Искусственный интеллект (ИИ) считается одной из самых востребованных технологий современности, которая проникает во все сферы жизнедеятельности, включая авиацию. В авиации он используется для улучшения безопасности, эффективности, надежности и экономической составляющей полетных процессов. К примеру, ИИ применяется для анализа данных с различных датчиков и систем управления полетом, что позволяет автопилоту, в частности, реагировать на изменения погоды по маршруту, попадания в зону турбулентности атмосферы и т.д. Турбулентность же несмотря на ряд перспективных предложений до сих пор остаётся одной из главных опасностей, с которой сталкиваются авиалайнеры.

В исследовании, опубликованном в сентябре 2024 года в журнале «NPJ Robotics», рассказывается о том, как учёные смогли разработать метод управления самолётами под названием FALCON. Он предполагает использование системы искусственного интеллекта для автоматической корректировки полёта с учётом турбулентности. Система основана на методе Фурье, где применяются комплексные синусоидальные волны для представления данных о воздушных течениях. Исследователи обнаружили, что данные в виде периодических волн позволяет эффективнее моделировать условия турбулентности.

Учёные протестировали FALCON в аэродинамической трубе Калифорнийского технологического института, используя аэродинамическое крыло в качестве модели БПЛА; его оснастили датчиками давления и управления поверхностями. С их помощью ИИ определял изменения давления и регулировал угол тангажа (это угол между направлением земной скорости летательного аппарата и горизонтальной плоскостью), а также подбирал условия для поддержания устойчивости. Перед крылом в аэродинамической трубе установили подвижный цилиндр для создания случайных колебаний турбулентности (имитация сильных атмосферных перепадов). Было обнаружено, что после 9 минут (!) обучения, ИИ смог сохранять и поддерживать устойчивость аэродинамического профиля в аэродинамической трубе несмотря на меняющееся всплески турбулентности; при этом он ещё фиксировал и передавал результаты полёта.

«Испытания в аэродинамической трубе Калифорнийского технологического института показывают, что FALCON может обучаться за считаные минуты, что указывает на возможность масштабирования для более крупных летательных аппаратов», — комментируют учёные для Live Science. Следующий этап исследования направлен на сокращение времени обучения ИИ. Это, вероятно, станет основной задачей исследователей, поскольку способность быстро адаптироваться под атмосферные условия необходима для практического решения проблемы турбулентности.