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自航空业诞生以来，驾驶舱操作经历了重大变化。由于航空电子设备和通信技术的改进，客机的发展导致机组人员数量逐渐减少。随着飞行工程师、领航员和无线电操作员被新的玻璃驾驶舱功能所取代，机上人员从 5 人减少到 3 人，然后又减少到 2 人。到目前为止，尽管系统可靠性不断提高，但这一数字尚未减少。事实上，商业航空业最近才开始对单飞行员操作 (SPO) 产生兴趣。目标是评估可以将副驾驶员职责重新分配给可靠和自动化子系统和/或地面支持操作员的强大解决方案。对 SPO 的这种吸引力主要源于现代航空业预计将面临的挑战，包括预计的合格飞行员短缺 51 和不断增加的 27 空中交通（图 1）。考虑到这一点，一些公司正在为向 SPO 过渡做准备，SPO 有可能在长期内节省大量成本 4。事实上，到目前为止，许多专家都同意将这一变化视为一种经济效益。例如，瑞士联合银行 (UBS) 进行的一项研究表明，通过在商用航空中引入 SPO，全球航空公司将在长期内节省 150 亿美元 38 的运营成本。然而，尽管有这些潜在的好处，但关于安全性和人为因素的争论仍在继续，SPO 的技术、操作和商业可行性尚未得到证实。相反，所谓的扩展最低机组运营 (eMCO) 概念正在经历一个不那么麻烦的开发过程，它基于对现有设计的改进，其中 SPO 将仅限于飞行的巡航阶段（例如长途、跨大陆航班）。由于缺乏冗余副驾驶员交叉核对功能，单飞行员操作面临的主要挑战之一将是评估和预测单飞行员的任何高工作负荷情况，以便保持其对任务计划的心理状态并正确处理突然失能事件。此外，由于自动化将接管副驾驶员的一些任务，因此有必要设计一个合适的人机界面 (HMI)，以适应操作员的心理状态。其他挑战通常与操作、通信程序和流程以及飞行员/机组人员的培训要求和系统完整性有关。向单飞行员操作的过渡还将需要彻底修改认证范式，考虑到从审议/反应系统向可根据操作条件扩展的混合自主系统的转变。目前，人们正在付出大量努力来评估某些新型飞行辅助系统的运行潜力，这些系统可以作为满足 SPO 提出的新要求的一种手段。学术界和工业界目前正在研究所谓的数字飞行助手 (DFA) 操作概念，以降低驾驶舱的复杂性并在紧张的决策过程中为飞行员提供支持，包括可能导致失能的决策过程。该系统通常旨在执行任务或基于传感器的飞行员认知状态实时评估，以提供特定警报，防止混乱或失去意识。
实现单人驾驶操作的技术和……
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