为什么自动驾驶飞机已经很普遍了,自动驾驶汽车还没有普及?

想过去培训一个汽车司机要比培训一个飞行员容易得多啊。


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10个答案
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pin008摄影光学航空兵器杂项自由撰稿人

2016-03-15 15:34

飞机、船舶乃至导弹和航天器的自动驾驶(autopilot)与无人车的自动驾驶(self-driving)是两个既相互关联又截然不同的概念。前者是协助驾驶员完成相对简单重复的劳动,后者则是取代驾驶员完成复杂的判断和操作。

飞机的自动驾驶早在1910年代(你没看错)就出现了,1930年代成熟,工程师把飞机的升降舵、副翼和方向舵与陀螺仪和高度计相连,飞机可以根据设定的方向和高度飞行。直到今天,这种结构没有本质变化。飞机的自动驾驶仪就是让飞机按照设定的轨迹和速度飞行。简单形象地说,飞机自动驾驶替代的是“飞行员看仪表指针并在指针偏离设定值时按固定动作修正回来”的操作。

飞机的自动驾驶大幅减轻飞行员的负担。使得飞行员可以关注其他操作,例如监控飞机状态、天气情况等等。当需要复杂、精确驾驶的时候,例如起飞降落、地面滑行、碰撞警告时,飞行员会适时介入。

如图所见,飞机自动驾驶仪设计的参数并不多,不能太处理复杂情况。

之所以飞机能够用于这个功能,因为天空飞行和海洋航行、太空飞行一样,在巡航阶段的很多情况下并没与什么“情况”。巡航阶段即使发现情况,也不会立即发生事故,飞行员有时间接手处理。

汽车则完全不同。汽车在道路行驶的情况比空中航线复杂得多。举个例子,一架航线内巡航的飞机,关闭自动驾驶仪,驾驶员只看仪表驾驶飞行会有问题吗?好像没有问题,否则就没有“仪表飞行”这个名词了。一辆三环行驶汽车呢?能想象驾驶员只低头看仪表开车吗?几秒钟之内就duang了,甚至是duang、duang、duang。。。

无人车需要大量的传感器;需要判断道路方向、车道变换,判断路面状况、路肩停车位置;需要精确识别道路上的物体多大、速度、距离和方向,还要猜测物体下一步可能发生的运动改变;需要读懂信号灯和道路标记;需要控制刹车、加速、转向、变道合规合理且乘坐舒适,并在紧急情况打破形式限制;将来甚至还需要在发生事故中知道如何选择更轻微的事故方式。。。对于人来说近乎本能的驾驶反应,对于无人车来说则是大量传感数据、综合处理和算法积累。飞机的自动驾驶完全不需要这些。其实飞机在地面滑行和起降的时候,尽管机场交通情况远没有公共道路复杂,飞机一样还是不能自动驾驶。

无人车的领军人物google无车人近200万英里的测试中已经发生了十几次刮蹭事故(虽然大部分很冤),近14个月中有272需要驾驶员接手处置……可见其复杂性。

培养飞行员比汽车驾驶员复杂的多,但这些培训是基于人类本身灵活适应多样情况的能力和智慧,飞机自动驾驶并不需要这些能力和智慧,汽车自动驾驶需要模拟这些能力和智慧,这是二者的巨大差异。


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就像刚结束的围棋人机大战,计算机擅长的、或者说目前可以攻克的是规则明确的、内外延清晰的、逻辑推理领域的事情,但说到某种交通工具(姑且都算交通吧)是否能实现自动驾驶,涉及到两个维度,一方面是有规律可循的操作技术难度,一方面是模糊的环境复杂度,就如下图~所以有些容易实现,有些就比较难

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地面比空中的情况复杂多了,地面交通是个平面,空中是立体的也没有非机之类的

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支持者: jkd__405

塞斯纳双座小飞机对应家用车,战斗机对应f1, 客机对应18节100米长的大拖车

飞机的auto pilot对应汽车的定速巡航,离s600的主动安全还差很远

所以,飞行员和汽车司机的差距比你想象的小多了,飞机的auto pilot和google的自动驾驶的差距比你想象的大多了

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zzzhu这家伙很懒很懒

2016-03-15 12:32
支持者: 一千三百公里

没接触过驾驶飞机只能说一些主观看法。。。培训汽车司机容易而培训飞行员难,一个可能是因为驾驶汽车的技术和流程要比驾驶飞机要求低、简单,容易掌握,另一个应该是驾驶飞机的责任、风险更大,所以需要更加严格的训练。而自动驾驶,除了要操作机器,更主要的是应对环境的变化。汽车在路上行驶,周围的环境有路有车有人有各种障碍物并且时刻都在变化,经常要比飞机在空中飞行时的复杂得多,不管过去还是现在,人处理这种复杂情况的能力都应该比自动功能强,所以交给人来处理比较合适,在相对简单、固定的环境中,则可以用一些自动功能来辅助驾驶甚至替代驾驶员。比如,从起飞前到降落后全部都自动完成的飞机大概也不普及,汽车的自动巡航、自动泊车等自动功能在不少车上就有。

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达不溜G金属材料工程/应用电子

2016-03-15 15:58
支持者: scythe7 车车人

天上飞不容易遇到碰瓷的,所以先上

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在中国,汽车自动驾驶……感觉好难……公交车、出租车、摩托车、面包车、行人等等各种风骚走位,连人都反应不过来……电脑能预判在高速路上突然有个易拉罐从车窗丢出来吗?能预判高速路上右前方车辆在两车相聚不到50米的时候突然变线强占左行车道吗?能预判中国式过马路人民像角马大迁徙一样壮观的翻越围栏吗?……

“狭路相逢勇者胜”被中国人以各种方式很好地传承在马路上……

哎,心好累,天天都与死神擦肩而过……

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scythe7三只脚的猫

2016-03-16 17:03

之前也有人阐述过,自动驾驶的硬件技术早就成熟了,迟迟不能推广使用的原因根本不在技术,而是法规问题。自动驾驶的汽车出车祸算谁的锅。不要说自动驾驶不可能出错,以人类汽车数量的规模,小概率事件也并不是不发生,发生次数肯定会比飞机失事来得多。责任分不清楚,这事儿的发起人就会受到责难,也就无法推广。

这是一个人文问题,而不是理工问题。对于机器和人的关系的人文解释问题。

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我会开车,也在科技馆玩过飞机的仿真模拟机。其实这两样的基础操作都很简单。学开车时教练只是简单的告诉你几句现在做什么,车就走了,停下来更简单。模拟机把旁边的说明简单读一下就能飞起来了,降落复杂些,但多练练还是能学会的。

真正开车上马路时:我要靠边你突然冲出来干毛啊,日啊左边不是护栏吗哪冒出的人啊,妈呀眼前突然蹦出个小孩……

模拟机难度上调时:那个仪表好像不对劲了?哎呀起落架放不下来了,我去风向怎么回事高度嗖嗖掉,尼玛天地一个色我对着哪飞啊……(可能问题很菜,只是用来打个比方了。)

可见驾驶汽车和飞机,需要处理的问题和问题发生的频率大有差别,因为后果肯定是飞机的损失大,估计飞行员会话花费巨量的时间在学习处理这些突发事件上,汽车驾校可没有这方面的课时。但飞机这些事件出现的频率,肯定不会像汽车那样回回开出去都碰上,大部分时间做的还是很基本的东西,交给自动驾驶系统也ok。汽车闹心事多如牛毛,虽然肯定不会撞倒大楼,但需要做很多精细判断,既要多进程又要实时,真正只做基本操作的时间很少,这样对自动驾驶的要求反而比飞机高了。。

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和自动驾驶汽车相对的应该是全自动驾驶的战斗机...

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