الذكاء الاصطناعي في خدمات المناولة الأرضية وعمليات الطيران: نحو صناعة طيران أكثر كفاءة وذكاءً

1-المقدمة

تشهد صناعة الطيران تحولًا رقميًا، حيث يلعب الذكاء الاصطناعي (AI) دورًا محوريًا في تحسين الكفاءة والسلامة وتجربة العملاء. وهناك مجالان حاسمان يُحدث فيهما الذكاء الاصطناعي تأثيرًا كبيرًا:

*خدمات المناولة الأرضية

*عمليات الطيران

تتضمن هذه القطاعات تنسيقًا معقدًا بين العديد من الجهات، بما في ذلك شركات الطيران، والمطارات، ومراقبة الحركة الجوية، وفرق الصيانة، ومزودي الخدمات اللوجستية. يساعد الذكاء الاصطناعي في تحسين هذه العمليات من خلال الأتمتة، والتحليلات التنبؤية، واتخاذ القرار في الوقت الفعلي، والتوزيع الذكي للموارد.

2-الذكاء الاصطناعي في خدمات المناولة الأرضية

تشمل خدمات المناولة الأرضية جميع الأنشطة التي تحدث في المطار لتحضير الطائرة للإقلاع واستقبالها عند الوصول، مثل مناولة الأمتعة، التزود بالوقود، التنظيف، التموين، سحب الطائرات، صعود الركاب، وغير ذلك.

3-التطبيقات الرئيسية للذكاء الاصطناعي في المناولة الأرضية:

أ-الصيانة التنبؤية

*تحلل الأنظمة المدعومة بالذكاء الاصطناعي بيانات المستشعرات من المعدات الأرضية (مثل ناقلات الأمتعة، شاحنات الوقود) للتنبؤ بالأعطال قبل حدوثها.

*يقلل من وقت التوقف ويضمن التشغيل المستمر للبنية التحتية الحيوية.

ب-أنظمة مناولة الأمتعة الآلية

*تدير خوارزميات الذكاء الاصطناعي الأحزمة الناقلة وآلات الفرز باستخدام الرؤية الحاسوبية وتتبّع RFID.

*تحسن الدقة وتقلل من حالات فقدان الأمتعة.

ت-تخصيص الموارد والجدولة

*تعمل أدوات الذكاء الاصطناعي على تحسين تخصيص الطواقم الأرضية والمركبات والمعدات بناءً على جداول الرحلات والتأخيرات وتوقعات عبء العمل.

*تضمن الجدولة الديناميكية أوقات دوران أسرع وتكاليف أقل.

ث-المراقبة والتنبيه في الوقت الحقيقي

*يراقب الذكاء الاصطناعي بث الفيديو ومستشعرات إنترنت الأشياء في الساحة لرصد الشذوذ مثل المعدات في غير مكانها أو الظروف غير الآمنة.

*تُرسل التنبيهات إلى المشرفين لاتخاذ إجراء فوري، مما يعزز السلامة والامتثال.

ح-التوأم الرقمي لمحاكاة المطار

*تُحاكي التوائم الرقمية المدعومة بالذكاء الاصطناعي العمليات الأرضية في سيناريوهات مختلفة (الطقس، ساعات الذروة).

*تساعد المخططين على اختبار الاستراتيجيات وتحسين المرونة.

ج-إدارة تدفق الركاب

*يحلل الذكاء الاصطناعي لقطات الكاميرات وبيانات الهاتف المحمول لتتبع حركة الركاب.

*يعمل على تحسين تخصيص البوابات، وطوابير الأمن، وعمليات الصعود.

4-الذكاء الاصطناعي في عمليات الطيران

تشمل عمليات الطيران كل ما يتعلق بإرسال الطائرات، وتوجيهها، ومراقبة الأداء، والتواصل بين الطيارين والمراقبين وشركات الطيران.

التطبيقات الرئيسية للذكاء الاصطناعي في عمليات الطيران:

أ-تحسين مسار الرحلة

*يستخدم الذكاء الاصطناعي بيانات الطقس، وأنماط الرياح، ومعلومات الحركة الجوية لاقتراح أفضل المسارات.

*يوفر الوقود، ويقلل الانبعاثات، ويحسن دقة المواعيد.

ب-التحليلات التنبؤية للتأخيرات والاضطرابات

*تتنبأ نماذج التعلم الآلي بتأخيرات الرحلات استنادًا إلى البيانات التاريخية والطقس والحركة الجوية الحالية.

*يتيح إعادة الجدولة الاستباقية وإعادة توزيع الطواقم.

ت-التنبؤ بالطقس وتجنبه

*يدمج الذكاء الاصطناعي صور الأقمار الصناعية الفورية ونماذج الطقس لتحديد مناطق الاضطراب أو العواصف أو التجلّد.

*يعزز سلامة الرحلة وراحتها من خلال اقتراح طرق بديلة.

ث-التاكسي الآلي والمساعدة في الإقلاع

*توجه أنظمة التاكسي المدعومة بالذكاء الاصطناعي الطائرات على الأرض باستخدام الكاميرات والمستشعرات.

*قد تشمل التطبيقات المستقبلية الإقلاع والهبوط المدعومين بالذكاء الاصطناعي في ظروف الرؤية المنخفضة.

ج-مساعدات الذكاء الاصطناعي في قمرة القيادة

*تساعد المساعدات الصوتية المدعومة بالذكاء الاصطناعي الطيارين في الوصول إلى قوائم التحقق والأدلة والتشخيصات دون استخدام الأيدي.

*تحسن الوعي بالموقف وتقلل عبء العمل على الطيار.

ح-إدارة كفاءة الوقود

*يحلل الذكاء الاصطناعي أداء المحركات والحمولة وظروف الغلاف الجوي للتوصية بإجراءات لتوفير الوقود.

*يمكن لشركات الطيران تقليل التكاليف التشغيلية والبصمة الكربونية.

خ-مراقبة الحالة الصحية للطائرة (AHM)

*يراقب الذكاء الاصطناعي أنظمة الطائرة باستمرار (المحركات، الهيدروليك، الإلكترونيات) أثناء الرحلة.

*يتنبأ بالأعطال المحتملة ويولّد تنبيهات صيانة قبل الهبوط.

5-التحديات والقيود

رغم وعده، يواجه اعتماد الذكاء الاصطناعي في الطيران العديد من التحديات:

قضايا تنظيمية ومتعلقة بالامتثال

*الطيران صناعة شديدة التنظيم. يجب أن تفي أنظمة الذكاء الاصطناعي بمعايير اعتماد صارمة (مثل DO-178C، ARP4761).

جودة البيانات وتكاملها

*يتطلب الذكاء الاصطناعي بيانات فورية وعالية الجودة من مصادر متنوعة – وهو أمر يصعب جمعه ودمجه.

التعاون بين الإنسان والذكاء الاصطناعي

*يحتاج الطيارون والمراقبون والموظفون الأرضيون إلى التدريب للعمل بفعالية مع أدوات الذكاء الاصطناعي.

الثقة والشفافية

*يجب أن يثق المشغلون بقرارات الذكاء الاصطناعي، خاصةً في البيئات الحساسة للسلامة.

متطلبات البنية التحتية

*يتطلب ذلك بنية تحتية تقنية قوية، بما في ذلك الحوسبة السحابية، والأجهزة الطرفية، والشبكات الآمنة.

6-التوجهات الناشئة وآفاق المستقبل

أنظمة ذكاء اصطناعي تعاونية

*مشاركة شركات الطيران والمطارات وأنظمة مراقبة الحركة الجوية للبيانات عبر منصات الذكاء الاصطناعي لتحقيق التنسيق السلس.

الذكاء الاصطناعي التوليدي في الطيران

*استخدام النماذج اللغوية الكبيرة (LLMs) لإنشاء إجراءات تشغيل قياسية، ومواد تدريب، وأدلة لحل المشكلات في الوقت الفعلي.

أجهزة المحاكاة وأدوات التدريب المدعومة بالذكاء الاصطناعي

*أجهزة محاكاة غامرة قائمة على الذكاء الاصطناعي لتدريب الطيارين وفرق العمل الأرضي.

الذكاء الاصطناعي في إدارة الحركة الجوية (ATM)

*أنظمة مراقبة حركة جوية محسّنة بالذكاء الاصطناعي لتخصيص الفتحات الزمنية الديناميكي، والكشف عن التعارضات، وإدارة التدفق.

الطائرات والمسيّرات ذاتية القيادة

*يلعب الذكاء الاصطناعي دورًا رئيسيًا في إدارة طائرات الشحن ذاتية القيادة ومركبات التنقل الجوي الحضري (UAM) المستقبلية.

قراءة إضافية / مصادر

*استراتيجية الإيكاو للذكاء الاصطناعي في الطيران

*برنامج تحديث مراقبة الحركة الجوية NextGen من FAA

*مختبر الذكاء الاصطناعي في إيرباص – أبحاث الذكاء الاصطناعي في الطيران

Boeing AnalytX – حلول الذكاء الاصطناعي لشركات الطيران*

*الذكاء الاصطناعي من ناسا لمراقبة الحركة الجوية