Boeing Có Kế Hoạch Thử Nghiệm Máy Bay Dân Dụng Tự Động Hoàn Toàn

Khoảng giữa tháng 06/2017, một số nguồn tin cho biết, Boeing đã lên kế hoạch bay thử nghiệm một chiếc máy bay dân dụng tự động hoàn toàn trong vòng 2 năm tiếp theo. Đây là một phần trong một nghiên cứu rộng hơn, nhằm tìm câu trả lời cho nghi vấn về một chiếc máy bay với phi hành đoàn bị cắt giảm, chỉ có một phi công hoặc thậm chí là không có phi công, sẽ có thể vận chuyển hành khách hay hàng hóa với các cấp độ an toàn và toàn vẹn tương đương với máy bay có người lái hay không.

Đây là lần đầu tiên chương trình nghiên cứu được Boeing tiết lộ, và hiện đã bắt đầu triển khai tại vùng Moses Lake, bang Washington. Boeing đang thực hiện các bài thử nghiệm trên mặt đất đối với một phương tiện bay được tùy biến lại, nhằm kiểm tra khả năng tự chạy trên đường băng. Thử nghiệm tiếp theo sẽ là các thuật toán bay tự động trong một phòng mô phỏng. Những chuyến bay thử đầu tiên của hệ thống bay tự động hoạt động bằng trí thông minh nhân tạo (AI) sẽ được triển khai vào năm 2018 với 2 chiếc Cessna Caravan, đã được Boeing mua lại và cải tiến.

Những thử nghiệm tiếp theo sẽ bao gồm các hoạt động tự động trên mặt đất như tự khởi động động cơ, di chuyển từ cổng nhận khách ra đường băng, lăn trên đường băng, và tự cân chỉnh với đường băng để sẵn sàng cất cánh. Ngoài ra, Boeing cũng có kế hoạch thử nghiệm các chức năng tự động với một chiếc 787 Dreamliner vào năm 2019, theo chương trình EcoDemonstrator mở rộng.

Chương trình thử nghiệm của Boeing xuất hiện khi làn sóng phát triển các phương tiện tự động trên không, trên biển, trên đường bộ đang bùng nổ, và Boeing vẫn đang tìm kiếm cơ hội để khai thác. Trong khi những chiếc xe tự hành vẫn đang là tâm điểm trong thế giới phương tiện tự lái, Boeing đã vận dụng chuyên môn để phát triển những phương tiện khác nhưng ở dưới nước, chẳng hạn như loạt tàu ngầm tự động hoàn toàn do Phantom Works - bộ phận phát triển nguyên mẫu tối tân thuộc mảng Phòng thủ và Bảo an của Boeing chế tạo. Phiên bản mới nhất của dòng tàu ngầm là Echo Voyager - một phương tiện dưới nước không người lái (UUV) dài 15.5 m, có thể hoạt động liên tục trong lộ trình tương đương hơn 12 nghìn km nhờ hệ thống pin và máy phát chạy bằng diesel. Bên cạnh đó, Boeing cũng đã sớm tham gia lĩnh vực phương tiện bay tự động hoàn toàn, hợp tác với InSitu để phát triển mẫu máy bay do thám không người lái ScanEagle.

Cơ quan các dự án phòng thủ tối tân (DARPA) cũng đã khởi động chương trình phát triển các hệ thống tự động hỗ trợ phi hành đoàn trong buồn lái (ALIAS), chứng minh khả năng hạ cánh Boeing 737 trong buồng mô phỏng của một cánh tay robot vận hành bằng AI. Chương trình nhằm chứng minh năng lực điều khiển của các hệ thống tự động nhằm giảm tải công việc và tăng tính năng an toàn trên những dòng máy bay hiện có đồng thời xây dựng sự tin tưởng đối với các hệ thống tự động, giúp cho quy mô phi hành đoàn có thể được cắt giảm đối với một số nhiệm vụ nhất định. Cùng với sự hỗ trợ của Aurora Flight Sciences và Sikorsky, ALIAS đã chuyển sang giai đoạn thứ 3, Sikorsky sẽ cải tiến, mở rộng và phê chuẩn các tính năng của hệ thống để lắp đặt trên những chiếc máy bay cánh cố định và cả trực thăng.

Mike Sinnett, phó chủ tịch mảng phát triển sản phẩm thuộc Boeing Commercial Airplanes cho biết: “Đây không phải là một nghiên cứu nhằm loại bỏ người phi công khỏi buồn lái, mà để đảm bảo rằng những hệ thống tự động có thể duy trì các cấp độ an toàn và toàn vẹn tương đương như những gì đang có hiện nay”. Mục tiêu chính của các dự án là đối mặt với mối lo ngại rằng với tỷ lệ tăng trưởng hằng năm 4.8% về lưu lượng giao thông hàng không, hạ tầng huấn luyện phi công hiện nay sẽ không thể đáp ứng kịp và theo ước tính để có thêm 1.5 triệu phi công, ngành hàng không sẽ phải chờ thêm ít nhất là 20 năm.

Vấn đề không chỉ là sự phụ thuộc vào nguồn cung cấp phi công giàu kinh nghiệm, mà còn là sự bùng nổ của các loại phương tiện bay cá nhân, những hình thức vận chuyển bằng hàng không nhỏ hơn, mang tính khu vực. Phương pháp của Boeing được định hướng bởi nhiều điều kiện an toàn nghiêm ngặt. Và có một sự khác biệt rất lớn so với kịch bản mà ngành công nghiệp xe hơi đang đối mặt. Chỉ riêng tại Mỹ, năm 2016 có khoảng 40,000 người chết vì tai nạn giao thông đường bộ, tăng 14% so với năm 2014.

Boeing cho biết, rất nhiều công nghệ cho phép phương tiện vận hành tự động đã có mặt trên thị trường, nhưng chúng không thể đáp ứng toàn bộ kiến trúc và hạ tầng ngành hàng không. Chúng vẫn chưa đủ để thực hiện các cấp độ vận hành tự động ở cùng cấp độ an toàn và toàn vẹn cần thiết. Do đó, nhiệm vụ của Boeing là tìm hiểu về khoảng trống về công nghệ, kĩ thuật và từ đó phối hợp với các dự án nghiên cứu để khỏa lấp khoảng trống.

Nghiên cứu của Boeing cũng nhằm đánh giá về khả năng xử lý các tác vụ tự động và tiềm năng giảm nhân sự trong buồng lái đối với các chuyến bay dài. Nếu từ 2 phi công có thể giảm xuống còn 1 người khi máy bay ở độ cao và vận tốc hành trình, phi công còn lại có thể được nghỉ ngơi thật sự.

Thách thức công nghệ lớn nhất cần phải được giải quyết đối với hoạt động tự động của máy bay trên mặt đất là các bước đưa máy bay ra đường băng, khởi động động cơ, lăn trên đường băng và cất cánh. Trong khi bay, sẽ có những thách thức chính như tự động cảm nhận, phòng tránh và tối ưu hóa đường bay cũng như lên kế hoạch dự phòng. Ngoài ra, hạ tầng hàng không và môi trường hoạt động cũng cần thay đổi nhằm cho phép một chiếc máy bay tự động bay vào không phận, quản lý và xử lý trước các nguy cơ chồng chéo đường bay, phối hợp đường bay và bảo trì máy bay.

Những quyết định trên máy bay vẫn cần được đưa ra bởi con người. Vì không thể lập trình lại một hệ thống được Boeing gọi là "deterministic system" (hệ thống xác định) để dự đoán vô số những tình huống và lựa chọn tiềm năng mà phi công đảm nhận. Boeing hiện đang xem xét về một hệ thống hoạt động dựa trên một giao thức không xác định để đưa ra quyết định. Đây là một phần trong công nghệ máy học và trí thông minh nhân tạo (AI) mà Boeing đang phát triển. Thuật toán sẽ được Boeing thử nghiệm bằng hình thức lặp lại các tình huống giống nhau, mỗi tình huống sẽ có cùng một bộ thao tác nhập vào giống nhau và ghi lại kết quả phản hồi của thuật toán.