この投稿では、飛行の最大の危険性とそれについて何ができるかを検討します。
着陸問題
ウィキペディアにアクセスして現代のair落事故の統計を見ると、ほとんどの事故と大惨事が航空機の着陸アプローチに関連していることを確認できます。 これは、いわゆる「制御飛行中の地球との衝突」 、英語では-地形への制御飛行、CFITです。 また、「CFITの主な原因は次のとおりです。パイロットのエラー（特に気象条件が厳しい場合）、ナビゲーション機器の誤作動または不安定な動作」。 同時に、着陸中の不足/飛行のいくつかのケースはCFITに関連していませんが、この記事の主題に関して、この発言は特別な意味を持ちません。
飛行機の着陸の問題は何ですか？ 事実、航空機はかなり壊れやすい構造であり、空気は低密度の媒体であるため、操縦はかなり複雑なプロセスです。 接近するとき、航空機は特定のコースと速度で滑走路の先頭に到達するために、高精度で着陸滑走路をたどる必要があります。 不足は、航空機の着陸装置の損傷と衝突、大きな飛行につながり、同様の結果で時間内に動きを止めることができなくなります。 さらに、進入プロセスは飛行場からかなり離れたところから始まり、着陸は悪天候などで行われます。
問題解決
地上およびアプローチに近い飛行の安全性を確保するために、さまざまなシステムが開発されました-TAWS（地上に接近するための警告システム）、コース滑走路システム-ILS（メートル範囲）、MLS（センチメートル範囲）、無線ナビゲーションシステム-Western VOR / DMEおよびソビエトRSBN。
最新バージョンのILSおよびMLSの最新システムでは、可視性がなくても着陸できます。
航空機が機首方位または高度で正しい滑走路から離れると、信号の差が発生し、警告が発行されます。
この場合、パイロットは、飛行機を左に少し上に向ける必要があると判断します。
決定問題
さまざまなシステムの使用には多くの問題があります-人間の行動への依存、機器の故障（地上および空中の両方）、干渉など
かなり長い間、航空航法および自動飛行制御装置に大きな進歩はありませんでした。 エレクトロニクス、オートメーション、ヒューマンマシンインターフェースの開発を見ると、消費者セグメントと航空業界におけるこれらすべてのアプリケーションセグメントとの間のギャップが大幅に拡大していることがわかります。 80年代には、航空機器と制御システムは最前線で実際にハイテクでしたが、現在では信頼性はありますが、従来のソリューションです。
なぜこれが起こったのですか？ これは複雑なことではなく、すべてが論理的です。 民間航空は、かなり保守的な産業であり、信頼性と安全性が最重要です。 そして、そうです。 しかし今、これは航空製品市場の現状を維持するための言い訳になっています。 認定を取得するのは非常に高価です。 そして、あなたの決定を標準として採用するよう働きかけることは非常に困難です。
技術とソフトウェアの最新の開発により、小型軽量機器を作成できるようになり、民間航空便の安全性を大幅に向上させることができます。
これを行うには、いくつかの問題を解決する必要があります。
1）機器の信頼性の確保
2）ガイダンスの正確性の確保
3）必要な全体寸法の提供
4）ノイズ耐性の確保
また、航空機をコースに向けるさまざまな方法を削減することで、コックピットインターフェイスの過負荷を回避できます。
信頼性の確保は、着信情報の処理および保存を担当するノードの複製（コールドおよびホット）によって完全に解決されますが、読み取りの一貫性のあるさまざまな原則に基づくいくつかのガイダンスシステムの存在により、理論的には自動モードでも着陸できます。
そのため、航空機を滑走路と着陸まで運転するために、GPS（降下を開始するために必要なポイントに移動）、地上エミッター（ILSなど）を搭載したシステムでナビゲートできます。航空機から着陸する（送信信号の周波数特性とスペクトル特性の知識を変更する機能により、このシステムの非常に高いノイズ耐性を提供します）。
独自のレーダー（搭載された最新の航空機）を搭載することで、関連する多くの問題を解決することもできます：同じ無線リフレクターを飛行機に配置すると、対向する航空機を自動的に展開できます（空中の衝突はそれほど珍しいことではありません）。
当然、これらの問題を解決するために、航空機には、高分解能の指向性フェーズドアンテナアレイを備えたレーダーが必要です。
オープンソースの原則に基づいてこのようなシステムを開発したいと思います-野心と「致命的な欠陥」への依存をゼロに減らし、ライセンスへの依存はなく、おそらく民間航空の保護された特許の欠如により、これが可能であることを知っています
開発の見通し
だから、私の理解では、地上や他の航空機との衝突を防ぐための有望なシステムは何ですか。
まず第一に、冗長性。 最新のコンピューティングシステムは、非常に優れた重量とサイズの特性、および低消費電力を備えています。 信頼性と安全性も重要な業界では、多くの生産設備がコントローラによって制御されており、その情報はディスパッチャに送られ、そこから制御されます。
胴体全体に分散し、いくつかの冗長システムを共通のタイヤに接続し、優先順位を設定して、信頼性の向上を期待できます。
さらに、非稼働の機能ユニットを稼働中のユニットに迅速に交換できるモジュラー設計により、修理およびメンテナンスの時間が短縮されます（設定された時間が経過しました-交換、検査、メンテナンス）。できるだけ多くの場所で自己診断を導入することで、問題を特定するだけでなく、また、バックアップノードがある場合は、すぐに削除します。 当然、これは、障害が発生した場合に障害のあるノードがシステムの残りの機能に影響を与えないように実装する必要があります（ノイズ、短絡、危険な電圧レベルが他のモジュールの動作やデータ転送に影響を与えないようにします）。
別の非常に滑りやすい問題は、遠隔測定とリモートコントロールです。 規律違反やパイロットのミスが原因で、かなり多くの事故や事件が発生しました。 一方、外部から航空機を制御することは、かなり危険な機会です。 乗務員の状態を監視するための生体認証デバイスの使用は、出力の1つです。 パニック、混乱、激しい疲労の状態では、反応が遅くなり、協調が悪化するなど。 この場合、制御を取ることは良い方法です。 また、このシステムには脆弱性があってはなりません。
次に、ナビゲーションとオブジェクトへの近接の問題について考えます。 位置決めシステムは、パイロットの作業を大幅に促進します。 接近する船が相互に座標を送信する場合、これは別のチャネルになりますが、レーダーとディスパッチャを除き、空中またはストリップでの衝突を防ぎます。 航空機の電波反射器の特定の構成とフェーズドマルチレンジ指向性アンテナアレイは、空中の衝突を防ぐこともできます。 このためには、当然、パイロットに警告し、クラッシュを防ぐためのアクションに関する推奨事項を提供する適切なソフトウェアを実装する必要があります。
地上に接近するとき、地上までの距離は電波高度計を使用して制御されますが、視界の悪い条件で着陸する場合、これは必ずしも十分ではありません。 たとえば、特定の範囲の赤外線カメラを使用する場合、発熱体をストリップに配置し、パイロットのキャビン内のモニターに画像を送信することにより、着陸精度の大幅な向上を実現できます。
ストリップの無線反射板、ミリ波、適応型送信機を使用して、1日のどのような天候条件でも着陸できるシステムを構築できます。
このようなシステムのソフトウェア開発は、最も難しいタスクの1つです。 すべてがハードウェアで多かれ少なかれよく開発されている場合、ソフトウェアのモジュール性は長所または短所のいずれかになります。 この分野には多くの質問がありますが、説得力のある答えはほとんどありません。 これが、柔軟で安全な飛行制御システムの作成が遅れるもう1つの理由です。
この記事を読んだ後、誰かが飛行の安全性を確保する問題に興味を持ち、一般的なデザイナーになり、いつかはより安全な民間航空を手に入れる可能性があります。