Последние пять лет авиакомпании активно применяют блокчейн и алгоритмы машинного обучения для решения задач отрасли. С помощью технологии распределённого реестра компании создают безопасные системы хранения и передачи данных, в то время как анализ больших данных используется для принятия решений в задачах авиасообщения.

В то же время и в блокчейне, и в машинном обучении требуются колоссальные вычислительные мощности и высокопроизводительные кластеры на базе дорогих графических процессоров. Авиаотрасль может позволить себе организацию инфраструктуры для подобных проектов, и в последние годы оказалась одним из важных игроков в сфере ИИ и блокчейна.

Как блокчейн и AI улучшают авиационную безопасность

Блокчейн и искусственный интеллект (ИИ) могут использоваться для обнаружения и предотвращения аварийных ситуаций, проверки пассажиров и других процессов, угрожающих безопасности полётов. 

Идентификация личности

Международная компания SITA (Société Internationale de Télécommunications Aéronautiques) применяет блокчейн для распределённого хранения данных о рейсах и пассажирах SITA Smart Path. Система проверки пассажиров в аэропорту использует технологии биометрии (сканирование лица и распознавание голоса) для идентификации личности и ускорения прохождения контроля безопасности. 

Каждый раз, когда пассажир проходит контроль безопасности, данные сохраняются в SITA Smart Path, а информация о пассажирах, пилотах и рейсах передаются между участниками системы: авиакомпаниями, аэропортами и правительственными организациями. Блокчейн-реестр не только повышает безопасность, но также сокращает время проверки и позволяет проводить сверку документов даже без подключения к сети.

При этом блокчейн обеспечивает защиту данных от взлома и мошенничества. За счёт децентрализованной природы протокола хакеры не могут осуществить направленную атаку — выход из строя единичных узлов не окажет существенного влияния на систему в целом.

Обслуживание парка воздушных судов

Компания Aeron стремится снизить влияние человеческого фактора на безопасность полётов. Организация разработала блокчейн-протокол для менеджмента данных о полётах и техническом обслуживании воздушных судов. Основной акцент — на предотвращении аварий, связанных с некорректным техническим обслуживанием и рассогласованием сведений о полётах. Для этого в проекте хранятся не только маршрутные данные, но также информация о техническом обслуживании воздушных судов, сертификатах и лицензиях пилотов.

Для схожих целей применяются и алгоритмы машинного обучения. Так, Honeywell Aerospace работает над проектами, направленными на минимизацию полётных рисков за счёт анализа данных: улучшают системы управления полётом, повышают качество работы радаров и систем дистанционного зондирования атмосферы для своевременного предупреждения пилотов об опасностях и необходимой корректировки маршрута.

Компании GE Aviation и Rolls-Royce применяют алгоритмы машинного обучения для анализа данных о двигателях самолётов, чтобы своевременно выявлять неисправности, а также в исследовательских целях — для повышения производительности турбин.

Цифровые двойники

Оснащение самолётов большим количеством дополнительных датчиков, позволяют создать «цифровой двойник» как для системы в целом, так и для наиболее критичных компонентов. Так, GE Aviation разработала цифровой двойник посадочного устройства самолёта. Информация сенсоров давления и температуры, размещённых на частях шасси, подверженных поломкам, используется в цифровой модели для прогноза сбоев и оставшегося срока службы.

Опрос, проведённый FlightGlobal в декабре 2017 года среди аэрокосмических предприятий и авиакомпаний, показал, что уже пять лет назад около половины компаний использовали BIg Data для принятия решений о техническом обслуживании самолётов. 

Как блокчейн и AI повышают эффективность авиационных процессов

Алгоритмы блокчейна и искусственного интеллекта используются не только для улучшения безопасности, но и для повышения качества авиационных процессов: оптимизации логистики, управления ресурсами, экономии топлива, проведения технического обслуживания, оптимизации маршрутов и расписаний рейсов, формирования персональных предложений для пассажиров. Алгоритмы ИИ анализируют данные о пассажирах, грузах и других факторах, чтобы оптимизировать логистические процессы и повысить эффективность авиационных компаний.

Бронирование билетов

Winding Tree — это стартап, который использует блокчейн для создания децентрализованной платформы бронирования авиабилетов. Основная идея заключается в том, чтобы убрать посредников из процесса и связать напрямую пассажиров и авиакомпании через систему смарт-контрактов. Авиакомпании смогут снизить издержки и предлагать более низкие цены на авиабилеты. Хранение данных в распределённой блокчейн-сети делает платформу менее уязвимой к кибератакам и взлому. Компания также сотрудничает с Air France-KLM — крупнейшей авиакомпании Европы, заинтересованной в улучшении процессов бронирования и трекинга багажа.

Оптимизация заполнения рейсов

Стартапы Lumo и Flyzen используют большие данные, чтобы быстро анализировать данные по задержкам рейсов и предлагать решения, снижающее количество задержек и улучшающие качество обслуживания пассажиров. Родственную задачу решает система компании Volantio , которая использует блокчейн и ИИ для оптимизации заполнения рейсов и управления перебронированием. С помощью системы авиакомпании предлагают пассажирам бонусы за перенос рейса на более поздний или более ранний период. Airbus использует алгоритмы машинного обучения для лучшего прогнозирования времени прибытия самолётов и оптимизации расписания рейсов. 

Оптимизация полётов

Boeing и исследовательская компания SparkCognition создали на базе технологий блокчейна и машинного обучения систему управления трафиком воздушных судов. Их совместный проект SkyGrid обеспечит лучшую безопасность и эффективность полётов с оперативным предсказанием возможных проблем и принятием мер по их предотвращению.

Менеджмент ресурсов

Другим важным вопросом является неоптимальность расходования ресурсов авиакомпаний на различных уровнях управления. Avinoc создали децентрализованную систему управления авиационными ресурсами. Система позволяет авиакомпаниям и другим участникам рынка авиационных услуг быстро находить и бронировать ресурсы, такие как аэропорты и команды по техническому обслуживанию самолётов. Honeywell разработала систему GoDirect Fuel Efficiency, повышающую эффективность использования топлива и сокращения вредных выбросов, которую уже применяют Thomas Cook Scandinavia.

Персональные предложения

Не могу не упомянуть разрабатываемую нашей командой IT-платформу Aviamarket (планируем запустить летом 2023 г.). Площадка объединяет предложения профессиональных участников рынка по продаже и приобретению воздушных судов, поставщиков авиационных услуг и оборудования.

Можно сказать, что Aviamarket — это аналог маркетплейса в области авиации с удобным справочником по воздушным судам, авиационным правилам и сопроводительным материалам. В личном кабинете клиент сравнивает характеристики судов, а цифровой помощник на основе краткого опроса подсказывает, на какие воздушные суда обратить внимание. IT-платформа включает руководства, гайды и рекомендации участников индустрии — клиент может найти на площадке всю нужную информацию без дополнительных звонков, бумажной волокиты и прочих формальностей, чтобы приобрести подходящее воздушное судно.

Калькулятор финансирования Aviamarket предлагает актуальные цифры с учетом конкретного региона (Великобритания, Европа, США). К примеру, если ФРС США поднимает базовую ставку, то данные корректируются на платформе в  онлайн-режиме. Подобного инновационного продукта на рынке сейчас нет — наиболее близкие конкуренты предлагают заполнить форму и получить предложение «вручную».

Для построения умного поиска по системе мы используем анализ большого объёма данных о воздушных судах: условия эксплуатации, регион, количество часов налёта и др. В том числе интеллектуальная система исследует всю историю обслуживания: были ли серьезные поломки, жесткие посадки, повреждение фюзеляжа и как проводился ремонт. При этом мы особо заботимся об обеспечении высокого уровня цифровой безопасности для накопленных данных и защите от кибератак.

Определение стоимости покупки и эксплуатации воздушного судна

С учётом количества информации определение оптимальной стоимости является многофакторной задачей, качественно решить которую можно только с помощью современных предсказательных алгоритмов и прозрачной системы обмена данными. Кроме самой стоимости воздушного судна, также важен расчет стоимости эксплуатации — ещё одна трудоемкая задача для системного анализа и хранения данных (пример отчета в pdf).

Сейчас на рынке гражданской авиации Великобритании, Европы и США находится порядка 250 тысяч воздушных судов, включая вертолеты, планеры, самолеты и бизнес-джеты. По нашим оценкам внедрение современных технологий будет способствовать увеличению объема рынка до 10-12% в последующие 5 лет. При этом существенное значение на рост окажет упрощение процедуры перепродажи воздушных судов на вторичном рынке.

Проблемы, связанные с внедрением блокчейн и ИИ в авиацию

Главной проблемой внедрения технологий блокчейн и ИИ в авиации является отсутствие единых стандартов. Каждая компания использует собственный подход к этим технологиям, что затрудняет взаимодействие между компаниями и создание общих стандартов. 

Одним из первых инициаторов изменений стала вышеупомянутая компания SITA, предложившая стандарт электронной лицензии персонала. Немаловажное влияние на этот процесс оказала пандемия, когда из-за закрытия офисов органы гражданской авиации не продлевали бумажные лицензии пилотов.

Стоит заметить, что даже относительно вопросов купли-продажи на рынке воздушных судов не хватает квалифицированных брокеров и экспертов, которые могут оценить текущее состояние и рыночную стоимость воздушного судна. К тому же, сами брокеры для оценки технического состояния привлекают инженеров, аккедитованных заводом-изготовителем. Недостаток специалистов приводит к несоответствию рыночных цен и потребностей покупателей.

Заключение

Инициатива в развитии поддерживается не только на уровне частных компаний. Применение технологии блокчейн рассматривалось в докладе Объединённой инспекционной группы ООН в 2020 г., а ассамблея ИКАО ещё в 2019 г. призвала государства-члены, имеющие опыт внедрения блокчейн в сфере гражданской авиации, поделиться таким опытом с другими государствами. Аналогичные инициативы на международном уровне касались и использования в авиации концепций работы с «большими данными».

Блокчейн и искусственный интеллект имеют огромный потенциал для применения в авиационной отрасли для улучшения безопасности и эффективности авиационных процессов. Однако, для того чтобы эти технологии распространились в авиации, необходимо создание общих стандартов и инвестиций в развитие технологий.