飞机为什么不能都靠电脑来飞？

飞机起降的程序，每次都会有少许的不同，这少许的不同，对人类来说，是很容易弥补的，但电脑系统很可能根本无法察觉，最终酿成大祸。

飞机为什么不能都让电脑来飞？
高阶手机为什么不能都让机器人来组装？
看似无关的问题，其实有相近的答案：传感器不够多！

很多人认为每次的飞机起降都是一样的程序，就像每支手机组装都是一样的程序，但实际上，每次都会有少许的不同。这少许的不同，对人类来说，是很容易弥补的，但电脑系统很可能根本无法察觉，最终酿成大祸。

 

以手机组装来说，一支高阶手机可能有大约一百个螺丝。螺丝制造的时候多少有一点公差，这公差对装汽车轮胎来说可能没关系，但对手机镜头这么小尺寸的东西来说相对就很重要。锁螺丝的时候，如果到一半有点卡卡的，熟练的师傅就知道马上停止，退一点再锁一次，再不行就换一颗；但生手可能就硬锁下去，虽然当场看来没事，但可能导致下游十个工站以后的另一个零件装不上去，或是会把螺牙弄坏，造成以后无法维修。

 

传感器不够多，机器人无法察觉细微变化

 

人类之所以能够做到这一点，是因为手掌和手指上有几千个触觉神经末稍，可以发现「有点卡卡的」；而工业机器人没有，所以只能让人类来做。

 

那你也许会问：工业机器人为什么不大量安装传感器？这有几个原因：

 

1. 传感器很贵。 传感器要量到有意义的数据的话，距离要大一点，所以不像芯片，可以集中大量制造，於是相对成本就比较高。而传感器的制程也不像电晶体那么单纯，容易控制。做好之后的校准也是要花很多工夫。

    

2. 传感器很大。 不像电晶体的大小，现在是以一两位数纳米来算的：传感器目前的尺寸还是在微米级，也就是几百到几千倍的尺寸，再加上每一个要单独包装，布线连接，占据的空间相对就多了很多，於是就无法像人的手指上有那么多的传感点。

    

3. 传感器要怎么用还不知道。 AI 的训练需要模型和数据，对於什么是「卡卡的」、「怪怪的」，目前还没有很好的定义，也没有人找出训练的方式。

    

前面两点是比较好解决的：只要有足够的经济效益，自然有人会砸大钱去开发。第三点才是关键：不知道该怎么用的话，前面的开发方向可能完全错误而浪费了。

 

雷达没那么神奇，不符经济效益

 

那我们再来讨论另一个问题：空中相撞的避免。

 

我小时候看到飞机相撞的新闻，直觉地认为：飞机上为什么不都装上雷达？这样就可以看到别的飞机在哪里了。后来才知道：

 

1. 雷达没有像科幻电影里那么神，随时知道所有的飞机在哪里。 扫描绕一圈回来要很久，而且很多角度都看不到。

    

2. 有更简单的方法可以解决大部分的可能相撞，就是事先指定航道。 每架飞机在空中走不同的航道，距离拉开，自然就不太可能相撞了。而在距离近的地方，例如机场附近，则是由塔台统一管制飞机的移动。

    

3. 雷达很贵、很大、很费电。 只为了少数情形下相撞的避免，而要所有飞机都装上雷达，是不合经济效益的。后来的避撞解决方案是一种短程的无线电或雷达，只有在飞机接近的时候发出警告。

    

4. 雷达很危险。 为了侦测远处的回波，雷达发射的功率很大。以战机的雷达为例，在扫描目标的时候，前面如果有小鸟飞过，是很可能直接被烤熟的。(更正：不会直接烤熟，但大约和微波炉差不多。)

    

驾驶飞机顾虑层面广，电脑难替代机师

 

再回到自动驾驶的主题：要让飞机自动飞行，要花多大的工夫？

 

首先要有足够的传感器。这包括附近的气候、气流、阵风、地面的形状、其他突然出现的物品、飞机本身部件的运作状况、重量分布等等。要用什么样的传感器？主动式(雷达或光达)还是被动式？然后要以多大的时空分辨率来布建，也是重要课题。收集了这些数据之后，又要如何控制飞机？飞机有部份受损时要怎么办？这些目前都还没有解决方案。就算有了之后，也要经过若干年严谨的反覆验证，证明它的稳定性可以达到水准，才能引进。毕竟目前航空公司的肇事率是以每百万次飞行为单位来算的，电脑要做到比人好，还有很大的距离。

 

这就是为什么现在飞机的自动驾驶还是只能用在中间平稳飞行那段，而不能用在起降的时候。这也是为什么机师的薪水看起来很高，因为这份工作真的很难。不信你去试试看，我知道我不行。（模拟飞行游戏不算。）

时间:2019-02-25 22:58  来源:    转发量:次