将人类从空中交通和对个别飞机的控制中完全移除是不可避免的，但可能还需要几十年的时间。这是以色列航空航天工程师Aharon David的结论，其通过AFuzion公司提供网络安全和认证指导以及其他服务。

NASA在2015年制定了人工智能认证路线图，在该文件中规定，人工智能最终可能需要获得飞行员执照。这一天终将会到来，没有什么东西能阻止完全的自动化，但这需要多长时间，具体将如何实现尚不清楚。

在2023年9月底举行的SAE下一代无人机和无人驾驶飞机峰会上，SAE组织了一个报告主题为“控制飞机——从人类到自主系统：衰落的人类”。在该报告中，David认为需要思考在没有人类参与的情况下飞机的操作，包括飞行仪器、人工智能的日益自动化，以及“衰落”过程的安全问题。

关于“衰落的人类”这一话题，既引人入胜，也可能有点可怕。

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自动化的历史

无人机在空中运送人类的事情已经发生了。商用客机的自动系统几乎可以做所有事情。只需要一名飞行员来启动起飞和降落，所以事实上，人类会是机器的冗余。未来是通过更多的机器冗余，而不是让人类出现在驾驶舱里，但目前仍然需要让人类飞行员参与进来。

回到开头。关于飞机的自主运行，一个重要且普遍未知的事实是，它的发展几乎是在1903年历史上第一次飞行之后立即开始的。

莱特兄弟的首次飞行实际上是人类第一次也是最后一次直接控制与飞行有关的一切。人类进行研究，制造飞机，直接控制空气动力学和发动机，这些基本上只存在于首次飞行期间。

很快，一些变化使人类远离了飞行控制。这包括随着飞机尺寸、速度和复杂度的提高而进行的设计更改。还增加了杆和踏板等等。

在1914年的十多年里，劳伦斯·斯佩里使用他新发明的陀螺稳定仪飞行。并在驾驶舱里举起双手，而他的助手站在机翼上。飞机是根据稳定仪飞行的，而不是由人类直接控制。随着时间的推移，行业有了液压系统，有了电传飞行，有了光传飞行，现在甚至有了电动力。一切都是电气化的，有了致动器，而不是液压系统，出现了远程无线电飞行。远程驾驶无线电飞行是很危险的，还不成熟，飞机不是在干净的电磁环境中飞行。

让我们暂时回到斯佩里的稳定器和飞行员与飞机互动的其他变化。在所有这些飞机设计发展的同时，飞行员的体验也在发生变化。随着时间的推移，飞行员很难看到飞机外部并通过视觉控制机翼。

所以，飞行员转向了开关和仪表，然后是按钮，然后是主飞行显示器（PFD）仪表，然后是平视显示器，根本不需要向下看驾驶舱，现在飞行员转向了屏幕触摸PFD和头盔显示器。航空业正处于增强现实的阶段，离虚拟现实越来越近。一旦完全进入虚拟现实，我们就不需要在飞机上。我们可以在地面上。航空业已经实现了商用飞机的自动化飞行，除了物理启动的两个过程外，不需要飞行员在这些飞机上进行操作。

起飞和降落的启动可以由机组人员中的任何人通过远程控制或自动系统本身完成，一旦获得批准，就像飞行员现在通过空中交通控制一样。

研究表明，经验丰富的飞行员可能拥有的技能在自动化和增强程度更高的平台上可能没有用处，甚至是不需要的。eVTOL驾驶可能需要“忘记”和重新训练行为，以防止干扰或与自动化运行发生冲突。

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飞行员参与的风险

行业还必须考虑到，让飞行员在广泛自动化的环境中工作可能是危险的。

飞机运行的可靠性必须非常非常高，目标是使事故风险达到十亿分之一（小时），即在给定型号的所有飞机整个寿命内都不会发生事故。波音777是一种极其安全的型号。2013年，一架777飞机在旧金山发生事故（造成两人死亡），但这是由于飞行员失误。正在训练的飞行员不接受机器的指导，也不接受机器对现实的描述。自动驾驶仪关闭，进近着陆时没有足够的速度。

事实上，Aptima通过美国空军的一个研究项目对eVTOL飞行员培训进行了检查，该项目的早期结果发现，经验丰富的飞行员可能拥有的技能在自动化和增强程度更高的平台上可能没有用处，甚至是不需要的。

对飞行员来说，eVTOL驾驶可能需要“忘记”和重新训练行为，以防止干扰或与自动化操作发生冲突。经验丰富的飞行员需要转变心态，才能驾驶即将到来的高度自动化eVTOL。有些人可能会受到“过度控制”本能的阻碍，需要学会信任eVTOL中的自动化。

正如EASA所设想的，航空业正徘徊在飞行三个渐进自动化水平的第一和第二级水平。在第一级中，自动化为人类提供帮助。第二级是协作（这是大多数eVTOL上市后的操作），直到人工监督的自动化（商业客机），第三级是完全自主。在这个水平上，人类无法干预人工智能对一个过程的控制，只能使其脱离。

城市空中交通只有在至少二级（如果不是三级的话）自动化的情况下才能安全地大规模实现，这是一种很大程度的自动化飞行。

总之，飞行自动化有三个层次。一级是自动化为人类飞行员提供帮助。第二级是人工监督的自动化，这就是Wisk的eVTOL飞机的运行方式，第三级是由人工智能控制的完全自主。

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展望未来

虽然很难确定行业将如何实现完全自主飞行，但我们仍然要思考行业的进化过程。

人类只能创建人类能理解的软件，人类创建软件的能力受到人类认知能力和局限性的限制。软件开发和突破也需要时间，并相互建立。然而，到目前为止，人工智能编写软件的能力尚未主要探索，可能在飞行和其他过程的自动化中发挥重要作用。

人工智能用于驾驶飞机非常狭窄的能力，称为机器学习，很久以前就超过了人类水平的飞行能力。

但是，我们还不能证明这种能力是安全的。

正如ASTM F3269文件所述，任何整机的安全操作核心都包括通过‘实时保证’来降低复杂功能的风险。有一个复杂的功能，如飞机起飞、功能控制器、控制器输出的实时监控，然后在功能未交付或整机保持状态，其会离开高度、速度、与其他飞机的接近度等安全范围。这对于战斗机中可能失去意识的人类飞行员来说已经存在了。因此，行业已经在针对人类使用这个框架来确保运行安全，但需要将其应用于人工智能。

这是否意味着我们将需要两个人工智能实体——一个操作飞机，一个监督飞机？一个负责空中交通管制，另一个负责监督？

我们必须想出一个新的模式。

预计到2024年，SAE将提交一份指导文件ARP6983，其中将包括如何实现自动化飞行的新范式。他不确定这种模式会带来什么，并表示有很多人工智能工具，但没有人相信其中任何一套都能提供所需的安全水平。一些方向正在探索中，行业很可能会看到一系列相关工具。