AI 輔助飛行進入實機驗證:飛行員短缺與航管壓力,正把航空業推向自動化新階段

想像一下,當飛機在跑道上加速升空,駕駛艙內的機長卻輕鬆地將雙手離開控制桿,這個畫面不是科幻電影,而是正在真實上演的航空科技革命。CNN 記者 Pete Muntean 近日在羅德島州親自搭乘新創公司 Merlin Labs 的 Cessna Caravan 測試機,見證 AI 系統「Merlin Pilot」如何參與從起飛、轉向、進場到降落的飛行任務。

Merlin Pilot 導入自然語言處理(NLP)模型,讓系統具備理解與溝通的能力,不僅能精準聽懂模擬航空管制員的指令,還能直接用電腦合成語音透過無線電即時對答。在實測過程中,試飛員甚至只需說出「Authorize」,飛機便會自動轉向新航線。

這場試飛也凸顯航空業對 AI 的態度已經更加務實,目前的戰略目標並非想要馬上打造出完全無人的客機,而是讓 AI 成為人類飛行員的重要副手,透過接管繁瑣的飛行任務與人類並肩作戰,並在實戰中逐步建立起航空業最在乎的安全標準與信任感。

飛行員短缺與航管壓力,讓航空業開始尋找 AI 解方

這波推動 AI 輔助飛行的浪潮,正逢全球航空公司面臨嚴重的缺工危機。波音(Boeing)公司估計,未來 20 年內全球將需要超過 60 萬名新飛行員。另一方面,近年來發生多起備受關注的驚險與致命事故,也讓航空安全官員承受巨大壓力,必須盡快改善老舊且負擔沉重的航管系統。

面對日益擁擠的空域,美國交通部長 Sean Duffy 向 CNN 表示,政府絕對不會將國家空域的安全外包給 AI 工具,飛航管制員依然會是空域的控制者,但 AI 的價值在於能降低他們的工作負荷,並提升整體空域的效率。

Merlin 執行長 Matthew George 則從駕駛艙內部的角度出發,認為導入 AI 的最大誘因是減少人為疏失,「80% 的航空事故仍是由人為錯誤引起,如果我們能減少這種情況,這將是我們非常值得投入時間的方向,」Matthew George 說。

AI 飛行員不是自動駕駛,最終目標是與人類飛行員協作

商用航空多年來早已導入大量的自動化技術,例如線傳飛控(fly-by-wire)系統就能在手動飛行時由電腦解讀飛行員的指令。然而,史丹佛大學自主系統與航空安全研究員 Mykel Kochenderfer 提醒,現有的自動化技術大多只侷限於特定的狹窄範圍內運作。

Mykel Kochenderfer 進一步表示,新一代的 AI 輔助系統希望能處理比傳統「基於規則的自動化」更廣泛、更多未預期的情境。他強調:「我們的經驗表明,這可能是提升安全非常有前景的方式,但業界還有很長的路要走,以進一步強化技術並建立信任。」

《Flying Magazine》也補充,Merlin Pilot 是一套「從起飛到降落」的 AI 自主飛行系統,主打「不限機型」,也就是相同的軟硬體可直接安裝於各種飛機上。這套系統是透過安裝在機身的光學感測器與攝影機,協助系統掌握飛機位置、航向及周遭危險,並運用語音與自然語言處理演算法分擔與航管系統溝通的工作,讓人類機組員能專注在飛行決策。此外,AI 系統還會主動監測人類飛行員的注意力與疲勞程度,以判斷是否需要協助,且人類隨時可以奪回控制權。 

不過,即使技術不斷進化,Merlin 與飛行員團體都強調,現階段 AI 不是要取代飛行員,而是要與人類共同運作。代表美加超過 7.9 萬名飛行員的航空駕駛員協會(ALPA)總裁 Jason Ambrosi 在聲明中表示:「技術進步可以改善航空安全,但永遠無法替代飛機上的飛行員,每一趟航班上最重要的安全保障,永遠是駕駛艙內兩位訓練有素且休息充足的飛行員。」

從軍用運輸機到商用貨機,AI 飛行真正門檻在認證與信任

《CNN》報導指出,Merlin 目前已完成數百次試飛,正積極爭取美國聯邦航空總署(FAA)的認證。由於航空認證標準是交通領域中最嚴苛的,通常需要經過多年的測試與冗餘分析(redundancy analysis)才能獲批。未來,軍方預計將成為 Merlin 系統的第一個重大驗證場域,Merlin 近期已取得美國空軍為期 5 年、價值 1.05 億美元的合約,最終目標是將 Merlin Pilot 導入 C-130 貨機中。不僅如此,美國空軍也在 2024 年底指定 Merlin 與 GE Aerospace 合作,為 KC-135 加油機開發自主飛行系統。 

《Flying Magazine》補充,Merlin 正推出名為「Condor」的全新產品線,目的是將 Merlin Pilot 從軍用自主飛行推廣至商用貨機市場。初期的系統整合將優先聚焦於商用貨機,特別是有龐大需求的改裝貨機市場,隨後再擴展至其他大型機型。

Condor 產品線的核心願景,是縮減大型、多機組民用與軍用飛機的機組員的人力配置。未來的候選機型除了軍用的 C-130J,也包含商用客貨機 Boeing 737 與 Airbus A320。目前,Merlin 正尋求 FAA Part 25 的授權,期望未來搭載 Merlin Pilot 的飛機不僅能載貨,也能載人飛行。

航空業不會一夕之間就邁向無人化,而是秉持「人機協作」的漸進式步調。在 FAA 高度監管的安全認證、嚴謹的冗餘測試與持續累積的信任基礎下,AI 飛行員即將上工的真正意義,並非淘汰人類,而是正式將 AI 引入駕駛艙,成為輔助飛行決策的重要系統,並藉由降低機組員工作負荷、彌補缺工問題、鞏固飛行安全,逐步改寫未來航空產業的運作模式。

*本文開放合作夥伴轉載,資料來源:《CNN》《Flying Magazine》,圖片來源:Merlin