人工智能與航空融合應用研究

李樂 焦守波

摘 要：近些年來我國的航空技術發展迅猛，人們對航空技術的要求也隨之提高，只有不斷提升航空技術才能滿足人們多方面的需求。人工智能技術的出現給航空技術的提升帶來了不小的幫助，此文結合案例闡述人工智能在航空領域的實際運用情況，并對人工智能未來的發展趨勢進行分析。

關鍵詞：航空領域;人工智能;智能化應用

引言：

近些年來人工智能技術突飛猛進，在全國乃至全世界都是備受關注的熱點。人工智能可以幫助人們快速有效的解決一些疑難問題，為人們的日常工作帶來了便捷，很多領域也將人工智能技術運用其中，比如航空領域。航空技術非常復雜，需要進行數據分析和運算，需要人與設備之間緊密的配合，所以就更需要人工智能技術的加入。

一、人工智能技術在航空領域中戰機的實戰應用

現代戰爭的特點就是各種尖端科技集合一身實現精準打擊，在現代戰場中戰斗機可以說是一個非常熱門的武器，能否拿下一場戰爭的領空權也是戰斗成敗的關鍵，目前人工智能技術已經達到成熟期，許多發達國家為了主宰現代戰場把人工智能技術應用到了戰機之中。

美國在航空技術領域的地位可以說是引領者，美空以在戰機中已使用600多種人工智能技術，其對人工智能技術的運用也是非常的成熟了。美空軍正大規模的利用人工智能技術對網絡進行加固并在原武器基礎上對其進行改進，升級B-2轟炸機和F-35戰斗機的作戰平臺功能等。ALIS（自主后勤信息系統）是運用在F-35戰斗機的一項人工智能技術，可以說ALIS系統是F-35戰斗機管理系統中的核心組件，這一技術的運用可以有效的加快數據的整合與處理，可以實時精準的掌握飛機的情況，此系統可通過對數據的分析整合對飛機的情況進行自檢和評估，若數據出現異常可第一時間通知維修部門，從而減少飛機故障率，提高飛機出勤率。F-35的發動機就融入了自主后勤系統，戰機通過ALIS系統回傳發動機的情況給維修人員，方便了發動機的日常檢修工作的開展，通過這一技術的加入戰機的日常檢修就不在依賴手動檢修，同時也降低了日常檢修方面的成本同時ALIS自主后勤系統還可以幫助飛行員收集情報協助其做出相應決策。此系統了將收集來的情報匯總以文字信息形式顯示在戰機屏幕第一時間呈現給飛行員，在很大成度上提升了飛行員的作戰能力同時也減輕了飛行員的負擔。人工智能在現代戰場中的運用是大勢所趨，也會革命性改變戰機武器搭載系統。在F-35戰機中就搭載了先進的分布式孔徑系統，并搭載360°傳感器和光電目標定位系統，這項技術可以使戰斗機的駕駛人員在機艙內就可以控制周圍部分的無人機，并指揮無人機進行周圍的檢測和偵查以及目標的定位工作。由此，戰斗機的飛行員能夠在執行任務的工程當中獲得更多信息，大大的增加作戰的效果和作戰的靈活性。而且，無人機還可以在作戰前進入敵方領域探查，可以有效的減少分析儀受到危險的幾率。在未來，人工智能技術會不斷的完善，可能實現一人控百機的目的，能夠有效的提高作戰的成功率。

二、人工智能技術在航空領域中無人機的應用

無人機技術這幾年備受各國關注，其具有體積小操作靈活的特點，在軍事和民間都非常受歡迎。現如今無人機的用途橫跨各個領域，一些人工智能技術也開始在無人機設備上使用，讓其工作的效率大大提升。

從2001年的阿富汗戰爭起無人機開始出現在人們的視野里，在戰場中無人機可以收集情報、戰場資料實時回傳、監視偵查等。無人機加入人工智能技術后，其使得無人機能夠在非常復雜惡劣的環境中作戰。無人機具有機動性強與過載兩大的特點，未來的戰場將會使用人工智能無人機，其的主要作用就是能夠自主觀察判斷戰局，做出相應決策獨立行動。同時在民間無人機的應用也是非常廣的，其應用遍布各行各業，如：地理數據測繪、區域物流運輸、電力排查尋線、農業除蟲等方面。在物流運輸中無人機可以幫助工作人員進行短途配送過程中只需工作人員將需要運送的貨物裝進無人機的貨柜，并在手機APP上輸入收貨人的地址，之后無人機將會按照已輸入好的路線配送，配送過程無需人員操作，快遞送達目的地之后，無人機將會自動按照原有路線回到物流中心。無人機在物流方面的運用，大大降低了人工成本，同時也有效的提升了配送工作的效率。同樣的道理人工智能無人機也可以運用到外面行業。外賣配送和快遞配送的工作性質幾乎相同，唯一一點不同的就是外賣要送到點餐者的手中，這也就需要無人機設備擁有高精度的人臉識別技術，這一技術的加入可以有效的提升無人機配送的質量及速度，實現一機頂10人的目的。無人機的獨有特點可畏是為地理數據測繪和電力排查尋線兩方面量身定做的。無人機在地理數據測繪中可以減少對周圍環境的污染的同時還能夠將數據圖像進行實時回傳。在電力排查尋線方面無人機也可以勝任，其，可將長距離且復雜的排查工作變得更簡單。無人機巡檢可以完全取代人工巡檢，尤其是在一些險峻的地勢，無人機就可以派上大用場，比如在山間的架線塔，每坐塔都相隔幾百米遠并且行走路線非常崎嶇險峻，人力排查耗時長且也非常危險。這也就可以使用智能無人機，通過前期的路線設置，可以對每個架線塔進行排查巡檢的同時也可采集數據進行分析對隱患進行排查。

在傳媒領域人工智能無人機也可派上用場，事先寫入程序無人機可以進行編組飛行表演，拍攝等功能。智能無人機表演早在18年就出現在大眾的視野里，無人機通過人工智能技術的設定定點三維坐標，將每個無人機的飛行速度、軌跡燈光亮度及閃碩規矩都進行了精密的計算，方才能安然有序的進行表演。

三、人工智能技術在航空領域中飛行控制方面的應用

航空飛行控制領域在近年來發展迅猛，人工智能技術也被作用其中，其可以輔助飛行員駕駛戰機的同時還可以及時提醒飛行員的一些不正當操作，通過分析實際環境了進行自主決策，做到可以代替駕駛員對戰機進行操控。9.11事件之后，許多發達國家都開始研究避撞技術。避撞技術可以在飛行員惡意操作戰機且對避撞系統不予理睬的前提下奪下戰機的主動控制權。如果在此前提下飛行員仍然繼續惡意操作，那么系統就會對飛行員采取權限限制，必要時可急時規避碰撞。早在2014年美空實驗室就與多加公司進行合作研究地面防撞系統，在F-16戰機中就應用了該技術，此技術可自動智能分析海拔數據，將戰機飛行軌跡與海拔高度做出對比，如距離地面較勁系統就會發出警報提醒飛行員。經過提醒若飛行員還未做出調整，系統將會接手戰機的控制權，自動執行規避系統。這項技術已經成功的為F-16戰機規避了兩次撞地危機。

四、結束語

本文主要講述了人工智能技術在航空領域中戰斗機和無人機以及飛行控制方面的實際應用研究，通過人工智能在各方面的應用，不但使工作效率得到了質的提升，而且也增加了工作的安全性與可靠性以及便捷性。到目前為，止人工智能技術在航空領域的應用可謂是如虎添翼，在未來，隨著人工智能技術的不斷發展和水平的不斷提高，人類的工作負荷會得到進一步的緩解，由于人類失誤造成的事故也會得到進一步的減少。

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作者簡介：

第一作者：李樂（1981.12- ），男，漢，陜西西安。工程師，碩士，單位：中國飛行試驗研究院，研究方向：機場運行管理、特種車輛保障技術及發展。

第二作者：焦守波（1981.12-），男，漢，陜西西安。工程師，碩士，單位：中國飛行試驗研究院，研究方向：機場運行管理