自動化技術在民航飛機駕駛中的應用與發展

引言

現階段科學技術的發展，為我國工業、制造等多領域發展與應用拓寬了新的形式和范疇。而自動化技術在我國民航飛機駕駛當中的應用，也成為新時期航空領域的熱門話題。自動化技術在民航領域當中的應用，最初只是扮演著自動駕駛的角色，如今已呈現自動導航以及自動著陸等系統的優化和升級，由此可見自動化技術在民航飛機駕駛當中的應用與發展，已經成為不可或缺的重要組成部分，這對推動我國航空業的發展以及各類技術的優化創新發揮著尤為重要的作用。

自動化技術的相關概述

從廣義的角度來說，自動化技術多是指利用計算機、傳感器以及其他控制系統等各類現代化技術手段，使設備、機械系統在無人干預的情況下，完成特定的任務。從歷史發展的角度來說，自動化技術在民航飛機領域當中最早是由人工操作的，隨著航空技術的不斷發展，自動化系統開始被應用于飛行控制以及導航系統當中。目前民航飛機的自動駕駛技術也較為成熟，比如自動著陸、自動導航等各類系統，艙內自動化系統不僅可以實時監測客機飛行的具體狀態，還可以對環境進行有效把控，以最大程度上提升飛行員的工作效率，防止民航飛機飛行事故的發生。隨著人工智能以及大數據技術的不斷發展和應用，民航飛機的自動化技術也逐漸向著智能化、數據化不斷進行更新迭代以及優化創新，從而為保障民航飛機的駕駛提供更多的可行性，這更有助于推動我國航空行業的可持續發展。

自動化技術在民航飛機駕駛中的應用作用

把自動化技術應用于民航飛機駕駛當中，自動化技術可以最大程度上提高民航飛機飛行的安全性，以保證在諸多復雜的氣象條件下，自動駕駛系統依舊可以幫助飛行員精準把控飛機，從而避免出現危險情況的發生。自動化系統還可以實時監測客機飛行的具體狀態，從而發現可能存在的潛在風險，以最大程度上減少人為失誤、疲勞駕駛對飛行安全產生的負面影響。自動化技術還可以提高飛機飛行的整體效率，根據預先設定的航線以及高度進行自動飛行，這在一定程度上可以減少人為操作的時間和成本，而飛行員也可以應用自動化技術，提高飛行的精確性和穩定性，降低飛行的時間以及燃料的消耗，這對推動我國航空事業的創新驅動發展發揮著重要的作用。此外，在飛機飛行的過程當中，除了要面對技術、環境等復雜因素以外，還需面對各類突發情況。應用自動化駕駛技術可以幫助飛行員執行一些復雜和煩瑣的任務，從而保證飛行員可以專注于監控飛機飛行，提高工作效率、生產率及安全性。

自動化技術在民航飛機駕駛中的應用

（一）自動導航系統

自動導航系統（Automatic navigation system）是飛行控制系統當中的重要技術組成部分，自動導航系統可以通過集成先進的導航設備，以及各類技術算法保證飛機在空中實現自動導航以及自動路徑規劃。而目前來說，自動導航系統在民航機以及無人機領域當中的應用范圍較為廣泛，可以最大程度上提高飛機飛行的安全性、精準性。一般來說，自動導航系統可以精確規劃客機航線以保證航跡控制的有效性，比如通過GPS慣性導航系統，以及地面雷達設備等，可以精準地計算出飛機歷史速度以及具體航向，從而計算出最佳的航線，并保證自動調節，沿著航線穩定飛行。不僅如此，自動導航系統更有智能避障的功能，比如通過激光雷達或者是紅外線傳感器等其他多樣化的傳感設備，可以實時監測飛機周圍可能存在的障礙物以及空域情況，避免在飛行的過程當中出現碰撞等問題，還可以根據實際情況，調整飛行高度以及航向，保證飛機的安全運行具有實際作用。比如，對于我國部分波音737的民航系列，其自身就有自動導航系統，可以實現全球范圍內的長途飛行。不僅如此，該客機同樣具備自動起降功能，可以減少飛行員的工作負擔，從而提高飛機飛行的安全性。由此可見，自動導航系統在飛機控制系統當中具有實際應用作用，這也成為未來飛行領域基礎研究的關鍵所在。

（二）自動駕駛系統

自動駕駛系統（robot guiding system ）同樣是飛機飛行控制的關鍵技術之一。自動駕駛系統主要通過先進的傳感器以及控制各類人工智能算法，保證飛機在無人操控的情況下，依然可以進行起飛、飛行、航向調整、降落等各類任務。目前來說，自動駕駛系統被廣泛應用于現階段民航機、無人機等當中，以最大程度上提高了飛機的安全性、舒適性。一般來說，自動駕駛系統會利用雷達、光學攝像頭，從而實時監測飛機周圍的環境以及運行狀態，并根據上述所提到的自動導航進行有效決策。除此之外，自動駕駛系統會借助各類先進的控制算法以及人工智能技術，對飛行計劃、飛行參數以及飛行的航線、高度、速度進行精準化管理，從而保證飛機飛行的安全性。

（三）自動著陸系統

對于自動著陸系統（autoland system）來說，同樣是飛機飛行控制系統當中的重要組成部分，其本身會應用導航系統以及各類控制算法，實現飛機在復雜氣象條件下依舊可以自主進行著陸，從而減少人為參數應對各類惡劣天氣。比如自動著陸系統當中的雷達以及GPS可以實時監測飛機的位置、高度、速度，然后獲得跑道的信息和環境狀況，通過精確的數據采集、分析決策后，精準地計算出飛機與跑道的對應位置和姿態，以確保飛機的安全著陸。除此之外，自動著陸系統所采用的精準控制算法可以根據飛機的實時數據，對飛機的速度、姿態、環境等進行監測。比如對于C919來說，它是由中國設計與制造的，C919是中國迄今為止最大的民用客機項目，標志著中國在航空制造領域的重要突破。C919采用了先進的航空材料和技術，具備較低的燃油消耗和較高的燃油效率，其本身結合了地面雷達、GPS導航以及自動駕駛技術，可以保證惡劣天氣下，依然可以自動著陸，以最大程度上確保了飛機運行的準確性和安全性。

自動化技術在民航飛機駕駛中的未來發展

針對目前來說，自動化技術在民航飛機駕駛當中的應用發展趨勢，更趨向于人機協同作戰的平衡，以及考慮到自動化技術對飛行員技能的整體要求。人工智能技術的應用，可以保證民航飛機駕駛的智能化和自動化，以此提高飛行器的自動化程度。比如通過各類深度學習、計算機算法等，保證民航飛機駕駛的整體效度。通過人工智能算法對復雜的飛行環境進行感知和決策，以最大程度上提高飛行的安全性。但是，飛行員需要豐富的經驗和自動化技術技能，從而適應自動化駕駛的新技術環境，掌握人機協調操作的能力，從而才能適應人工智能在民航飛機駕駛當中的應用。而對于人機協同作戰的平衡來說，飛行系統的自動化程度越高，這也就意味著飛行員的干預和決策空間越小，這可能導致飛行員對該類自動化系統產生一定的依賴性，從而導致飛行員應對突發狀況的能力下降。所以就目前來說，把自動化技術應用于民航飛機駕駛當中，也會考慮人機協同作戰的平衡，這也成為現階段飛行領域所要研究的重點之一。

所以總的來說，各類自動化技術在民航飛機駕駛當中的應用具有諸多優勢，但也面臨著各類挑戰，隨著各類新技術手段的不斷發展，自動化技術在民航飛機駕駛當中的發展，也逐漸趨于智能化和高效自動化。由此，提高民航飛機駕駛的安全性和效率具有實際作用。

結語

綜上所述，自動化技術多是指利用計算機、傳感器以及其他控制系統等各類現代化技術手段，使設備、機械系統在無人干預的情況下，完成特定的任務的一種新技術手段。把自動化技術應用于民航飛機駕駛中，不僅可以保證飛機飛行的安全性和效率，而且可以減輕飛行員的負擔，實現我國民航領域的創新驅動發展。但目前自動導航系統、自動駕駛系統、自動著陸系統還存在人機協同作戰的平衡以及技術應用調整，因此還需立足于民航飛機的實際，優化技術設計，實現自動化技術應用的高效性。