סטודנטים מהטכניון פיתחו מערכת אוטונומית להנחתת מטוסים
28 נובמבר, 2019
המערכת מאתרת מסלול חלופי ומנווטת את המטוס אל אתר הנחתה אופטימלי. שוק התעופה האוטונומית צפוי לצמוח מהיקף של כ-3.6 מיליארד דולר ב-2018, לכ-23.7 מיליארד דולר בשנת 2030. אלביט מהמובילות בעולם בתחום
בתמונה למעלה: ממשק הטייס האוטונומי בזמן הטיסה
חוקרים בטכניון הצליחו לסגור פער נוסף בדרך לפיתוחה של תעופה אוטומטית, כאשר הם הדגימו בהצלחה מערכת חירום מסוג חדש, אשר נכנסת לפעולה כאשר חלה השבתה במנועיו של מטוס. המערכת מזהה מצב של השבתת מנועים, מנתחת את מצב המטוס ומיקומו, מאתרת אתר נחיתה מתאים, ומנווטת את המטוס לביצוע אוטומטי של נחיתה בטוחה. בעקבות הפיתוח, חיזק הטכניון את מעמדו כאחד מהגופים האקדמיים המובילים היום בעולם בפיתוח מערכות תעופה אוטומטיות.
השוק משווע לפתרונות תעופה אוטומטית
הפעילות של התחום בטכניון מתחברת אל מגמה המקבלת תאוצה של הרחבת הפתרונות האוטומציה בתעופה. להערכת מחקר חדש של חברת המחקר Markets and Markets, שוק התעופה האוטונומית יצמח מהיקף של כ-3.6 מיליארד דולר בשנת 2018 להיקף של כ-23.7 מיליארד דולר בשנת 2030. מחשב בקרת הטיסה הוא מרכיב החומרה החשוב ביותר בטיסה האוטונומית, אולם הוא זקוק לאלגוריתמים המעניקים יכולת ניהוג אוטונומית. לכן החברה מעריכה שמרכיב התוכנה יהיה בעל הצמיחה המהירה ביותר בתחום.
כיום, ברוב כלי הטיס המסחריים הגדולים יש מרכיב של ניהוג אוטונומי פשוט, אולם רק כלי-טיס צבאיים בלתי מאויישים מצויידים ביכולת ניהוג אוטונומית מלאה. בתחום הזה החברה מציינת את אלביט הישראלית כאחת מהחברות המובילות בתחום הזה בעולם, לצד חברות כמו בואינג, לוקהיד מרטין, איירבאס, רוקוול קולינס ונורתרופ גרומן.
המאמץ המרכזי של התעשייה כיום הוא להגביר את רמת האוטומציה בתעופה המסחרית כדי להפחית את העומס המוטל על הטייסים. להערכת החברה, ביחד עם התפתחות האוטונומיה בתעופה, יופיעו פתרונות תחבורה חדשים, דוגמת רחפני מטען אוטונומיים, תחבורה עירונית אווירית אוטונומית, וסוגים חדשים של מטוסי מטען ונוסעים.
תלמידי הטכניון ו"הנס על ההדסון"
הבעייה עמה התמודדו הסטודנטים בטכניון אינה חדשה ואינה נדירה: להערכת רשות התעופה האמריקאית (FAA): השבתת מנועים בלתי צפויה היא אחד מהגורמים המרכזיים לתאונות טיסה. כך למשל, בינואר 2009 הושבתו מנועיו של מטוס איירבס A320 של חברת US Airways כתוצאה מפגיעת ציפורים לאחר שהמריא משדה התעופה לה-גרדיה בניו יורק. למרבה המזל הצליח הטייס להנחית את המטוס על נהר ההדסון, ולהציל את חייהם של 155 הנוסעים ואנשי הצוות. הבעיה חמורה במיוחד במטוסים קלים, מכיוון שהם אינם מצוידים במערכות בקרה וגיבוי מתוחכמות וטייסיהם אינם עוברים הכשרה מעמיקה.
בעשור האחרון נעשו מחקרים רבים בטכניון שנועדו לספק פתרון אופטימלי למצב שבו מנועיו של מטוס מושבתים והוא צריך לגלוש ולהגיע אל מנחת בטוח. הבסיס התיאורטי פותח בסדרת מחקרים של פרופ' יוסי בן-אשר, פרופ' נחום שימקין וד"ר אהרון בר-גיל, בשיתוף מפא"ת במשרד הביטחון. במסגרת זאת פותח אלגוריתם להתוויית המסלול האופטימלי בזמן אמת. היישום המעשי פותח על-ידי שני צוותי סטודנטים בהנחיית פרופ' שימקין וד"ר בר-גיל. עמרי פרוינד ואלון ירושינסקי מימשו את אלגוריתם התוויית המסלול, וחנה ודן שטראוסמן פיתחו מערכת תצוגה לטייס, ממשקי חיישנים ואינטגרציית תוכנה וחומרה לצורך ניסוי מוטס.
בסוף יולי 2019 נערך הניסוי: המערכת נבדקה בטיסה על-ידי הטייסים מייק דביר, יובל דביר ומהנדס הניסוי המוטס שלומי שוורץ. הטיסה בסביבות הר תבור דימתה מצב של השבתת מנוע מעל קרית טבעון, וכניסת המערכת הטכניונית לפעולה. האלגוריתם איתר מזרחית להר שני מנחתים אפשריים, חישב את המסלול אל היעד העדיף והציג לטייס סמן שהנחה אותו לדאייה אל המנחת המועדף. התוצאה: המטוס עקף את התבור בהצלחה, והטייס העיד בדיעבד כי ההנחיה הייתה מוצלחת וגם הנדסת האנוש של התווית הדרך לטייס יעילה ונוחה. בטכניון מעריכים שהאלגוריתם שפותח עשוי לשמש גם כמנגנון הנחתת חירום של כלי-טיס בלתי מאוישים.
פורסם בקטגוריות: חדשות , תעופה וביטחון
פורסם בתגיות: טכניון
כתבות נוספות העשויות לעניין אותך
