我國智慧航空發展現狀及趨勢研究

韓麗

（浙江育英職業技術學院，浙江杭州 310018）

0 引言

隨著信息化時代的發展，我國航空業取得了長足進步，且在信息化轉型中取得了顯著成效。隨著航空業的不斷轉型，為了適應智能航空行業提出的新要求，相關企業開始應用智能航空技術，以推動航空業的高效、穩定發展。然而，在智慧航空實踐中仍然存在一些問題需要解決，尤其是人工智能與航空業務的有機融合。基于此，對我國智慧航空發展現狀與趨勢進行分析，以期促進智慧航空發展目標的實現。

1 智慧航空概述

人工智能技術帶動了多個產業的變革，展現出顯著的溢出帶動效應。與此同時，移動互聯網、大數據、超級計算等技術，也在產業變革中發揮著驅動作用，并加速了人工智能的發展進程。我國航空業正在朝著高質量發展的方向持續轉型，其間逐步實現了業態結構、發展方式的優化，人工智能與航空業的深度融合，更是為行業注入新的發展動力。

2021 年，《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035 年遠景目標綱要》發布，提出加快推動數字產業化和產業數字化的要求[1]。2023年，中共中央、國務院發布了《數字中國建設整體布局規劃》，作出了推動數字技術和實體經濟深度融合，在農業、工業、金融、教育、醫療、交通、能源等重點領域，加快數字技術創新應用的指示。

為了更好地落實《數字中國建設整體布局規劃》，同年7 月，民航局發布了《關于落實數字中國建設總體部署加快推動智慧民航建設發展的指導意見》（以下簡稱《指導意見》），為新型基礎設施建設的統籌規劃，以及智慧航空的發展提供了指引，全面帶動航空行業智慧化轉型。

“十四五”期間，作為數字化應用場景之一，智慧民航建設的核心宗旨是實現數字技術、實體經濟的融合，并為傳統產業在數字化時代下的發展賦能。基于此，在智慧航空建設中，應著重關注民航運行安全水平、運營效率水平、航空服務水平、行業治理水平這4個方面[2]。

與此同時，《指導意見》按照《數字中國建設整體布局規劃》提出的“2522”整體框架，對民航行業的工作部署進行了細化，立足數字基礎設施建設、數據資源體系兩方面提出建議，以數字化賦能民航安全生產、航空服務、綠色發展、政府監管、行業文化領域，達到加強民航數字技術創新、夯實民航數字安全基礎的目標。

2 智慧航空技術及發展現狀

智慧航空技術在航空業中已有非常廣泛的應用，且對航空業的各個方面產生直觀影響[3]。例如，智慧航空技術應用于飛行控制系統，可以提高飛行過程的穩定性、精準性；應用自動駕駛技術和自動著陸技術，減少人為操作帶來的失誤，使飛行更加安全。在智能航空發展中，利用物聯網與大數據，可以加強信息分析、飛行過程監督的精準性，為旅客提供更加便捷的服務。采用智能設備，可以及時發現飛機在飛行過程中的故障，確保故障得到及時維修。

除了上述技術的應用，現階段還依托無人機技術和人工智能，研發了機載智能系統。機載智能系統能夠有效控制飛行且具有識別圖像、語音交互等功能。以飛行控制為例，通過機載智能系統，飛機起降、飛機航線等可得到自動控制，能夠有效減輕飛行人員的工作壓力[4]。

另外，機載智能系統能夠監測飛機不同部件，通過自動分析及時發現故障，并通知技術人員進行維修，降低飛機事故發生率。

機載智能系統不僅能實現低延時，還具有高帶寬和高采樣速率優勢。實現上述功能的關鍵在于測試儀器總線技術，現階段比較常用的測試儀器總線主要為內、外部總線。其中，外部總線有GPIB、Serial、IEEE 1394（FireWire）等，內 部 總 線 有VME、VXI 和PCI/PXI 等，是提高機載系統測試性能的重要條件。為了滿足機載智能系統多通道與網絡化數據采集等方面的需求，開始進一步關注對儀器總線技術高速采樣、高帶寬、低延時及便攜性等功能的優化，具體發展趨勢如圖1 所示。

圖1 測試儀器總線技術發展趨勢

3 智慧航空優化路徑

3.1 激活智慧航空活力

智慧航空發展初期階段，關鍵在于建設數字生態、制訂數據規則。對航空業來說，在數字時代下，數據是非常關鍵的資料，必須釋放出數據的活力與價值，實現數據共享，并提高技術創新水平。

民航在與大數據融合發展的進程中，始終面臨數出多源的現象。此類問題不僅會影響民航公司的數據采集質量，還會增加數據分享難度[5]。因此，在智慧航空發展過程中，務必加強數字生態建設，關注數據確權、權益保護、收益分配等，疏通數據傳輸路徑。

在智慧航空發展到中后期階段，打了數字生態基礎后，便可以由市場主導數據流動交換，并由政府以編制負面清單、推出監管政策的形式，推動數字生態的發展。

3.2 培養智慧航空人才

復合型人才是智慧航空數字生態建設的一項重要元素。以民航業為例，影響科技創新水平提升的一項關鍵因素便是復合型人才缺失，且在行業內能夠同時掌握業務邏輯、數據應用技能的企業也比較有限。現階段，在民航信息化建設實踐中，主要以互聯網廠商推出的通用級服務器、云平臺等為主，通用基礎方面，還需要將民航業務邏輯整合，研發出滿足民航需求的系統，促進航空運行、服務及監管方法的創新。

為了滿足上述需求，航空企業需要重點開展人才培養，以民航數字生態為基礎，各大企業、高校及從業者個人均要積極投入智慧航空實踐，組建綜合素質與專業技能水平高的智慧航空人才隊伍。

3.3 加強智慧航空規范管理

智慧航空在發展過程中推出了以數據治理為核心的規章制度，使民航數字生態的發展空間得以拓寬[6]。例如，在科技創新方面，民航業在實現數字化轉型的過程中，始終加強安全管理，構建了一系列規章制度。尤其是在新技術與設備的生產場景中，必須對現有規章制度進行優化與補充。

現階段，在智慧航空的實踐發展中，基礎設施、技術能力及制度環境等逐漸完善，在數字生態的作用下，民航業的諸多從業者以及旅客也切身感受到了智慧航空的發展。例如，機場的航班運行態勢已經全面實現了智能感知及沖突預警，資源分配也從原本的人工分配轉變為系統智能分配，切實提高了民航各環節的工作效率。

另外，為了進一步實現智慧航空規范管理，需要加強機場航班保障數字化建設。此方面主要是以數字化監控、智能化管控為核心，為機場航班提供保障的同時，不斷提升數據采集、整合與里程碑可視化水平。

對此，建議相關人員做好評價工作，計算方式為：機場航班保障數字化水平=客運航班實時數據采集地面保障節點數量總和/（機場保障客運航班班次×單個航班地面保障節點數量）。

其間應積極采用自動化技術采集各項數據，尤其需要保證數據采集精度，自動采集節點數量的評價，需要與系數1.5 相乘，且累加指標值大于100%。對于正常指標，一般指標值高代表機場航班保障數字化水平高。

3.4 技術智能化升級

第一，基于以往應用的時序電路掃描路徑法和內建自測試法，建議應用邊界掃描技術，并將該技術與機載產品設計融合，立足相關產品設計、監控接口及通信標準化等維度，通過研發板級/模塊級嵌入式專用監控芯片，提升板級產品監控力。

第二，如果已經采集了大量機載測試監控數據，建議工作人員應用數據挖掘技術、大數據分析技術等，加快實現智能BIT 工程化，尤其要增強智能BIT技術的驗證性能，解決環境適應性、間歇性故障、BIT模型驗證不到位等問題[7]。如此，可以全面實現智能BIT 技術在智慧航空領域的工程化應用，提升傳統BIT 在故障檢測方面的效率，降低虛警率，這也是航空機載系統測試監控系統智能化目標實現的重要技術條件。

第三，提高機載系統監控性能，并促進標準化支撐。需要發揮出分層融合監控標準體系的引導作用，研發相關產品的同時實現標準化工作的同步。如此，便可以以標準化支撐的形式，實現原理驗證、技術熟化及工程研制。

例如，根據主機單位提出的相關要求，針對典型的機載電子產品進行測試監控技術方面的技術性研究與驗證，確定具體的實踐路徑，并加大關鍵技術研發力度。研發工程樣機，有效提高航空機載系統監控性能，這也是航空裝備自主保障需要的重要技術裝備。

4 我國智慧航空發展趨勢

在數字化時代下，智慧航空已成為普遍發展趨勢，基于航空業的發展現狀，總結智慧航空發展趨勢：

第一，人工智能與航空業的深度融合。在智慧航空發展過程中，人工智能技術的應用將更加廣泛，利用機器學習與深度學習等一系列技術手段，可優化智能航空系統，增強識別與決策精準性。

第二，智慧航空與其他行業逐步融合。智慧航空會與智慧交通、智慧城市等實現融合，全面搭建智慧出行與智慧城市新格局。

第三，智慧航空與行業內公司、制造商的合作更加深入。彼此間的深度合作有助于智慧航空的發展，也有利于實現數據共享，從而為智慧航空今后的轉型升級提供技術方面的支持。

5 結語

綜上所述，在數字化、智能化時代下，航空業轉型的首要目標為智慧航空。為了全面實現智慧航空的發展，需要基于已有的技術、系統以及設備，與人工智能相結合，加大研發力度。通過智慧航空的發展與實踐，切實提高航空業服務質量及工作效率，降低飛行過程中的設備故障率，利用以機載智能系統為代表的新設備，發揮人工智能的優勢，為全面實現智慧航空發展目標助力。