Thiết bị hỗ trợ mặt đất đã dần tiến tới tự động hóa: xe đẩy hành lý và xe kéo đẩy máy bay, cùng các thiết bị khác, đang được thiết kế để hoạt động với sự can thiệp của con người ở mức tối thiểu.

Tuy nhiên chính máy bay — tài sản có giá trị nhất và nhạy cảm về cấu trúc trên sân đỗ — vẫn hầu như được kéo bởi con người trực tiếp.

Sự khác biệt này rất đáng chú ý vì nó chỉ ra nơi tồn tại các rào cản kỹ thuật và vận hành thực sự đối với tự động hóa.

TowFLEXX chế tạo các xe kéo điện điều khiển từ xa dùng để di chuyển máy bay trên sân đỗ và trong nhà đưa đón, với thiết bị hoạt động trong hàng không thương mại, quân sự và doanh nhân.

Với tư cách là CEO, Junaid “Jay” Mukhtar đã dành nhiều năm quan sát tự động hóa định hình lại thiết bị hỗ trợ mặt đất từ bên trong một công ty đang phát triển công nghệ này.

Khi các sân bay và nhà cung cấp dịch vụ mặt đất ngày càng đánh giá thiết bị hỗ trợ mặt đất tự động, Mukhtar tin rằng công nghệ này đang đến, mặc dù việc triển khai sẽ không đồng đều.

Trong cuộc trò chuyện với AeroXplorer, Mukhtar chia sẻ quan điểm rằng việc triển khai GSE tự động sẽ diễn ra theo từng giai đoạn, chuyển từ những nhiệm vụ đơn giản, ít rủi ro sang nhiệm vụ phức tạp và hệ quả lớn nhất: di chuyển chính máy bay.

Xử lý hành lý và bảo trì sân đỗ dẫn đầu

Khi được hỏi mảng nào của hỗ trợ mặt đất — xử lý hành lý, vận chuyển hàng hóa, kéo máy bay hay kiểm tra — là gần với tự động thực tế trong một đến ba năm tới, Mukhtar trước tiên nhắc đến xử lý hành lý và một “họ hàng” kém hào nhoáng: bảo trì sân đỗ.

Ông nhớ lại một cơ sở quân sự đã bắt đầu thử nghiệm máy cắt cỏ và dọn tuyết tự động trong các khu vực có hàng rào địa lý, cùng với những thử nghiệm sớm về tự động hóa xe đẩy hành lý.

Ông ví điều đó giống như robot hút bụi Roomba, những thiết bị lập bản đồ phòng và dọn dẹp mà không cần giám sát.

Lý luận, ông giải thích, dựa trên tính dự đoán và mức độ hệ quả.

Xe kéo hành lý và hệ thống vận chuyển tự động di chuyển chậm, đi theo các tuyến cố định phần lớn và có cấu hình tương đối đồng nhất trên toàn đội.

Điều này có nghĩa là tự động hóa trên xe đẩy hành lý có thể tuân theo các tiêu chuẩn tổng quát hơn.

Ví dụ, xe đẩy hành lý có thể có kích thước tương đối đồng đều nên công nghệ có thể được áp dụng rộng rãi.

Ngược lại, thiết bị cắt cỏ và dọn tuyết đôi khi hoạt động trong các khu vực cô lập hoặc có hàng rào địa lý với rất ít hoặc không có lưu lượng khác.

Cả hai đều cung cấp môi trường tương đối được kiểm soát để thử nghiệm, mặc dù vẫn là những hoạt động đòi hỏi an toàn nghiêm ngặt.

Thực sự điều gì đang thúc đẩy việc áp dụng

Về các lực lượng đẩy ngành hướng tới tự động hóa, Mukhtar mô tả chúng là có tính cộng dồn.

Nhưng ông liên tục trở lại với một cách định hướng cụ thể: nhiệm vụ của tự động hóa không phải là loại bỏ con người; mà là giảm khối lượng công việc và giảm thiểu hậu quả của sai sót do con người gây ra.

Ông đưa ra một ví dụ cụ thể — điều khiển quá mức càng mũi vượt quá giới hạn cho phép, điều có thể gây thiệt hại đáng kể — một sai sót có thể gây ra thiệt hại hàng nghìn đô la.

Câu hỏi TowFLEXX đặt ra, ông nói, không phải là làm thế nào để loại bỏ người điều khiển, mà là những biện pháp an toàn nào ngăn ngừa loại sai sót đó ngay từ đầu.

Triết lý đó hiện diện trực tiếp trong thiết kế sản phẩm của TowFLEXX.

Trên một số cấu hình chọn lọc, TowFLEXX cung cấp hệ thống tùy chọn dựa trên LiDAR được thiết kế để phát hiện vật cản tiềm ẩn và khi được kích hoạt sẽ làm chậm hoặc dừng xe kéo.

Mukhtar cẩn trọng phân biệt điều này với tự động hoàn toàn: đó là một lớp an toàn, không phải là sự thay thế cho người điều khiển.

Nói ngắn gọn, các hệ thống như vậy cho phép một lớp nhận thức tình huống bổ sung trong quá trình vận hành, nơi việc quan sát tình huống từ nhiều góc có thể cải thiện an toàn hoạt động.

Ông cũng nêu lập luận về hiệu quả nhân sự cho vận hành từ xa, vượt ra ngoài yếu tố an toàn đơn thuần.

Một tổ kéo điển hình gồm ba người, với một người lái xe kéo và hai người quan sát từ đầu cánh, để người lái bị cố định tại chỗ và chỉ có thể quan sát những gì ngay phía trước.

Việc tách người điều khiển khỏi thiết bị bằng điều khiển từ xa biến ba người thành ba cặp mắt di động thay vì một cặp cố định và hai cặp đi lại, và có thể giảm nhu cầu đội hình trong một số ứng dụng, tùy theo sổ tay máy bay, thủ tục vận hành và yêu cầu sân bay.

Tại sao kéo máy bay là trường hợp khó

Luận điểm trung tâm của Mukhtar là kéo máy bay là một bài toán tự động khó hơn cơ bản so với các mảng hỗ trợ mặt đất khác, và ông không né tránh giải thích lý do: máy bay không được chuẩn hóa như xe đẩy hành lý.

Một Cessna 172 và một Gulfstream G550 khác biệt rất lớn về kích thước, cấu hình bánh mũi và đặc tính xử lý — ngay cả trong cùng một loại máy bay, cách bố trí cũng có thể khác nhau.

Thiết bị thanh kéo truyền thống làm tăng độ phức tạp vì các máy bay khác nhau có thể cần những thanh kéo khác nhau.

Mẫu TF5 không dùng thanh kéo loại bỏ yêu cầu đó nhờ các bộ chuyển đổi bánh mũi có thể điều chỉnh để phù hợp với nhiều kích thước và cấu hình bánh mũi khác nhau.

Việc thiết lập và xác minh vẫn cần có sự tham gia của người vận hành, điều này làm nổi bật lý do vì sao tự động hóa cao hơn sẽ đòi hỏi phát triển và xác thực liên tục.

Kết luận của ông: tự động hoàn toàn trong kéo máy bay đòi hỏi phần cứng có khả năng thích ứng về cơ khí, giao diện máy bay đã được xác thực và hệ thống cảm nhận cùng điều khiển đáng tin cậy — không chỉ phần mềm.

Phần mềm có thể điều chỉnh một bộ chuyển đổi bánh mũi được thiết kế để có thể điều chỉnh, ông nói, nhưng phần mềm không thể tự đi lại và thay một thanh kéo.

Cho đến khi chính phần cứng có thể thích ứng phổ quát hơn, tự động hoàn toàn trong kéo máy bay vẫn bị giới hạn bởi phần cứng chứ không chỉ bởi phần mềm.

Hướng tiếp cận của TowFLEXX đối với tự động hóa cao hơn bắt đầu từ các tính năng hỗ trợ người vận hành thay vì tự động hoàn toàn.

Một khả năng trung gian là trợ giúp theo đường, một hệ thống dẫn đường bằng camera hỗ trợ dẫn tuyến bằng cách theo dõi các đường đánh dấu trong khi để các quyết định và điều khiển vận hành cho người điều khiển.

Mukhtar xem đây là một phần của tiến trình dần dần: khi môi trường vận hành được lập bản đồ và các hệ thống camera và LiDAR được xác thực trong các ứng dụng đã xác định, các chức năng bổ sung có thể được tự động hóa trong khi vẫn duy trì giám sát của con người phù hợp.

{{REC}}

Quy mô cũng làm thay đổi phép tính

Mukhtar cũng thẳng thắn rằng tự động hóa sẽ không được triển khai đồng đều trên mọi môi trường vận hành.

Việc thử nghiệm nên bắt đầu ở các môi trường được kiểm soát, có độ phức tạp thấp hơn trước khi mở rộng sang các hoạt động đông đúc, có lưu lượng hỗn hợp.

Ông đối chiếu trụ sở TowFLEXX tại New Castle, Delaware, với sân bay quốc tế Philadelphia gần đó để minh họa cách mật độ giao thông và độ phức tạp vận hành, chứ không chỉ kích thước sân bay, thay đổi cách nhìn nhận rủi ro.

Cách tiếp cận phát triển sản phẩm của TowFLEXX phản ánh sự cân bằng có chủ ý giữa tự động hóa và độ tin cậy.

Công ty sử dụng các hệ thống bắt giữ bánh mũi khác nhau trên dải sản phẩm của mình, bao gồm hệ thống bán tự động và hoàn toàn tự động, và đánh giá tự động hóa bổ sung dựa trên độ tin cậy, khả năng bảo dưỡng và yêu cầu vận hành.

Với Mukhtar, công nghệ mới phải mang lại lợi ích vận hành rõ ràng mà không đưa vào sự phức tạp không cần thiết.

Tổng hợp lại, quan điểm của Mukhtar đưa ra một góc nhìn thận trọng về việc xử lý mặt đất tự động: các ứng dụng có tính dự đoán cao và độ phức tạp thấp có khả năng tiến triển trước, trong khi việc kéo máy bay có thể tiến triển chậm hơn do sự khác biệt giữa các loại máy bay và mức xác thực vận hành cao hơn cần thiết.

Cho đến khi các hệ thống này được phát triển và chứng minh đầy đủ, giám sát của con người vẫn là một phần trung tâm của kiến trúc an toàn.