自动化技术在民航飞机驾驶中的应用与发展

引言

现阶段科学技术的发展，为我国工业、制造等多领域发展与应用拓宽了新的形式和范畴。而自动化技术在我国民航飞机驾驶当中的应用，也成为新时期航空领域的热门话题。自动化技术在民航领域当中的应用，最初只是扮演着自动驾驶的角色，如今已呈现自动导航以及自动着陆等系统的优化和升级，由此可见自动化技术在民航飞机驾驶当中的应用与发展，已经成为不可或缺的重要组成部分，这对推动我国航空业的发展以及各类技术的优化创新发挥着尤为重要的作用。

自动化技术的相关概述

从广义的角度来说，自动化技术多是指利用计算机、传感器以及其他控制系统等各类现代化技术手段，使设备、机械系统在无人干预的情况下，完成特定的任务。从历史发展的角度来说，自动化技术在民航飞机领域当中最早是由人工操作的，随着航空技术的不断发展，自动化系统开始被应用于飞行控制以及导航系统当中。目前民航飞机的自动驾驶技术也较为成熟，比如自动着陆、自动导航等各类系统，舱内自动化系统不仅可以实时监测客机飞行的具体状态，还可以对环境进行有效把控，以最大程度上提升飞行员的工作效率，防止民航飞机飞行事故的发生。随着人工智能以及大数据技术的不断发展和应用，民航飞机的自动化技术也逐渐向着智能化、数据化不断进行更新迭代以及优化创新，从而为保障民航飞机的驾驶提供更多的可行性，这更有助于推动我国航空行业的可持续发展。

自动化技术在民航飞机驾驶中的应用作用

把自动化技术应用于民航飞机驾驶当中，自动化技术可以最大程度上提高民航飞机飞行的安全性，以保证在诸多复杂的气象条件下，自动驾驶系统依旧可以帮助飞行员精准把控飞机，从而避免出现危险情况的发生。自动化系统还可以实时监测客机飞行的具体状态，从而发现可能存在的潜在风险，以最大程度上减少人为失误、疲劳驾驶对飞行安全产生的负面影响。自动化技术还可以提高飞机飞行的整体效率，根据预先设定的航线以及高度进行自动飞行，这在一定程度上可以减少人为操作的时间和成本，而飞行员也可以应用自动化技术，提高飞行的精确性和稳定性，降低飞行的时间以及燃料的消耗，这对推动我国航空事业的创新驱动发展发挥着重要的作用。此外，在飞机飞行的过程当中，除了要面对技术、环境等复杂因素以外，还需面对各类突发情况。应用自动化驾驶技术可以帮助飞行员执行一些复杂和烦琐的任务，从而保证飞行员可以专注于监控飞机飞行，提高工作效率、生产率及安全性。

自动化技术在民航飞机驾驶中的应用

（一）自动导航系统

自动导航系统（Automatic navigation system）是飞行控制系统当中的重要技术组成部分，自动导航系统可以通过集成先进的导航设备，以及各类技术算法保证飞机在空中实现自动导航以及自动路径规划。而目前来说，自动导航系统在民航机以及无人机领域当中的应用范围较为广泛，可以最大程度上提高飞机飞行的安全性、精准性。一般来说，自动导航系统可以精确规划客机航线以保证航迹控制的有效性，比如通过GPS惯性导航系统，以及地面雷达设备等，可以精准地计算出飞机历史速度以及具体航向，从而计算出最佳的航线，并保证自动调节，沿着航线稳定飞行。不仅如此，自动导航系统更有智能避障的功能，比如通过激光雷达或者是红外线传感器等其他多样化的传感设备，可以实时监测飞机周围可能存在的障碍物以及空域情况，避免在飞行的过程当中出现碰撞等问题，还可以根据实际情况，调整飞行高度以及航向，保证飞机的安全运行具有实际作用。比如，对于我国部分波音737的民航系列，其自身就有自动导航系统，可以实现全球范围内的长途飞行。不仅如此，该客机同样具备自动起降功能，可以减少飞行员的工作负担，从而提高飞机飞行的安全性。由此可见，自动导航系统在飞机控制系统当中具有实际应用作用，这也成为未来飞行领域基础研究的关键所在。

（二）自动驾驶系统

自动驾驶系统（robot guiding system ）同样是飞机飞行控制的关键技术之一。自动驾驶系统主要通过先进的传感器以及控制各类人工智能算法，保证飞机在无人操控的情况下，依然可以进行起飞、飞行、航向调整、降落等各类任务。目前来说，自动驾驶系统被广泛应用于现阶段民航机、无人机等当中，以最大程度上提高了飞机的安全性、舒适性。一般来说，自动驾驶系统会利用雷达、光学摄像头，从而实时监测飞机周围的环境以及运行状态，并根据上述所提到的自动导航进行有效决策。除此之外，自动驾驶系统会借助各类先进的控制算法以及人工智能技术，对飞行计划、飞行参数以及飞行的航线、高度、速度进行精准化管理，从而保证飞机飞行的安全性。

（三）自动着陆系统

对于自动着陆系统（autoland system）来说，同样是飞机飞行控制系统当中的重要组成部分，其本身会应用导航系统以及各类控制算法，实现飞机在复杂气象条件下依旧可以自主进行着陆，从而减少人为参数应对各类恶劣天气。比如自动着陆系统当中的雷达以及GPS可以实时监测飞机的位置、高度、速度，然后获得跑道的信息和环境状况，通过精确的数据采集、分析决策后，精准地计算出飞机与跑道的对应位置和姿态，以确保飞机的安全着陆。除此之外，自动着陆系统所采用的精准控制算法可以根据飞机的实时数据，对飞机的速度、姿态、环境等进行监测。比如对于C919来说，它是由中国设计与制造的，C919是中国迄今为止最大的民用客机项目，标志着中国在航空制造领域的重要突破。C919采用了先进的航空材料和技术，具备较低的燃油消耗和较高的燃油效率，其本身结合了地面雷达、GPS导航以及自动驾驶技术，可以保证恶劣天气下，依然可以自动着陆，以最大程度上确保了飞机运行的准确性和安全性。

自动化技术在民航飞机驾驶中的未来发展

针对目前来说，自动化技术在民航飞机驾驶当中的应用发展趋势，更趋向于人机协同作战的平衡，以及考虑到自动化技术对飞行员技能的整体要求。人工智能技术的应用，可以保证民航飞机驾驶的智能化和自动化，以此提高飞行器的自动化程度。比如通过各类深度学习、计算机算法等，保证民航飞机驾驶的整体效度。通过人工智能算法对复杂的飞行环境进行感知和决策，以最大程度上提高飞行的安全性。但是，飞行员需要丰富的经验和自动化技术技能，从而适应自动化驾驶的新技术环境，掌握人机协调操作的能力，从而才能适应人工智能在民航飞机驾驶当中的应用。而对于人机协同作战的平衡来说，飞行系统的自动化程度越高，这也就意味着飞行员的干预和决策空间越小，这可能导致飞行员对该类自动化系统产生一定的依赖性，从而导致飞行员应对突发状况的能力下降。所以就目前来说，把自动化技术应用于民航飞机驾驶当中，也会考虑人机协同作战的平衡，这也成为现阶段飞行领域所要研究的重点之一。

所以总的来说，各类自动化技术在民航飞机驾驶当中的应用具有诸多优势，但也面临着各类挑战，随着各类新技术手段的不断发展，自动化技术在民航飞机驾驶当中的发展，也逐渐趋于智能化和高效自动化。由此，提高民航飞机驾驶的安全性和效率具有实际作用。

结语

综上所述，自动化技术多是指利用计算机、传感器以及其他控制系统等各类现代化技术手段，使设备、机械系统在无人干预的情况下，完成特定的任务的一种新技术手段。把自动化技术应用于民航飞机驾驶中，不仅可以保证飞机飞行的安全性和效率，而且可以减轻飞行员的负担，实现我国民航领域的创新驱动发展。但目前自动导航系统、自动驾驶系统、自动着陆系统还存在人机协同作战的平衡以及技术应用调整，因此还需立足于民航飞机的实际，优化技术设计，实现自动化技术应用的高效性。