シコルスキーは2013年から自律飛行ヘリのテストをしてきた。長い努力の先にある目標のひとつは、この空飛ぶ機械が人間のパイロットなしで乗客を運べるようにすることだ。PHOTOGRAPH COURTESY OF LOCKHEED MARTIN

2000年1月11日の朝、アメリカ沿岸警備隊のヘリ操縦士、マーク・ウォードは救難信号を受けて緊急出動した。船がノースカロライナ沖で北東の強風を受けて、沈みそうだというのだ。

ウォードは時速70マイル（時速約112km）の強風に苦労しながらも、なんとか海面から30フィート（約9.1m）の高さでヘリを安定させていた。その間に、ヘリの乗組員が漁船に乗っていた5人全員を無事に引き上げたのだった。

このときの任務は、ウォードが22年間の捜索救難ヘリのパイロットとしての経験のなかで、最も困難なもののひとつだった。そしていま、彼は後輩たちが同じような危険に遭わないための仕事をしている。ヘリコプターメーカーのシコルスキーによる自律飛行ヘリの開発計画で、チーフテストパイロットをしているのだ。

「ある程度の自動操縦が実現するだけでも、ヘリのパイロットの仕事量は減り、ストレスや不安も解消されます」とウォードは言う。「機械には人間が見えないものも見えますし、人間には不可能な情報の処理と対応ができるのです」

いまや、旅客機はほとんどの時間を自動操縦で飛んでおり、ロボットカーが世界中のいろいろな都市でテスト走行をしている。だが、ヘリ自身に飛ぶことを教えるのは、いささか勝手が違う。

ヘリは突風の吹く海上でホヴァリングしなければならないし、強風のなか石油掘削基地に着陸しなければならない。さらには、航空地形図に載っていない送電線や移動通信用鉄塔を身軽にかわし、ケガをした登山者を救助するときはスキッド（ヘリの脚）の片側だけを切り立った崖に降ろさなければならない。

「ヘリコプターは障害物の多い環境下で飛ぶため、パイロットの仕事量は非常に多いのです」と、クリス・ヴァン・ブイテンは言う。彼はロッキード・マーティンの子会社で、自律飛行ヘリを開発しているシコルスキー・イノヴェイションズの副社長だ。

ブイテンによると、ロボットヘリは自律飛行機よりもコンピューターの計算が余計に必要なのだという。特に整備された飛行場を行き来するのではないときにはそうだという。「沈みかかった船が晴れた日にSOSを発することはあまりありません。SOSは雨の降る夜にアラスカ沖で発せられるほうが多いのです」

すでに航空産業は自律飛行ヘリに大金をつぎ込んでいる。2018年5月に、ボーイングの子会社Aurora Flight Sciencesは、開発中の無人貨物輸送システムを「Bell UH-1H 」に搭載し、初めて自動操縦でガソリンと水と医薬品をカリフォルニア州にいた海兵隊員の元に届けることに成功した。

ロッキード・マーティンは07年以来、無人ヘリ「K-MAX」を開発している。遠隔操作や半自動操縦から開発を始めて、11〜14年にはアフガニスタンで物資を輸送した。

AIの役割を最小限に

シコルスキーが開発しているのは、「マトリックス・テクノロジー・システム」と名づけられた自動操縦システムだ。2013年から自社の商業用ヘリ「S-76」にそのシステムを搭載したシコルスキー自動化研究機（Sikorsky Autonomy Research Aircraft＝SARA）をウォードが操縦して、実証実験を行っている。その基本的な機能は、アプローチと着陸のために飛行場周辺でトラフィックパターンを飛ぶことと、海上を動く物体に接近し着陸するためにそれを追跡することだ。

驚くべきは、SARAはすでに30マイル（約48km）の距離の自律飛行に成功していることだ。離陸、飛行、着陸をすべてコンピューターが行ったのだが、着陸時には着陸地点の評価と選択も行った。

米国防高等研究計画局（DARPA）は、自動化でどれだけパイロットの負荷を減らし、安全性を向上できるかを調べる「ALIAS（Aircrew Labor In-Cockpit Automation System、乗員業務自動化システム）」計画を推進しているが、SARAはその計画の最終フェーズに到達している。

シコルスキーはまた、UH-60ブラックホーク2機に一部改変したマトリックスシステムを搭載し、軍用ヘリの選択的自動操縦システムも開発している。試験飛行は2019年の予定だ。

自律飛行ヘリを開発している企業のゴールのほとんどは、貨物ではなく乗客を乗せて飛ぶ完全自律化したヘリだ。それは空飛ぶタクシーを実現させる鍵となるし、パイロット不足に直面するであろう軍事分野、商業分野にとって重要なことだ。そのために、人を乗せて運ぶシステムとして安全で有効だと認定されることが最も必要になる。

「わたしたちが開発をしようと決めたとき、信頼性と安全性の実現が大きな問題となりました」と語るのは、シコルスキーの自律飛行ヘリ開発においてディレクターを務めるイゴール・チェレピンスキーだ。「開発を成功させるには、わが社のほかのヘリと同じぐらい安全でなければなりません。それがわたしたちの基本理念です」

そのために人工知能（AI）の役割を最小限にするのは、直感に反した戦略に思える。「優れたAIとディープラーニングは高次的な機能です」とヴァン・ブイデンは言う。「高次的な機能はその正しさを証明するのが難しい。証明する方法がわかるまで、わたしたちはより決定論的な方法を使おうと思います」

どういうことかというと、AIの得意とする解釈や推量に頼らずに、人間の予測可能で明確な行動を中心に据えながら、システムを使うというのだ。

チェレピンスキーによると、機上では予想外のことが起きたときに対応を考えることも、光学センサーでコンピューターヴィジョンのデータを適用することも、そのやり方がよいという。「わたしたち人間のパターン認識が複数のアルゴリズムによって処理されているとしても、それはとても信頼でき、とても飛行に適しているのです」

パイロットのストレスを減らすシステム

自律走行車はどこを走るときでも高解像度の地図に頼ることになるが、シコルスキーは地図を作成しないで、リアルタイムのセンサーだけを使って自律飛行ヘリを飛ばしている。「飛行機が地図にない障害物にぶつかることはまずないですからね」とチェレンピンスキーは言う。「例えば携帯電話キャリアが、誰にも告知せず急に移動通信用鉄塔を建てることはないでしょう」

こうした要素すべてとアルゴリズムの働きを評価する作業は、ウォードに委ねられた。テスト飛行で彼は、機体を微調整することを助けるシステムの意思決定を評価し、パイロットの作業をどれだけ簡素化したかを評価した（自動操縦時もすぐに手動操縦に切り替える態勢はとっている）。「われわれが望んでいるのは、現在あるヘリコプターの飛行管理システムを利用して、タブレット端末を数回タップするだけで10分間、機械が代わりに操縦してくれることです」

2000年の救難任務において、ウォードが沈みかけている船の上空にヘリをもっていったあとは、強風のなかでホバリングさせるために彼は必死で操縦桿、レヴァー、ペダルを操作し続けた。マトリックスシステムのレヴェルの自動化ができれば、こうした状況における操作は基本的にシステムへ任せられる。

人間はシステムを監視し、位置の修正などの変更はタブレット端末の仮想ジョイスティックでするだけでいい。シコルスキーが社内でテクノロジー開発をしようと決断した理由は、そのほうが開発プロセスを早められ、ウォードたちがタブレット端末のコントローラーの配置や仮想ジョイスティックの形状などを意見できて、遅くても数日か、早ければ数分で変更した結果を見られるからだ。

人間のパイロットがいらない完全自律飛行ヘリの実現はまだかなり先だが、その途中のステージで乗組員の仕事を減らせることで大きなメリットが得られる。「嵐のなかで船から離れないように飛ぶだけでも、神経をすり減らす難しい任務です。自動システムならば、最悪の環境においても、船を追跡して、対空速度、高度、位置を保つことができます」とウォードは言う。

そうした状況では、数々の突発事態が起こって、パイロットの負担が重くなりすぎ、その結果、必要とされる状況認識力が失われることがあるという。「パイロットのストレスが下がれば、状況認識力は上がるので、乗組員と任務に集中しやすくなります」

自律化か？自動化か？

実際のところ、ヘリがこなすさまざまな任務を考えると、完全自律化は適さない場合が少なくない。「自律化がいいのか、自動化がいいのかは意見が分かれています」とチェレピンスキーは言う。人間は常に助けが必要だが、すべてを機械に置き換えるのが賢明だとはいえないだろう。

「機械は自ら任務を見つけられません。人間は創造的だからそれができます。計画を立て、機械に何をさせるかを決め、優先して助ける人を選ぶことなどをするのです。（スタートレックの）宇宙船エンタープライズ号を考えてみてください。ブリッジの5〜6人が決断を下しますが、宇宙のA点からB点にワープするのは機械の役目です」

もしあなたが海で遭難しているとしたら、救助にやってきたヘリを見るよりも、カーク船長に匹敵するヒーローの姿を見るほうがはるかに嬉しいだろう。そしてヒーローはヘリから降ろされたロープにあなたを結んで、「スコッティー、転送してくれたまえ」とおなじみのセリフを言うのだ。風への対処はコンピューターに任せればいい。

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