 看不懂多 02/12 16:46
→ leebiggtest: 去唸書 02/12 16:46
推 whrth2002: 推，辛苦了。 02/12 16:46
推 sky781125: 推 02/12 16:55
推 OrcaKW: 推，寫得很淺顯易懂。臺灣勞權真的還很低落啊…… 02/12 17:14
推 OrcaKW: 再純推原po，謝謝每趟飛行時駕駛艙裡的靈長類XD 02/12 17:19
→ kongyeah: 期待自動駕駛，我也不想把性命交給貪婪司機 02/12 17:26
推 aadsl: 小弟想請問，是因為專業所以才有這些薪水的或是因為專業加 02/12 17:57
→ aadsl: 上付出的時間..等等才有這些薪水的呢? 02/12 17:58
→ aadsl: 勞工罷工小弟我是很支持，但訴求內容可能輿論上較沒共鳴 02/12 17:59
→ aadsl: 祝你們好運 02/12 18:00
推 kuter: 推 02/12 18:14
推 DeapBlue: 解釋得很清楚，不過跳針的人看不懂啦XD 02/12 18:26
噓 auk9: 認同自駕無法取代優秀機師 02/12 19:40
→ auk9: 但這改變不了本次罷工貪婪本質 酒測機機相護的本質 02/12 19:40
推 ac0716: 好文推 02/12 21:15
推 dolphan: 推 02/14 00:32
推 tatalaw: 推 02/15 14:34
推 aa85ss20: 推優文 機師辛苦了！ 02/17 13:02
※ 編輯: SAUN (36.224.209.201), 02/19/2019 13:32:48