随着自主航空系统的发展NASA致力于确保天空安全邓妙华

随着自主航空系统的发展，NASA致力于确保天空安全

数十年来一直致力于研究国家空域系统中的危害并学习预测，发现和减轻安全风险。随着自动驾驶航空系统的激增，NASA制定了雄心勃勃的计划，以确保商业航空业保持其高水平的安全性。

FierceElectronics与NASA空域运营和安全计划的全系统安全项目副项目经理Misty Davies谈到了NASA未来25年以上解决这一复杂问题的计划

FE：全系统安全副项目经理的角色每天意味着什么，您作为外展协调员的角色涉及什么？

戴维斯：副项目经理是这些“在这里停下来”的工作之一。通常，我将大部分时间都花在与项目经理一起解决项目中出现的任何重大问题上。我们从项目计划到处理一切工作，将工作包组合在一起以解决技术空白；进行项目执行–确保我们拥有日常资源，并且正在实现我们的里程碑；外展。

这种扩展可以是我们自己机构中的高管，姐妹机构中的同事和高管，行业，学术界以及整个公众。在任何一天，我都会安排4到13次会议，再加上通常要发送的大量电子邮件，要审阅的文档，要生成的演示文稿以及要更正的电子表格。我有时甚至会花一两个小时进行一次纯粹的技术工作。老实说，尽管这项工作大部分是由我这几天接过的学生完成的。

FE：您能否在此过程中，特别是从安全角度描述NASA“信任人类”的基本原则？

戴维斯：美国宇航局实际上已经对人类最擅长的工作以及最好由自动化完成的工作进行了大量研究。例如，人们不是出色的显示器-我们真的很容易感到无聊和分心！另一方面，机器并不能很好地意识到它们所处的环境与以前所处的环境有细微的不同，并且在环境变化时决定采取最佳行动方案。在NASA，我们谈论了很多有关“人机组合”或“人机自动化组合”的问题。我们一直问的问题是：“人类认知与机器自动化之间能够帮助我们维持或改善安全性的最佳分工是什么？”

FE：借助自动驾驶汽车，人类与技术互动的方式正在发生巨大变化。NASA如何处理人机交互的传统方式呢？有什么可能改变？

戴维斯：我们看到的是，越来越多的所谓“内环”功能最好由自动化来处理。例如，自动化可以更好地保持车辆的稳定性，尤其是在发生故障的情况下。我们看到的是，人们正在接管越来越多的“外环”功能，这意味着我们可以处理比以前更复杂的任务。

您可以指出很多方面来证明这种情况正在发生，但是对我来说，一个引人注目的例子是我们向“ m：N行动”迈进。这意味着有N个车辆的m个运营商，目标是朝着较小的m和较大的N迈进。目前，大型无人驾驶飞机系统通常只有3名操作员驾驶一辆飞机。关于群操作的讨论很多，其中一个操作员平均负责多达3辆车。但是，我们看到的是，当我们考虑这种分工时，您希望以不同的方式分工。例如，如果您有3名操作员和9辆车，您可能想让一名操作员负责正常的飞行和任务操作，而一名负责起飞和降落的操作员，

FE：在自动驾驶系统方面，航空运输的发展要比汽车业快。他们可以从您的工作中学到什么，尤其是在避免对安全性造成任何不利影响方面？

戴维斯：我很高兴听到过这两种声音-汽车行业处于领先地位，而航空运输行业处于领先地位！我认为这取决于您的观点。我们在航空领域拥有高度自动化系统的悠久传统。通常，一架飞机的成本比汽车要贵得多，并且在发生事故时，就美元和人身安全而言，其成本也可能更大。

航空业的高度自动化系统中的大多数都与维护或提高功能日益强大的航空飞行器的安全性有关。由于民航航空运输非常规避风险，因此，作为一个社会，我们已经围绕安全保证采取了一套严格的规则和流程。我认为我们在汽车和航空自动驾驶系统中看到了类似的进步，但是到目前为止，只有在我们愿意承担风险的领域中，这种情况才出现。我认为我们彼此交谈时都会学到很多东西。

FE：NASA是否制定了路线图，以利用更多的自主技术将今天的现状过渡到未来的状态？

戴维斯：当然！您想先阅读哪个路线图？我们已经为此工作了很长时间。对于航空而言，2014年美国国家科学院关于“民用航空自主性研究”的报告仍然有效。NASA航空研究任务局刚刚在2019年更新了其战略实施计划。

我的全系统安全项目基于建立及时的航空安全管理系统，该系统可以支持越来越多的自治系统。IASMS是在美国国家科学院的报告中首次描述的。我们将继续为城市空中交通和IASMS建立运营理念。

FE：就自主技术而言，安全是一个非常复杂的问题。您能否谈谈NASA与其他组织，行业团体，学术界和政府合作解决这些问题的程度？

戴维斯：这是一个非常复杂的问题，我们只会共同进步。NASA非常努力地确保我们与整个社区互动。为了使NASA能够研究新的航空概念，我们设立了高级空中机动生态系统工作组，这是NASA试图将所有不同组聚集在一个论坛中的一种方式。

但是，NASA会尽可能参与各种社区活动和团体：我们参加行业标准委员会，并与监管合作伙伴组成研究过渡小组。我们赞助学术界的研究。我们与欧洲和加拿大同行一起在工作组中开会。我们还尽可能经常地参加这些类型的论坛，分享我们认为发现的内容，并听取社区中的需求和最新技术。

FE：随着机器变得越来越自治，您认为人的能力在哪里仍然至关重要

戴维斯：我对“哈德逊奇迹”对美国航空1549航班的出色营救有很多想法。从那时起，我已经看到一些算法，这些算法专注于试图复制这一决定并决定在河上降落。我认为那趟特殊的飞行有趣的是，苏伦伯格上尉和他的副驾驶做出了一个非常迅速的决定：他们认为他们不能转身降落在刚刚起飞的机场，也不能降落在另一个非常近的机场在附近。他们得出了这个结论，即使两个机场都已经配备了惊人的空中交通人员，他们正在为他们清理天空和跑道，以防万一。

当我们随后模拟灾难时，他们成功降落在任何一个机场的几率都比我们想要的低，因此机组人员可能做出了正确的决定，决定放弃哈德逊河。机组人员做出该决定后，他们将有很短的时间来检查“水着陆”清单，因此，机组人员必须缩短清单。该清单上的一些项目被遗漏了。自动化最擅长的一件事就是清单。

简而言之，我认为我们仍然需要人类做出更高层次的决策。我们去哪？当出现问题时，我们现在该怎么办？我认为我们会为操作人员提供越来越多的帮助和建议，但是我们仍然会留给他们更高级别的决策，尤其是在总体环境和情况不合常规的情况下。

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