ระบบ ในปี 1931 นักบินชาวอเมริกันไวลีย์ โพสต์ ได้บินล็อกฮีดเวก้าเครื่องยนต์เดียวของเขา หรือที่เรียกว่า วินนี่ เม ไปรอบโลกด้วยสถิติ 8 วัน 15 ชั่วโมง 51 นาที โพสต์มีผู้นำทางชื่อ แฮโรลด์ แกตตี้ เพื่อช่วยให้เขาตื่นตัว และต่อสู้กับความเหนื่อยล้าในเที่ยวบินประวัติศาสตร์นั้น แต่เมื่อไวลีย์โพสต์ กลายเป็นคนแรกที่บินเดี่ยวรอบโลกในปี 1933 เขาต้องทำทุกอย่างโดยไม่ต้องใช้มืออีกคู่ เคล็ดลับสู่ความสำเร็จของเขา หรืออย่างน้อยหนึ่งในความลับของเขาก็คือระบบการบินอัตโนมัติธรรมดาๆ ที่บังคับทิศทางเครื่องบินขณะที่เขาพักผ่อน
ปัจจุบัน ระบบการบินอัตโนมัติเป็นระบบที่ซับซ้อน ซึ่งทำหน้าที่เดียวกับนักบิน ที่ได้รับการฝึกฝนมาอย่างดี ในความเป็นจริง สำหรับกิจวัตรและขั้นตอนบางอย่างบนเครื่องบิน ระบบการบินอัตโนมัติดีกว่ามือมนุษย์ด้วยซ้ำ พวกเขาไม่เพียงแค่ทำให้เที่ยวบินราบรื่นขึ้นเท่านั้น แต่ยังทำให้ปลอดภัย และมีประสิทธิภาพมากขึ้นด้วย
ระบบการบินอัตโนมัติเป็นอุปกรณ์สำหรับควบคุมยานอวกาศอากาศยาน เรือบรรทุกน้ำ ขีปนาวุธ และยานพาหนะ โดยปราศจากการแทรกแซงอย่างต่อเนื่อง คนส่วนใหญ่เชื่อมโยงระบบขับเคลื่อนอัตโนมัติกับเครื่องบิน นั่นคือสิ่งที่เราจะเน้นย้ำในบทความนี้ อย่างไรก็ตาม หลักการเดียวกันนี้ ใช้กับระบบขับเคลื่อนอัตโนมัติที่ควบคุมเรือทุกประเภท
ในโลกของเครื่องบิน ระบบขับเคลื่อนอัตโนมัติได้รับการอธิบายอย่างแม่นยำกว่า ว่าเป็นระบบควบคุมการบินอัตโนมัติ เป็นส่วนหนึ่งของ ระบบ การบินของเครื่องบิน ซึ่งเป็นระบบอิเล็กทรอนิกส์อุปกรณ์ และอุปกรณ์ที่ใช้ในการควบคุมระบบหลักของเครื่องบินและการบิน นอกเหนือจากระบบควบคุมการบินแล้ว การบินยังรวมถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับการสื่อสาร การนำทาง การหลีกเลี่ยงการชนกัน และสภาพอากาศ
การใช้งานดั้งเดิมของระบบควบคุมการบินอัตโนมัติ คือการให้การช่วยเหลือนักบินในระหว่างขั้นตอนการบินที่น่าเบื่อ เช่น การล่องเรือในระดับความสูง ระบบขับเคลื่อนอัตโนมัติขั้นสูง สามารถทำอะไรได้อีกมาก ดำเนินการแม้กระทั่งการซ้อมรบที่มีความแม่นยำสูง เช่น การลงจอดของเครื่องบินในสภาพที่ทัศนวิสัยเป็นศูนย์ แม้ว่าระบบออโตไพลอตจะมีความหลากหลายอย่างมาก แต่ส่วนใหญ่สามารถจำแนกตามจำนวนชิ้นส่วนหรือพื้นผิวที่พวกเขาควบคุม เพื่อทำความเข้าใจการสนทนานี้
การทำความคุ้นเคยกับพื้นผิวการควบคุมพื้นฐาน 3 แบบ ที่ส่งผลต่อทัศนคติของเครื่องบินจะช่วยให้เข้าใจได้ คือลิฟต์ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ส่วนหางของเครื่องบินที่ควบคุมระดับเสียง หางเสือยังตั้งอยู่ที่ส่วนหางของเครื่องบินอีกด้วย เมื่อหางเสือเอียงไปทางกราบขวา เครื่องบินจะหันเห คุณต้องบิดแกนตั้งในทิศทางนั้น เมื่อหางเสือเอียงไปที่กราบซ้าย ยานจะหันไปในทิศทางตรงกันข้าม ในที่สุด ปีกแก้เอียงที่ขอบด้านหลังของแต่ละปีก ม้วนระนาบจากด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่ง
ระบบขับเคลื่อนอัตโนมัติ สามารถควบคุมพื้นผิวบางส่วนหรือทั้งหมดเหล่านี้ได้ ระบบขับเคลื่อนอัตโนมัติแบบแกนเดียว จะจัดการชุดควบคุมเพียงชุดเดียว ซึ่งโดยปกติจะเป็นชุดควบคุมปีก เนื่องจากการควบคุมการหมุน จะทำให้ปีกเครื่องบินอยู่ในรางกระดูกงูที่สม่ำเสมอ ระบบขับเคลื่อนอัตโนมัติแบบ 2 แกนจะจัดการลิฟต์และปีกนก ในที่สุดระบบขับเคลื่อนอัตโนมัติแบบ 3 แกนจะจัดการระบบควบคุมพื้นฐานทั้ง 3ระบบได้แก่ แกนปีก ลิฟต์ และหางเสือ
อะไหล่ออโตไพลอต หัวใจของระบบควบคุมการบินอัตโนมัติสมัยใหม่ คือคอมพิวเตอร์ที่มีโพรเซสเซอร์ความเร็วสูงหลายตัว ในการรวบรวมข้อมูลที่จำเป็นในการควบคุมระนาบโพรเซสเซอร์ จะสื่อสารกับเซนเซอร์ที่อยู่บนพื้นผิวการควบคุมหลัก นอกจากนี้ ยังสามารถรวบรวมข้อมูลจากระบบ และอุปกรณ์อื่นๆ ของเครื่องบิน เช่น ไจโรสโคปมาตรวัดความเร่ง มาตรวัดความสูงเข็มทิศ และมาตรวัดความเร็วของเครื่องบิน
การคำนวณเหล่านี้ กำหนดว่ามันปฏิบัติตามคำสั่งที่ตั้งค่าไว้ในตามที่ควบคุมหรือไม่ จากนั้นโพรเซสเซอร์จะส่งสัญญาณไปยังหน่วยกลไกเซอร์โว ต่างๆ กลไกเซอร์โว หรือเรียกสั้นๆ ว่าเซอร์โว คืออุปกรณ์ที่ให้การควบคุมเชิงกลในระยะไกล มีเซอร์โว 1 ตัวสำหรับแต่ละพื้นผิว การควบคุมที่รวมอยู่ในระบบออโตไพลอต เซอร์โวจะรับคำสั่งจากคอมพิวเตอร์ และใช้มอเตอร์หรือระบบไฮดรอลิก เพื่อเคลื่อนพื้นผิวควบคุมของยาน เพื่อให้แน่ใจว่าเครื่องบินจะรักษาทิศทาง และท่าทีที่เหมาะสม
เพื่อความง่าย จะมีการแสดงพื้นผิวควบคุมเพียงพื้นผิวเดียว นั่นคือ หางเสือ แม้ว่าพื้นผิวควบคุมแต่ละพื้นผิวจะมีการจัดเรียงที่คล้ายคลึงกันก็ตาม โดยมีเซนเซอร์ส่งข้อมูลไปยังคอมพิวเตอร์ขับเคลื่อนอัตโนมัติ ซึ่งจะประมวลผลข้อมูลและส่งสัญญาณไปยังเซอร์โว ซึ่งย้ายพื้นผิวการควบคุม ซึ่งเปลี่ยนทัศนคติของเครื่องบิน ซึ่งสร้างชุดข้อมูลใหม่ในเซนเซอร์ ซึ่งจะเริ่มกระบวนการทั้งหมดอีกครั้ง วงจรป้อนกลับประเภทนี้ เป็นศูนย์กลางในการทำงานของระบบออโตไพลอต สิ่งสำคัญคือ เราจะต้องตรวจสอบว่าวงจรป้อนกลับทำงานอย่างไร
ระบบการบินอัตโนมัติ เป็นตัวอย่างของระบบควบคุม ระบบควบคุมใช้การกระทำตามการวัด และมักจะมีผลกระทบต่อค่าที่พวกเขากำลังวัด ตัวอย่างคลาสสิกของระบบควบคุมคือ วงจรป้อนกลับเชิงลบที่ควบคุมเทอร์โมสตัทในบ้านของคุณ ทำงานดังนี้ เป็นช่วงฤดูร้อน เจ้าของบ้านตั้งตัวควบคุมอุณหภูมิเป็นอุณหภูมิห้องที่ต้องการ เช่น 78 องศาฟาเรนไฮต์ เทอร์โมสตัทจะวัดอุณหภูมิอากาศ และเปรียบเทียบกับค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้า
เมื่อเวลาผ่านไป อากาศร้อนนอกบ้านจะทำให้อุณหภูมิภายในบ้านสูงขึ้น เมื่ออุณหภูมิภายในเกิน 78 องศาฟาเรนไฮต์ เทอร์โมสตัทจะส่งสัญญาณไปยังเครื่องปรับอากาศ เครื่องปรับอากาศคลิก และทำให้ห้องเย็นลง เมื่ออุณหภูมิในห้องกลับมาที่ 78 องศาฟาเรนไฮต์ สัญญาณอื่นจะถูกส่งไปยังเครื่องปรับอากาศ ซึ่งจะดับลง
เรียกว่าวงจรป้อนกลับเชิงลบ เนื่องจากผลลัพธ์ของการกระทำบางอย่าง ขัดขวางการทำงานต่อไปของการกระทำนั้น ระบบควบคุมวงปิดลบทั้งหมด ต้องการตัวรับศูนย์ควบคุม และเอฟเฟกต์ ในตัวอย่างข้างต้น ตัวรับคือเทอร์โมมิเตอร์ที่ใช้วัดอุณหภูมิอากาศ ศูนย์ควบคุมคือโพรเซสเซอร์ภายในเทอร์โมสตัท และเอฟเฟกต์คือเครื่องปรับอากาศ
บทความที่น่าสนใจ : อารยธรรม อธิบายและศึกษาว่ายังมีอารยธรรมอื่นนอกจากโลกในอวกาศไหม