L’Intelligenza Artificiale per la prevenzione degli incidenti aerei

Nonostante gli enormi progressi tecnologici nel settore dell’avionica, sebbene il miglioramento degli standard di sicurezza abbia contribuito a ridurre il numero di incidenti, gli schianti al suolo (crash) anomali di aerei non verranno mai del tutto sradicati. Secondo stime più recenti della rete di sicurezza aerea internazionale, la maggior parte degli aerei coinvolti in incidenti mortali dopo la seconda guerra mondiale, dal 1945 a marzo 2019, ha interessato la flotta degli Stati Uniti, 839 aerei per la precisione, e numerose vite umane perse. Tuttavia gli esperti dell'aviazione sottolineano che la perdita di aerei risulta elevata anche in alcuni paesi soggetti a sanzioni economiche che impediscono alle compagnie aeree di modernizzare la loro flotta. La creazione di specifici modelli di Intelligenza Artificiale (AI) per l’identificazione di comportamenti anomali degli aerei in tutte le fasi di volo, consentirebbe un salto di qualità del grado di “sicurezza dinamica” (in quanto si eleverebbe in tempo reale, ovvero durante la missione) dei sistemi avionici. Infatti, i dati dei sensori delle apparecchiature critiche monitorati e acquisiti in tempo reale verrebbero trasformati in informazioni significative utilizzabili per la manutenzione predittiva “straordinaria” delle risorse di bordo interessate da anomalie, prevenendo così le cause di incidenti. La manutenzione predittiva intelligente, appunto basata sull’AI, sarebbe in grado di prevedere quando o se si verificheranno le anomalie funzionali delle apparecchiature critiche, realizzando così in tempi rapidi l’esecuzione di manutenzione automatica e la riparazione “on-site”, ove possibile, dei dispositivi interessati dall’anomalia, prima del verificarsi di gravi guasti e, conseguentemente, prima che si attivino le segnalazioni di allarme critico, come ad esempio la perdita di controllo dell’aereo per mal funzionamento dei dispositivi di controllo aerodinamico o il fuori servizio di uno o più motori. Oltre all’identificazione delle anomalie in tempo reale, la procedura di ripristino del corretto funzionamento del sistema avionico attivata dalla manutenzione predittiva intelligente, consente di evitare la necessità di intervento diretto dei piloti in caso di attivazione di allarmi critici, e ciò significherebbe ridurre i rischi di incidenti causati dal fattore umano. 

Introduzione

Gli aeroplani sono sempre stati una fonte di attrazione per molti anni, e ancora più adesso, in quanto la fisica del volo è meglio compresa. I progressi della tecnologia aeronautica hanno migliorato la progettazione e le operazioni delle attrezzature di volo, rendendo il trasporto aereo più sicuro di quanto non sia mai stato, tuttavia gli incidenti accadono ancora. Ad oggi, da fonti statistiche, gli Stati Uniti sono il paese con il più alto numero di incidenti mortali di aerei civili, escludendo gli incidenti di aerei militari, jet aziendali, dirottamenti ed altri eventi criminali. Il grafico di Figura 1 mostra le nazioni con il numero di incidenti aerei mortali dal 1945 al 10 marzo 2019.

Figura 1. Nazioni con il maggior numero di incidenti aerei mortali (fonte: Statista)

A seguito della continua crescita annuale della domanda di passeggeri del traffico aereo globale, nel gennaio 2019 si è registrato un aumento annuo del 6% dei passeggeri per chilometri percorsi su rotte internazionali, ma anche il numero di aerei coinvolti negli incidenti è in aumento. Anche se gli Stati Uniti sono classificati tra i 20 paesi con la più alta qualità delle infrastrutture aeree, riportano anche il più alto numero di incidenti aerei civili in tutto il mondo. In termini di incidenti mortali, sembra che la sicurezza aerea abbia subito qualche declino. Nel 2016 sono state registrate 0,39 perdite di jet su un milione di voli, contro le 0,32 perdite di jet su un milione di voli nel 2015. Tuttavia, il trasporto aereo è ancora il modo di viaggiare più sicuro. Nel 2012, poco meno del 90% di tutti gli incidenti mortali si sono verificati in Africa e in Asia. In quell'anno il Nord America ha registrato 29 incidenti, nessuno dei quali è stato mortale. Nel 2013 ci sono stati 90 incidenti nel trasporto aereo commerciale programmato. Per quanto riguarda il numero totale di incidenti, il 2012 ha registrato un calo del 21% su base annua rispetto al 2011, mentre il traffico aereo è rimasto relativamente stabile nello stesso periodo. L'anno 2014 è memorabile riguardo le prestazioni di sicurezza dell'aviazione a causa della tragica scomparsa del volo MH370 della Malaysia Airlines e l'abbattimento dell’MH17 che ha provocato 298 vittime. Tuttavia il numero di incidenti mortali tra tutti i tipi di aerei è più basso, solo 12 incidenti si sono verificati nel 2014 rispetto ai 17 del 2013. Nel 2015 sono stati registrati solo quattro incidenti mortali con 136 vittime. In quell'anno più di 3,5 miliardi di persone furono trasportate in sicurezza su 37,6 milioni di voli. Ciò nonostante, il tragico incidente aereo di Germanwings nel marzo 2015 e l'attacco deliberato di Metrojet nell'ottobre 2015, hanno suscitato nuove preoccupazioni sulla sicurezza delle compagnie aeree.

Le cause di incidenti aerei

Dagli anni ‘50 ad oggi, in base ai dati generati da autorevoli fonti statistiche specializzate in incidenti aerei, la probabilità che un incidente aereo possa essere ricondotta a una qualche forma di errore del pilota era di circa il 50%. In media, il 15% degli incidenti riconducibili all'errore del pilota ha coinvolto fattori legati al clima, mentre solo il 5% degli errori del pilota potrebbe essere collegato a problemi meccanici. Tra gli altri fattori aggiunti alle statistiche sugli incidenti anomali figurano:

- Errori commessi da controllori del traffico e dagli addetti alla manutenzione

- Clima avverso che non avrebbe potuto essere previsto

- Guasto meccanico

- Sabotaggio, atti di terrorismo e altre cause rare rispetto al numero totale di voli di linea in un dato anno

Un importante contributo all’incremento degli standard di sicurezza aerea proviene dall’attività delle autorità investigative sugli incidenti aerei delle più grandi nazioni. Queste agenzie investigative intervengono a seguito di gravi incidenti aerei mortali con l’obiettivo di ricercare e stabilire con certezza le cause che hanno determinato incidenti. L’individuazione delle cause rende possibile la correzione di errori di progettazione o di fabbricazione di apparati hardware e software dell’aereo, evitando così il ripetersi di similari incidenti. Il ruolo coordinato a livello internazionale di questi enti investigativi si rivela potenzialmente fondamentale per la ottimale applicazione della manutenzione predittiva intelligente basata su AI. Qualora fosse creato e reso disponibile alle compagnie aeree di tutte le nazioni un database internazionale costituito da un insieme di dati informativi relativi alle cause accertate di incidenti aerei mortali e non, la realizzazione di un'efficiente manutenzione predittiva sarebbe ancor più garantita. L’AI del sistema di manutenzione sarebbe così in grado di “ricordare” quali enti monitorare con priorità garantendone in tempo reale la piena funzionalità durante tutte le fasi di volo. La manutenzione predittiva AI [...]

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3 Commenti

  1. Adriano Gandolfo Adriano Gandolfo 18 Marzo 2020
  2. Alessandro Alessandro 18 Marzo 2020
  3. davide.balducci davide.balducci 20 Marzo 2020

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