我国智慧航空发展现状及趋势研究

韩丽

（浙江育英职业技术学院，浙江杭州 310018）

0 引言

随着信息化时代的发展，我国航空业取得了长足进步，且在信息化转型中取得了显著成效。随着航空业的不断转型，为了适应智能航空行业提出的新要求，相关企业开始应用智能航空技术，以推动航空业的高效、稳定发展。然而，在智慧航空实践中仍然存在一些问题需要解决，尤其是人工智能与航空业务的有机融合。基于此，对我国智慧航空发展现状与趋势进行分析，以期促进智慧航空发展目标的实现。

1 智慧航空概述

人工智能技术带动了多个产业的变革，展现出显著的溢出带动效应。与此同时，移动互联网、大数据、超级计算等技术，也在产业变革中发挥着驱动作用，并加速了人工智能的发展进程。我国航空业正在朝着高质量发展的方向持续转型，其间逐步实现了业态结构、发展方式的优化，人工智能与航空业的深度融合，更是为行业注入新的发展动力。

2021 年，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035 年远景目标纲要》发布，提出加快推动数字产业化和产业数字化的要求[1]。2023年，中共中央、国务院发布了《数字中国建设整体布局规划》，作出了推动数字技术和实体经济深度融合，在农业、工业、金融、教育、医疗、交通、能源等重点领域，加快数字技术创新应用的指示。

为了更好地落实《数字中国建设整体布局规划》，同年7 月，民航局发布了《关于落实数字中国建设总体部署加快推动智慧民航建设发展的指导意见》（以下简称《指导意见》），为新型基础设施建设的统筹规划，以及智慧航空的发展提供了指引，全面带动航空行业智慧化转型。

“十四五”期间，作为数字化应用场景之一，智慧民航建设的核心宗旨是实现数字技术、实体经济的融合，并为传统产业在数字化时代下的发展赋能。基于此，在智慧航空建设中，应着重关注民航运行安全水平、运营效率水平、航空服务水平、行业治理水平这4个方面[2]。

与此同时，《指导意见》按照《数字中国建设整体布局规划》提出的“2522”整体框架，对民航行业的工作部署进行了细化，立足数字基础设施建设、数据资源体系两方面提出建议，以数字化赋能民航安全生产、航空服务、绿色发展、政府监管、行业文化领域，达到加强民航数字技术创新、夯实民航数字安全基础的目标。

2 智慧航空技术及发展现状

智慧航空技术在航空业中已有非常广泛的应用，且对航空业的各个方面产生直观影响[3]。例如，智慧航空技术应用于飞行控制系统，可以提高飞行过程的稳定性、精准性；应用自动驾驶技术和自动着陆技术，减少人为操作带来的失误，使飞行更加安全。在智能航空发展中，利用物联网与大数据，可以加强信息分析、飞行过程监督的精准性，为旅客提供更加便捷的服务。采用智能设备，可以及时发现飞机在飞行过程中的故障，确保故障得到及时维修。

除了上述技术的应用，现阶段还依托无人机技术和人工智能，研发了机载智能系统。机载智能系统能够有效控制飞行且具有识别图像、语音交互等功能。以飞行控制为例，通过机载智能系统，飞机起降、飞机航线等可得到自动控制，能够有效减轻飞行人员的工作压力[4]。

另外，机载智能系统能够监测飞机不同部件，通过自动分析及时发现故障，并通知技术人员进行维修，降低飞机事故发生率。

机载智能系统不仅能实现低延时，还具有高带宽和高采样速率优势。实现上述功能的关键在于测试仪器总线技术，现阶段比较常用的测试仪器总线主要为内、外部总线。其中，外部总线有GPIB、Serial、IEEE 1394（FireWire）等，内 部 总 线 有VME、VXI 和PCI/PXI 等，是提高机载系统测试性能的重要条件。为了满足机载智能系统多通道与网络化数据采集等方面的需求，开始进一步关注对仪器总线技术高速采样、高带宽、低延时及便携性等功能的优化，具体发展趋势如图1 所示。

图1 测试仪器总线技术发展趋势

3 智慧航空优化路径

3.1 激活智慧航空活力

智慧航空发展初期阶段，关键在于建设数字生态、制订数据规则。对航空业来说，在数字时代下，数据是非常关键的资料，必须释放出数据的活力与价值，实现数据共享，并提高技术创新水平。

民航在与大数据融合发展的进程中，始终面临数出多源的现象。此类问题不仅会影响民航公司的数据采集质量，还会增加数据分享难度[5]。因此，在智慧航空发展过程中，务必加强数字生态建设，关注数据确权、权益保护、收益分配等，疏通数据传输路径。

在智慧航空发展到中后期阶段，打了数字生态基础后，便可以由市场主导数据流动交换，并由政府以编制负面清单、推出监管政策的形式，推动数字生态的发展。

3.2 培养智慧航空人才

复合型人才是智慧航空数字生态建设的一项重要元素。以民航业为例，影响科技创新水平提升的一项关键因素便是复合型人才缺失，且在行业内能够同时掌握业务逻辑、数据应用技能的企业也比较有限。现阶段，在民航信息化建设实践中，主要以互联网厂商推出的通用级服务器、云平台等为主，通用基础方面，还需要将民航业务逻辑整合，研发出满足民航需求的系统，促进航空运行、服务及监管方法的创新。

为了满足上述需求，航空企业需要重点开展人才培养，以民航数字生态为基础，各大企业、高校及从业者个人均要积极投入智慧航空实践，组建综合素质与专业技能水平高的智慧航空人才队伍。

3.3 加强智慧航空规范管理

智慧航空在发展过程中推出了以数据治理为核心的规章制度，使民航数字生态的发展空间得以拓宽[6]。例如，在科技创新方面，民航业在实现数字化转型的过程中，始终加强安全管理，构建了一系列规章制度。尤其是在新技术与设备的生产场景中，必须对现有规章制度进行优化与补充。

现阶段，在智慧航空的实践发展中，基础设施、技术能力及制度环境等逐渐完善，在数字生态的作用下，民航业的诸多从业者以及旅客也切身感受到了智慧航空的发展。例如，机场的航班运行态势已经全面实现了智能感知及冲突预警，资源分配也从原本的人工分配转变为系统智能分配，切实提高了民航各环节的工作效率。

另外，为了进一步实现智慧航空规范管理，需要加强机场航班保障数字化建设。此方面主要是以数字化监控、智能化管控为核心，为机场航班提供保障的同时，不断提升数据采集、整合与里程碑可视化水平。

对此，建议相关人员做好评价工作，计算方式为：机场航班保障数字化水平=客运航班实时数据采集地面保障节点数量总和/（机场保障客运航班班次×单个航班地面保障节点数量）。

其间应积极采用自动化技术采集各项数据，尤其需要保证数据采集精度，自动采集节点数量的评价，需要与系数1.5 相乘，且累加指标值大于100%。对于正常指标，一般指标值高代表机场航班保障数字化水平高。

3.4 技术智能化升级

第一，基于以往应用的时序电路扫描路径法和内建自测试法，建议应用边界扫描技术，并将该技术与机载产品设计融合，立足相关产品设计、监控接口及通信标准化等维度，通过研发板级/模块级嵌入式专用监控芯片，提升板级产品监控力。

第二，如果已经采集了大量机载测试监控数据，建议工作人员应用数据挖掘技术、大数据分析技术等，加快实现智能BIT 工程化，尤其要增强智能BIT技术的验证性能，解决环境适应性、间歇性故障、BIT模型验证不到位等问题[7]。如此，可以全面实现智能BIT 技术在智慧航空领域的工程化应用，提升传统BIT 在故障检测方面的效率，降低虚警率，这也是航空机载系统测试监控系统智能化目标实现的重要技术条件。

第三，提高机载系统监控性能，并促进标准化支撑。需要发挥出分层融合监控标准体系的引导作用，研发相关产品的同时实现标准化工作的同步。如此，便可以以标准化支撑的形式，实现原理验证、技术熟化及工程研制。

例如，根据主机单位提出的相关要求，针对典型的机载电子产品进行测试监控技术方面的技术性研究与验证，确定具体的实践路径，并加大关键技术研发力度。研发工程样机，有效提高航空机载系统监控性能，这也是航空装备自主保障需要的重要技术装备。

4 我国智慧航空发展趋势

在数字化时代下，智慧航空已成为普遍发展趋势，基于航空业的发展现状，总结智慧航空发展趋势：

第一，人工智能与航空业的深度融合。在智慧航空发展过程中，人工智能技术的应用将更加广泛，利用机器学习与深度学习等一系列技术手段，可优化智能航空系统，增强识别与决策精准性。

第二，智慧航空与其他行业逐步融合。智慧航空会与智慧交通、智慧城市等实现融合，全面搭建智慧出行与智慧城市新格局。

第三，智慧航空与行业内公司、制造商的合作更加深入。彼此间的深度合作有助于智慧航空的发展，也有利于实现数据共享，从而为智慧航空今后的转型升级提供技术方面的支持。

5 结语

综上所述，在数字化、智能化时代下，航空业转型的首要目标为智慧航空。为了全面实现智慧航空的发展，需要基于已有的技术、系统以及设备，与人工智能相结合，加大研发力度。通过智慧航空的发展与实践，切实提高航空业服务质量及工作效率，降低飞行过程中的设备故障率，利用以机载智能系统为代表的新设备，发挥人工智能的优势，为全面实现智慧航空发展目标助力。