UH-60A黑鷹未來可自主飛行？人機交互或成未解難題

美國國防高級研究計劃署（DARPA）計劃在2019年秋季開始對西科斯基UH-60A黑鷹進行自主飛行測試。

在2019年和2020年期間，五角大樓的研究機構表示，他們將在兩名飛行員、一名飛行員和無飛行員的情況下測試美國陸軍直升機駕駛艙自動化系統。ALIAS基於西科斯基的矩陣技術，這是一種自主飛行控制系統，可用於固定翼或旋轉式飛機，自2013年以來一直在開發用於商業和軍事用途。

2019年11月，陸軍飛行員首次駕駛西科斯基自主研究飛機（SARA），這是一種帶有自主控制的改裝商用S-76B，這讓陸軍嘗到了矩陣的滋味。飛機在不同的時間由機上和地面上的飛行員操作。

作為這些測試飛行的一部分，飛行員參與了各種場景，包括自動起飛和著陸操縱；避障操縱，在此期間直升機避開了未知物體，如由機載激光雷達和照相機探測到的電線、塔和移動車輛；自動著陸區選擇操縱。在這期間，直升機的激光雷達感測器確定安全著陸區；和一個輪廓飛行任務，當直升機低飛到地面和樹後。

DARPA現在計劃通過一個改裝套件將這些功能添加到UH-60的「阿爾法」變種上。該機構正在努力用電傳飛行控制系統取代老化的直升機的機械飛行控制系統，這是ALIAS集成所必需的。

陸軍航空應用

美國陸軍「黑鷹」直升機

如果黑鷹實驗被證明是成功的，這將是為美國陸軍的大部分直升機編隊改裝具有自主飛行能力的第一步。DARPA認為，自主飛行可以帶來廣泛的好處，包括提高機組人員的任務效率，提高安全性，以及降低操作和培訓成本。

DARPA戰術技術辦公室代理副主任Philip Root中校說「我們或許能夠在飛行員較少或沒有飛行員的情況下執行一些任務。」「如果我們能證明有一套系統適用於這一目標的任務，我們就能最大限度地利用飛機，減少所有任務對飛行員的需求。這使我們能夠為政府提供成本節約。」

DARPA設想ALIAS可以運行一系列軟體應用程序，幫助駕駛員執行特定任務。例如，只有一些陸軍黑鷹飛行員受過專門訓練，可以從空中部署M-136火山反坦克地雷。魯特說「如果一名初級飛行員加上添加ALIAS應用程序，那直升機就具備了避開雷區能力。」他還補充說，自主性還可以幫助節省飛行訓練時間。

西科斯基公司康涅狄格州斯特拉特福德飛行測試中心的首席飛行員馬克?沃德表示，ALIAS可以幫助飛行員進行起飛、航線規劃和避障。「西科斯基已經開發出一種感知系統，一旦飛機或飛行員殘疾，它可以識別自主著陸的安全著陸區域。」

人機關係

然而，在美國陸軍能夠實現這些優勢之前，它需要為人類飛行員和ALIAS找到新的合作方式。因為自動飛行是不可預測的，飛行員可能不會足夠信任它來使用它。魯特說「你不希望在飛行員沒有預料到的情況下，系統就開始積極地飛行。」

同樣，你也不希望直升機在其他情況下做出保守的反應，他補充道。例如，在地球表面飛行時，直升機需要靠近一個狹窄的飛行路徑以避免雷達探測，因此主動避障可能是由自主系統保證的。

魯特說，部分解決辦法可能包括模仿副駕駛的飛行計劃和駕駛艙合作方式——觀察障礙，討論誰控制著直升機，並說出他們下一步打算做什麼。

「你不一定只是想要視覺上的暗示，因為飛行員已經受到了視覺上的強烈刺激，想要往外看。聽覺暗示也是需要的，因為這是飛行員和副駕駛通常交流的方式，」他說。「挑戰在於，你不想讓與別人一直在說話，讓人討厭。你需要知道什麼時候適合交流。」

DARPA計劃在2019年和2020年將大部分時間用於試驗ALIAS如何幫助單人飛行員飛行，因為它認為人機交互是其最困難的工程問題。「關於如何與人類合作，還沒有太多的探索。人類真的很難優化，」魯特說。「我們需要時間進行實驗。」

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