Otonom uçaklar gökyüzünü dönüştürecek mi?

• Yayınlandı

Kaliforniya'nın San Joaquin Vadisi'ndeki bir yonca tarlasının üzerinde, küçük bir mahsul püskürtme uçağı yerden ürkütücü derecede alçaktan uçuyor. Ancak uçak pilotsuz olduğu için insanlara pek risk yok.

Russ Marotzke, uçağın mahsulün üzerinden süzülürken, "Bir insan pilotun gidebileceğinden daha alçağa gidebiliyoruz" diyor.

Daha alçaktan uçmanın sprey sürüklenmesini azalttığı ve dolayısıyla geleneksel insanlı mahsul ilaçlamaya göre daha az kimyasal gerektiği belirtiliyor.

Pilotsuz uçak, Marotzke'nin uçuş testi mühendisi olarak çalıştığı Pyka'ya ait.

San Francisco Körfezi'ne bakan, İkinci Dünya Savaşı'ndan kalma dönüştürülmüş bir hangarda bulunan şirket, ya mahsul püskürtmek ya da kargo teslim etmek için tasarlanmış, kokpitsiz, kendi kendine uçan uçaklar üretiyor.

Otonom sabit kanatlı uçakları ticari hizmete sunmak için yarışan küçük bir şirket grubuna dahil.

Sözde elektrikli dikey kalkış ve iniş (eVTOL) uçakları olan kentsel hava taksilerinin uçması, otonom havacılık etrafındaki dikkatin büyük bir kısmını çekti.

Ancak, öncelikle mahsul püskürtme ve kargo teslimatı gibi işler için ve nihayetinde, üreticilerinin çoğunun umduğu gibi, yolcu taşımak için kendi kendine uçan uçakları konuşlandırmak üzere daha sessiz bir yarış da devam ediyor.

Pyka'nın kurucu ortağı ve CEO'su Michael Norcia, "Tam ölçekli, her yerde bulunan bir yolcu operasyonu kutsal kase" diyor ve ABD'nin doğu ve batı kıyılarında yolcu taşıyan büyük bir filo Pyka uçağı hayal ediyor.

"eVTOL endüstrisinden önce bu noktaya gelme şansımız oldukça yüksek."

Şirketin fabrikasının yaklaşık 80 km (50 mil) doğusunda, bozuk bir toprak yolla ulaşılan Pyka'nın mahsul püskürtücü test alanlarından birine geldim.

Bugün Marotzke ve bir meslektaşı, bir gösteri uçağında bir yazılım güncellemesini deniyor.

Yaklaşık bir düzine Pyka uçağı, daha önce insan pilotlar tarafından yapılan pamuk ve soya fasulyesi gibi mahsulleri püskürtmek için Brezilya'da kullanılıyor.

Mahsul püskürtme uçağı tamamen elektrikli, bataryası burnunda. Yaklaşık 35 dakika uçabiliyor ve ortasındaki bir tankta 300 litreye kadar sprey taşıyor.

Pyka'nın uçakları bazen büyük dronlar olarak adlandırılıyor, ancak bu yetersiz kalıyor: hepsi 11,5 metrelik kanat açıklığına sahip.

Tarlanın yanındaki bir nakliye konteynerinin içinde, mühendisler bilgisayarda uçağın püskürtmesini istedikleri alanı vurguluyor. Yazılım daha sonra, önceden haritalanmış yakındaki elektrik hatları gibi engelleri hesaba katarak rotayı planlıyor.

Tarlanın yanındaki pistte kalkış sorunsuz. Yaklaşık 15 dakika sonra, spreyinin azaldığını fark eden uçak (bugün için su) manuel bir dolum ve gösteri bataryası değişimi için kendi kendine iniş yapıyor. Ardından, bıraktığı yerden tam olarak püskürtmeye devam etmek için tekrar havalanıyor.

Otonom uçuş, otopilottan farklıdır.

Otopilot, bir arabada hız sabitleyici ve şerit takip fonksiyonları gibi yardımcı olur.

Otonom sistemler, algoritmaları kullanarak sensör verilerini işlemek ve uçağı kontrol etmek suretiyle, kalkış ve iniş dahil olmak üzere tüm uçuşu, çok az veya hiç insan müdahalesi olmadan gerçekleştirmeyi hedefler.

Genellikle daha yapılandırılmış ve öngörülebilir bir ortamda faaliyet göstermesine rağmen, kendi kendine uçan uçakların kendi kendine giden arabalardan daha yavaş ortaya çıktığı görülüyor.

Stanford Üniversitesi'nde güvenli havacılık otonomisi uzmanı Mykel Kochenderfer, bunun kısmen büyük teknoloji şirketlerinin arabalara "iki katına çıkması" ve teknolojiye devasa miktarlar yatırması olduğunu söylüyor.

Ancak uçakların arabalardan daha katı güvenlik standartlarına tabi olması ve konuşlandırma için çok daha yüksek bir çıta oluşturması da bir başka nedendir.

Kochenderfer, "Hava kazaları için sonuçlar çok şiddetli olabilir" diyor.

Askeri ilgi, teknolojiyi ilerletmeye yardımcı oluyor. Şirketlerin çoğu, genellikle sivil taraftakinden daha az düzenleyici engelle sistemlerini göstermek ve denemek için savunma sözleşmelerine sahip ve bazıları zaten harici askeri müşterilere tedarik sağlıyor.

ABD'de şimdiye kadar ticari sivil kullanım için onaylanan en büyük otonom sabit kanatlı uçak, geçen yıl yetki alan Pyka'nın mahsul püskürtücüsüdür.

Operasyonlar sıkı bir şekilde tanımlanmış bir tarım ortamıyla sınırlı olsa ve bir yer operatörü ve görsel gözlemci gerektirse de. Daha önce kuralların daha hoşgörülü olduğu Brezilya'da benzer onaylar almıştı.

Pyka, üretimi şu anda yılda yaklaşık yirmi dört uçaktan 2030 yılına kadar 1000'e çıkarmayı hedefliyor. Her biri 550.000 dolara satılıyor ve müşteriler bunları çalıştırmak için eğitiliyor.

İngiltere henüz bu tür uzun vadeli operasyonları onaylamadı, ancak İngiliz firması Windracers, Shetland ve Orkney'de otonom bir kargo hizmeti başlatmak için izin istiyor. Uzak bölgelere mal taşımak üzere tasarlanan uçakları, Ukrayna'da da görev uçuşları yapıyor.

Windracers'ın kurucusu ve başkanı Stephen Wright, "Bu, kesinlikle İngiltere'de ve muhtemelen her yerde drone ile ilk ağır yük hava kargo hizmeti olacaktır" diyor.

Destekleyiciler, otonom uçakların pilot sıkıntısını giderebileceğini, insanları mahsul püskürtme gibi tehlikeli işlerden uzaklaştırabileceğini, verimliliği artırabileceğini (örneğin, uçakların daha fazla kargo taşımasına izin vererek) ve bir operatör birçok uçağı denetleyebilirse maliyetleri düşürebileceğini söylüyor.

Ayrıca, daha fazla otomatik sistemin tanıtılmasıyla kazalardaki geçmiş düşüşlere işaret ederek, otomasyonun uçuşu daha güvenli hale getirebileceğini savunuyorlar.

Pilot grupları temkinli kalıyor.

ABD Havayolu Pilotları Birliği (ALPA), pilotları kaldırmayı "güvenlikle ciddi bir kumar ve ileriye doğru atılmış bir adım" olarak nitelendiriyor.

Mahsul ilaçlama pilotlarını temsil eden ABD Ulusal Tarımsal Havacılık Derneği, küçük insansız hava araçlarının pilotları tarafından görülmesinin zor olduğunu söylüyor. Pilotlu uçakların ise çok daha büyük bir alanı daha hızlı püskürtebildiğini ekliyor.

Pyka ve Windracers, uçakları sıfırdan inşa ediyor ve bunun, otonominin en başından itibaren tasarlanmasına ve uçağın işe göre uyarlanmasına izin verdiğini savunuyor.

Diğerleri ise mevcut daha büyük uçakları modifiye ediyor.

Boeing'in yatırım kolu tarafından desteklenen ABD merkezli Reliable Robotics, sistemini tek pilotlu bir kargo uçağı olan ve yüzlerce kilometre boyunca yaklaşık 1360 kg yük taşıyabilen Cessna 208B Grand Caravan üzerinde test ediyor.

Sertifikalı uçaklarda modifikasyon yapmanın, şirketin yeni bir uçak için onay almak yerine yalnızca otonom sistemin güvenliğini kanıtlamaya odaklanmasını sağladığını söylüyor, kurucu ortak ve CEO Robert Rose.

Yine ABD merkezli Merlin Labs, giderek büyüyen askeri uçaklarla ilerleyerek sistemini iki pilotlu Lockheed Martin C-130J askeri nakliye uçağına uyguluyor ve sırada ticari çok mürettebatlı kargo uçakları var.

Merlin'in kurucusu ve CEO'su Matt George, "Farklı uçaklar arasında geçiş yapabilen ortak bir otonomi beyni" diye açıklıyor.

Şirketler ayrıca yapay zeka (AI) yaklaşımlarında da farklılık gösteriyor.

Reliable, sertifikasyonu karmaşıklaştıracağını savunarak yapay zekayı tamamen reddediyor.

Bu arada Merlin, çok daha yapay zeka merkezli bir yaklaşım benimsiyor.

Bu ayrım, sözde algılama ve kaçınma sistemlerinde açıkça görülüyor.

Otonom uçuşun en büyük zorluklarından biri, bir pilotun diğer uçakları ve engelleri güvenli bir şekilde tespit etme ve onlardan kaçınma yeteneğini kopyalamaktır ve hata payı neredeyse hiç yoktur.

Henüz mükemmel bir çözüm olmamasına rağmen, şirketler farklı sensör sistemleri eklemenin yanı sıra standart olarak gelenleri de yedeklemek için çoğaltıyor.

Reliable, sekiz kilometreden daha uzaktaki diğer uçakları tespit etmek için ileriye dönük hava-hava radarı ekledi ve uçağın nasıl tepki vermesi gerektiğine karar vermek için sabit kuralları izleyen bir yazılım kullanıyor.

Rose, bunun "bir pilotun gözlerinden daha iyi" olduğunu söylüyor.

Bu arada Merlin, nesneleri tespit etmek ve sınıflandırmak için yapay zeka destekli kameralar kullanıyor.

Pyka, en başından beri ağaçları, araçları, büyük kuşları ve araziyi tespit etmek için lidar kullanıyor. Ancak menzili kısa, bu yüzden şirket ayrıca yapay zeka destekli kameralar eklemeyi planlıyor, bu da gemide yapay zekanın ilk gerçek kullanımı olacak.

Norcia, "Birçok şey için yapay zeka kullanmaya gerek yok… ama uzaktaki altı pikselin bir uçak mı yoksa başka bir leke mi olduğunu anlamak için mükemmel bir alan" diyor.

Yapay zeka ikilemi, hava trafik kontrolü ile iletişim kurmayı da kapsıyor.

Paylaşılan hava sahasında, uçakların tipik olarak hava trafik kontrolünden radyo talimatlarını alabilmesi, yorumlayabilmesi ve bunlara yanıt verebilmesi gerekir.

Reliable'ın çözümü, iletişimleri yönetmek ve güvenlik açısından kritik kararlar almak için başlangıçta tam eğitimli bir yerdeki uzaktan pilot bulundurmaktır.

Merlin, talimatları yorumlamak ve kendi kendine yanıt vermek için binlerce saat kaydedilmiş konuşmadan eğitilmiş üretken yapay zeka kullanmayı planlıyor.

George, "Sorunumuz daha zor… ama uzaktan pilotluğun ötesine geçmek istiyoruz" diyor.

Merlin, pilotları aşamalı olarak, ikiden bire ve nihayetinde sıfıra indirmeyi planlıyor.

Pyka, Norcia'ya göre, paylaşılan hava sahasında faaliyet göstermenin en iyi yolunu bulma konusunda başkalarının "öncülük etmesine" razı.

Bu arada, tam otonom yolcu uçuşu hala zor olsa da, birçoğu öncülük edilen teknolojinin ticari havacılığa yavaş yavaş gireceğini ve potansiyel olarak pilotlu uçuşu daha güvenli hale getireceğini bekliyor.

ABD pilotları derneği ALPA'nın belirttiği gibi, bu memnuniyetle karşılanacak bir gelişme olacaktır.