Czy samoloty o automatycznym sterowaniu zmienią niebo?

**Opublikowano**

Nad polem lucerny w kalifornijskiej Dolinie San Joaquin mały samolot rolniczy leci przerażająco nisko nad ziemią. Ryzyko dla ludzi jest jednak niewielkie, ponieważ maszyna jest bezzałogowa.

„Możemy latać niżej, niż odważyłby się człowiek" — mówi Russ Marotzke, gdy samolot muska uprawy.

Niższy lot oznacza mniejsze znoszenie środków chemicznych, a co za tym idzie — mniejsze zużycie pestycydów niż w przypadku tradycyjnego oprysku, wyjaśnia.

Bezzałogowa maszyna należy do firmy Pyka, w której Marotzke pracuje jako inżynier testów lotniczych.

Startup z siedzibą w hangarze z czasów II wojny światowej z widokiem na Zatokę San Francisco produkuje samoloty bez pilotów, przeznaczone do oprysków upraw i dostaw towarów.

Należy do wąskiego grona firm ścigających się we wdrażaniu autonomicznych samolotów do komercyjnych zastosowań.

Więcej uwagi przyciągają miejskie taksówki powietrzne, czyli tzw. eVTOL-y (elektryczne statki powietrzne pionowego startu i lądowania).

Tymczasem trwa cichszy wyścig o wdrożenie samolotów bezzałogowych — najpierw do oprysków i dostaw, a docelowo, jak mają nadzieję twórcy, także do przewozu pasażerów.

„Pełnoskalowa, powszechna operacja pasażerska to święty graal" — mówi Michael Norcia, współzałożyciel i dyrektor generalny Pyki, który wyobraża sobie flotę niewielkich samolotów przewożących pasażerów wzdłuż wschodniego i zachodniego wybrzeża USA.

„Jest spora szansa, że dotrzemy tam przed branżą eVTOL" — dodaje.

Odwiedzam polowy poligon testowy Pyki, położony około 80 km na wschód od fabryki, do którego prowadzi wyboista droga.

Tego dnia Marotzke i jego kolega testują aktualizację oprogramowania na pokazowym egzemplarzu.

W Brazylii około tuzina maszyn Pyki już pracuje — opryskują bawełnę i soję.

Samolot jest w pełni elektryczny, z akumulatorem w nosie. Może latać około 35 minut i zabierać 300 litrów cieczy w zbiorniku w środku kadłuba.

Maszyny Pyki bywają nazywane dużymi dronami, ale to niedopowiedzenie — ich rozpiętość skrzydeł wynosi 11,5 metra.

W kontenerze obok pola inżynierowie zaznaczają na komputerze obszar do oprysku. Oprogramowanie planuje trasę, omijając przeszkody, takie jak linie energetyczne.

Start z pasa obok pola przebiega płynnie. Po około 15 minutach, gdy czujniki wykryją niski poziom cieczy, samolot sam ląduje, by uzupełnić zbiornik — tym razem wodą — i wymienić akumulator. Następnie startuje ponownie i kontynuuje oprysk dokładnie tam, gdzie przerwał.

Autonomiczny lot różni się od autopilota.

Autopilot wspomaga pilota, podobnie jak tempomat czy asystent pasa ruchu w samochodzie.

Systemy autonomiczne mają przejąć cały lot — od startu po lądowanie — bez udziału człowieka, korzystając z algorytmów przetwarzających dane z czujników.

Samoloty bezzałogowe rozwijają się wolniej niż samochody autonomiczne, mimo że przestrzeń powietrzna jest bardziej uporządkowana i przewidywalna niż drogi.

Częściowo dlatego, że wielkie koncerny technologiczne skupiły się na motoryzacji, inwestując ogromne środki — mówi Mykel Kochenderfer, ekspert ds. bezpieczeństwa systemów autonomicznych na Uniwersytecie Stanforda.

Poza tym samoloty podlegają znacznie surowszym normom bezpieczeństwa niż auta, co podnosi poprzeczkę dla nowych technologii.

„Konsekwencje wypadku lotniczego są po prostu znacznie poważniejsze" — podkreśla.

Branży pomaga jednak wojsko — wiele firm ma kontrakty obronne na testy i wdrożenia, często z mniejszymi ograniczeniami niż w lotnictwie cywilnym. Część z nich już dostarcza sprzęt wojsku.

W USA największym w pełni autonomicznym samolotem dopuszczonym do użytku cywilnego jest opryskiwacz Pyki, który otrzymał zgodę w zeszłym roku.

Zgoda dotyczy jednak ściśle określonych warunków: oprysków na terenach rolniczych, z operatorem na ziemi i obserwatorem.

W Brazylii, gdzie przepisy są bardziej elastyczne, firma wcześniej uzyskała podobne zezwolenie.

Pyka planuje zwiększyć produkcję z około 24 maszyn rocznie do 1000 do 2030 roku. Cena jednego egzemplarza to 550 000 dolarów, a klienci są szkoleni z obsługi.

W Wielkiej Brytanii brytyjska firma Windracers stara się o zgodę na autonomiczne dostawy towarów na Szetlandy i Orkady. Jej maszyny latają już m.in. na Ukrainie.

„To byłby pierwszy na świecie komercyjny serwis ciężkich dronów — nie tylko w Wielkiej Brytanii" — mówi Stephen Wright, założyciel i prezes Windracers.

Zwolennicy autonomicznego lotnictwa podkreślają, że może ono rozwiązać problem braku pilotów, wyeliminować ludzi z niebezpiecznych zadań, takich jak opryski, oraz obniżyć koszty — jeden operator mógłby nadzorować wiele maszyn.

Twierdzą też, że z czasem automatyzacja zwiększy bezpieczeństwo, wskazując na spadek liczby wypadków wraz z wprowadzaniem kolejnych systemów automatycznych.

Amerykańskie Stowarzyszenie Pilotów Lotniczych (ALPA) podchodzi jednak sceptycznie.

„Wyeliminowanie pilota z kokpitu to poważne ryzyko dla bezpieczeństwa — krok, którego nie powinniśmy lekceważyć" — ostrzega.

Krajowe Stowarzyszenie Lotnictwa Rolniczego zwraca uwagę na inny problem: małe, bezzałogowe maszyny są trudne do zauważenia przez innych uczestników ruchu. Piloci opryskujący z kabiny mogą pokryć znacznie większy obszar w krótszym czasie.

Pyka i Windracers budują maszyny od podstaw, co pozwala im projektować systemy autonomiczne już na etapie konstrukcji.

Inna firma — Reliable Robotics — modernizuje istniejące samoloty. Jej system jest testowany na Cessnie 208B Grand Caravan, jednosilnikowym samolocie cargo.

„Modernizacja sprawdzonych platform pozwala nam skupić się wyłącznie na bezpieczeństwie systemu autonomicznego, bez konieczności certyfikowania nowego płatowca" — tłumaczy Robert Rose, współzałożyciel i dyrektor generalny Reliable Robotics.

Z kolei Merlin Labs, również z USA, stopniowo wdraża automatyzację w coraz większych maszynach — obecnie pracuje nad dwuosobowym transportowcem Lockheed Martin C-130J.

„Tworzymy uniwersalny 'mózg' autonomiczny, który można instalować w różnych typach samolotów" — wyjaśnia Matt George, szef Merlina.

Różnice dotyczą też podejścia do sztucznej inteligencji.

Reliable Robotics całkowicie jej unika, argumentując, że komplikuje proces certyfikacji.

Merlin stawia na zaawansowaną SI, zwłaszcza w systemach wykrywania i unikania przeszkód.

Jednym z najtrudniejszych wyzwań jest nauczenie maszyny manewrowania w przestrzeni powietrznej, gdzie mogą pojawić się inne statki powietrzne. Wymaga to systemów, które potrafią wykryć zagrożenie i odpowiednio zareagować.

Reliable stosuje radar, który — jak twierdzi Rose — „widzi lepiej niż ludzkie oko".

Merlin używa kamer z SI do rozpoznawania obiektów.

„Do większości zadań SI nie jest potrzebna. Ale odróżnienie samolotu na horyzoncie od ptaka czy innego obiektu — to idealne zastosowanie dla SI" — mówi Norcia z Pyki.

Kolejne wyzwanie to łączność z kontrolą ruchu lotniczego.

W przestrzeni współdzielonej samolot musi odbierać, interpretować i odpowiadać na instrukcje radiowe.

Reliable zakłada, że na ziemi będzie czuwał pilot, który przejmie łączność i kluczowe decyzje.

Merlin planuje wykorzystać generatywną SI, uczoną na tysiącach godzin nagranych rozmów, by samodzielnie interpretować i odpowiadać na komunikaty.

„Nasze zadanie jest trudniejsze… ale chcemy wyeliminować pilota z pętli" — mówi George.

Merlin zamierza stopniowo redukować załogę: najpierw z dwóch do jednego pilota, docelowo do zera.

Norcia z Pyki twierdzi, że jego firma nie spieszy się z wyznaczaniem standardów — woli, by inni „przetarli szlaki" w operacjach w przestrzeni współdzielonej.

Nawet jeśli w pełni autonomiczne loty pasażerskie pozostaną odległą przyszłością, wiele wskazuje na to, że technologie opracowywane dziś stopniowo przenikną do komercyjnego lotnictwa, zwiększając bezpieczeństwo lotów z pilotami.

A to — jak zauważa ALPA — byłoby jak najbardziej pożądanym kierunkiem.