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利用人工智能最大限度地提升飞机生存力

发布日期:2016-11-02  来源:航空工业信息网我要投稿我要评论

2016年10月29日,日本“乘物”网站刊发军事记者兼航空摄影家关腎太郎的文章《片翼喪失でも生還可能 人工知能で「落ちない飛行機」実現なるか》(飞机即使失去机翼也可能生还 利用人工智能能实现“不掉落的飞机”吗?)。

飞机失去机翼将酿成重大事故,而此时若能平安着陆并生还一定是相当的幸运吧。而能够产生这一幸运的技术正在开发中,这就是人工智能。

将来,即使飞机在空中失去主翼,或许也能安全着陆。

在日本东京于2016年10月12日召开的为期四天的“2016年国际航空航天展”上,富士重工业株式会社就透露了这样的惊人技术。

飞机是通过主翼所产生的“升力”在空中飞翔的。当其失去主翼时,多半会面临坠毁的命运。不过,其中也有例外,1937年日本海军的九六式舰载战斗机在失去左侧主翼的情况下成功地着陆了。另外,1983年以色列空军的战斗机F-15“鹰”在完全失去右侧主翼的情况下成功着陆了。

但是,上述事例当然都离不开飞行员的高超驾驶技能,只不过是偶尔的幸运所致,可以说通常的情况下是不可能的。事实上,以色列空军F-15战斗机的飞行员事后回想表示:在着陆后也并没有注意到自己的战斗机完全丢失了右侧的主翼,若早知道的话早就跳伞逃生了。

在飞机丧失主翼等这种可以说是致命的重大事故中,不依赖飞行员的高超操控技术和运气而能成功着陆就好了。这就是被称之为“耐故障的飞行操控系统”的研究。由日本经济产业省和日本航空航天工业协会主导,由日本东京大学、航天航空研究开发机构(JAXA)、富士重工业株式会社等三家单位参与,于2008年至2011年进行了“耐故障的飞行操控系统”的研究。

“耐故障的飞行操控系统”研究的关键在于“人工智能”。

该系统是在飞机的计算机中装载模仿人类大脑、被称之为“神经网络”的人工智能软件。这个人工智能系统当遇到飞机主翼破损可能导致重大事故时,能够“学习”并掌握此时的空气动力学的变化。

并且,这个人工智能是要操控飞机的舵面,使其“辅翼上下倾斜”、“方向舵左右偏转”、“升降舵控制机头的抬起或下俯”。当飞机在飞行中失去稳定性的情况下,人工智能将弥补其失稳状态并使各种舵面运动,尽快地自动恢复至原来的稳定状态。

另外,飞行员在通过操纵杆等试图操控不稳定的飞机时,人工智能系统能够按照飞行员的意图对飞机的操控进行微妙的辅助,使得通常不易的操控变得容易。故此,具有一般操控技能的飞行员在遭遇上述机翼丧失的情况下,也能顺利地安全着陆。

这样的人工智能辅助操控系统的研究在海外也在进行。特别是美国航空航天局(NASA)将战斗机等破损概率高的军用飞机作为对象进行研究,使用真实的F-15战斗机进行试验。

将F-15战斗机在实际的空中破坏是很危险的。故此,通常是将F-15战斗机进行改造,作为飞行试验用的NF-15B来进行模拟故障。

另外,日本所进行的“耐故障的飞行操控系统”研究,在这个领域作为提高安全性的研究也是很少有的,其使用的是试验用无人机模拟空中的破损,成功地达到了世界先进的试验水平。当然与NASA的试验不同,采用了比战斗机操控性能更差的小型民用飞机进行试验,预计于2020年前后可实用化。

 
本文链接:https://www.81uav.cn/uav-news/201611/02/20926.html
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