Американската федерална авиационна администрация нареди до 2020 г. всички пътнически самолети, включително и малките машини, да бъдат оборудвани с нова проследяваща система, която излъчва GPS данни и дава по-точна информация за местоположението от наземните радари. Авиационните власти са възложили на учените от Масачузетския технологичен институт да изследват възможностите на новата система.
Очаква се през октомври учените от МТИ да представят резултатите от това изследване – нов алгоритъм, който използва данните от проследяващата система, за да предвижда и предотвратява сблъсъци между малки самолети. Само през последните десет години 112 малки самолета са попаднали в катастрофи във въздуха, а хиляди други са съобщили за подобна опасност. Основното предизвикателство е да се създаде алгоритъм за предвиждане на катастрофи, при който фалшивите тревоги са ограничени до минимум, смята водещият автор на изследването Максим Гариел. „Ако получавате фалшиви сигнали през цялото време, просто няма да се доверявате на системата или ще я изключвате“, обяснява Гариел. В същото време алгоритъмът не може да бъде безпогрешен. GPS системите са по-точни от радарите, но те, както и комуникационните канали, използвани от самолетите, не са перфектни. Освен това предвиждането на бъдещата позиция на самолета е невъзможно при неочаквана промяна на траекторията.
Голяма част от работата по новия алгоритъм включва оптимизирането на баланса между приемливите грешки и фалшивите тревоги. Гариел и колегите му са се спрели на двустепенна система от аларми – за умерен риск, която ще предупреждава пилотите, че техните траектории се доближават, и за висок риск, която ще уведомява за предстоящ сблъсък.
С всеки вид предупреждение е свързан обемът на пространството около всеки самолет, който Гариел описва като „хокейна шайба“, символизираща вероятната позиция на самолета с оглед на получените GPS данни. Учените решили да използват аналогията с хокейната шайба, тъй като самолетите се движат много по-бавно вертикално, отколкото хоризонтално. Така хокейната шайба, която отговаря на по-голямата опасност, е по-малка и има фиксиран размер. И обратно - шайбата, която отговаря на средната опасност, е по-голяма и се променя в зависимост от траекториите на самолетите.
За да изчислят оптималните размери на шайбите, Гариел и колегите му използвали данните от летищата в района на Сан Франциско, събирани в продължение на шест месеца. За да тестват ползата от новия алгоритъм, учените използвали много точен компютърен модел на въздушния трафик, създаден от изследователите в лабораторията „Линкълн“ на МТИ. На базата на данните от всички авиорадари в САЩ за повече от осем месеца моделът на лабораторията „Линкълн“ генерира произволни траектории за хипотетични самолети, които се вписват много добре в реалната статистика. С помощта на този модел Гариел и колегите му открили, че процентът на фалшивите тревоги при техния алгоритъм действително е много малък. Те се надяват скоро да започнат тестове и с истински самолети.