經過數小時的例行操作後，空中交通管制員接到一架小型飛機的無線電呼叫，該飛機的駕駛艙指示器無法確認飛機的起落架已伸出以準備著陸。控制器安排飛行員在塔台附近低空飛行，以便控制器可以目視檢查飛機的起落架。一切看起來都很好。「看起來你的裝備壞了，」管制員告訴飛行員。
管制員要求機場消防車做好準備以防萬一，飛機盤旋返回安全著陸。像這樣的場景經常上演。在空中交通管制系統中，一切都必須滿足最高級別的安全要求，但並非一切都按計劃進行。
與此形成鮮明對比的是，未來人工智能「飛行員」駕駛自主飛機的科幻願景，配有自主空中交通管制系統，可以像路由器在互聯網上穿梭封包一樣輕松處理飛機。
我是一名航空航天工程師，曾領導了國會下令進行的一項關於空中交通管制員人員配備的國家科學院研究。研究人員一直在研究使空中交通管制系統元素自動化的新技術，但技術只能執行設計過程中計劃的功能，因此無法修改標準程式。如上所述，在未來很長一段時間內，人類很可能仍然是空中交通管制的必要核心組成部份 。
空中交通管制員是做什麽的？
美國聯邦航空管理局;（Federal Aviation Administration）關於空中交通管制員責任的基本指南指出：「空中交通管制系統的主要目的是防止涉及飛機的碰撞。空中交通管制員還負責提供「安全、有序和快速的空中交通流量」和其他支持安全的服務，例如幫助飛行員盡可能避開山區和其他危險地形和危險天氣。
空中交通管制員的工作各不相同。塔台控制器提供本地控制，允許飛機起飛和降落，確保它們安全地間隔開來。它們還提供地面控制，指揮飛機滑行，並在飛行前一天通知飛行員飛行計劃和潛在的安全問題。塔台管制員由一些顯視器輔助，但大多數情況下從塔台向外看，並透過無線電與飛行員交談。在由美國聯邦航空局管制員配備的大型電腦場，地面監視顯視器向管制員顯示飛機和機場地面上的其他車輛。
另一方面，進近和途中管制員坐在黑暗和安靜的房間中的大型顯視器前。他們透過無線電與飛行員交流。它們的顯示器在地圖檢視上顯示飛機位置，以及空域邊界和航線的關鍵特征。
美國的 21 個航路控制中心管理機場之間和上方的交通，因此通常以更高的速度和高度飛行。
進近控制設施的管制員在起飛後將離港飛機從當地控制過渡到途中空域。他們同樣從途中空域接收到達的飛機，將它們與著陸進近對齊，然後將它們交給塔台管制員。
每個顯視器上的控制器管理磁區內的所有流量。磁區的大小各不相同，從幾立方英裏（專註於對飛機降落在繁忙機場的飛機進行排序）到跨越超過 30,000 立方英裏（125,045 立方公裏）的途中磁區，在飛機很少飛行的地方和時間。如果一個磁區繁忙，第二個甚至第三個控制器可能會提供幫助，或者該磁區可能一分為二，由另一個顯視器和控制器團隊管理第二個。
技術如何提供幫助
空中交通管制員的工作壓力很大，容易疲勞和資訊過載。公眾對越來越多的近距離呼叫的擔憂使人們關註老化的技術和人員短缺，這導致空中交通管制員強制加班。新技術可以幫助緩解這些問題。
空中交通管制系統正在以多種方式整合新技術。美國聯邦航空局（FAA）的「下一代航空運輸系統」（NextGen Air Transportation System）計劃正在為管制員提供更多、更準確的資訊。
管制員的顯示器最初只顯示雷達跟蹤。他們現在可以利用航路自動化現代化系統中每個航班的所有已知數據。該系統整合了雷達、透過自動相關監視廣播從飛機上自動報告、天氣報告、飛行計劃和飛行歷史。
系統有助於提醒管制員註意飛機之間或過於靠近高地或建築物的飛機之間的潛在沖突，並向管制員提供建議，以將飛機安排到平穩的交通流中。2023 年 11 月 9 日，美國聯邦航空局營運總監蒂莫西·阿雷爾 （Timothy Arel） 在美國參議院就機場安全問題作證時表示，政府正在開發或改進幾個空中交通管制系統.
研究人員正在使用機器學習來分析和預測空中交通和空中交通管制的各個方面，包括城市之間的空中交通流量和空中交通管制員的行為.
技術如何使事情復混成
新技術還可以以新型飛機的形式對空中交通管制產生深刻的變化。例如，現行法規大多限制無人駕駛飛機在離地面400英尺（122米）以下飛行並遠離機場。這些是急救人員、新聞機構、測量員、送貨服務和業余愛好者使用的無人機。
然而，一些新興的無人駕駛飛機公司提議在受控空域飛行。一些人計劃讓他們的飛機定期飛行，並透過語音無線電與空中交通管制員正常互動。其中包括 Reliable Robotics 和 Xwing，它們分別致力於實作小型貨機 Cessna Caravan 的自動化。
其他人則瞄準了新的商業模式，例如先進的空中交通，小型、高度自動化的電動飛機的概念——例如電動空中出租車。這將需要截然不同的路線和程式來處理空中交通。
2024 年 2 月 4 日，一架載有堪薩斯城酋長隊聯合航空公司的美國聯合航空公司航班抵達拉斯維加斯的哈裏·列特國際機場，在 2 月 11 日的超級碗 LVIII 之前。 伊桑·米勒/蓋蒂圖片社
期待意想不到的事情
空中交通管制員的日常工作可能會被需要特殊處理的飛機打#發文集龍卡瓜分百萬現金# 亂。這可能包括從緊急情況到優先處理醫療航班或空軍一號。管制員有責任和靈活性來調整他們管理空域的方式。
空中交通管制前線的要求與人工智能的能力不匹配。人們預計空中交通將繼續成為有史以來最安全、最復雜的高科技系統。它透過在實際情況下遵守程式來實作這一標準，這是人工智能可以做到的，並且在發生計劃外的事情或實施新操作時進行調整和行使良好的判斷力——這是當今人工智能的一個顯著弱點.
事實上，正是在情況最糟糕的時候——當管制員弄清楚如何處理有嚴重問題、機場危機或由於安全問題或基礎設施故障而大面積關閉空域的飛機時——管制員對安全的貢獻最大。
此外，管制員不會駕駛飛機。他們與他人交流和互動以引導飛機，因此他們的責任從根本上是作為團隊的一部份——人工智能的另一個顯著弱點.
作為一名工程師和設計師，我最興奮的是人工智能在分析過去空中交通營運的大數據記錄方面的潛力，例如追求更高效的飛行路線。然而，作為一名飛行員，我很高興在無線電中聽到管制員平靜的聲音，如果我遇到問題，可以幫助我快速安全 地著陸。
