讓飛機(jī)更安全──訪風(fēng)河公司航空與國(guó)防行業(yè)業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)Alex Willssoonn

（文/文竹）

隨著全球交流的日益頻繁，飛機(jī)作為最快速的交通工具已經(jīng)成為人們遠(yuǎn)行的最佳選擇。因此，全球各大機(jī)場(chǎng)日益繁忙，熱點(diǎn)航線更加擁擠，飛機(jī)載客越來(lái)越多，飛機(jī)導(dǎo)航與空中管理的任務(wù)更加繁重，這都為飛機(jī)安全帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。日前，風(fēng)河（Wind River）公司航空與國(guó)防行業(yè)業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)Alex Wilson先生在接受本刊記者采訪時(shí)表示，航空是風(fēng)河市場(chǎng)中非常重要的領(lǐng)域，風(fēng)河的產(chǎn)品不僅可以讓飛機(jī)更安全簡(jiǎn)易地操作，而且可以讓飛行更安全、效率更高。

讓ADS-B顯威

ADS-B（廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視）主要實(shí)施空對(duì)空監(jiān)視，一般情況下，只需機(jī)載電子設(shè)備（GPS接收機(jī)、數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)瞻l(fā)機(jī)及其天線、駕駛艙沖突信息顯示器CDTI），不需要任何地面輔助設(shè)備即可完成相關(guān)功能，裝備了ADS-B的飛機(jī)可通過(guò)數(shù)據(jù)鏈廣播其自身的精確位置和其他數(shù)據(jù)，如速度、高度及飛機(jī)是否轉(zhuǎn)彎、爬升或下降等。ADS-B接收機(jī)與空管系統(tǒng)、其他飛機(jī)的機(jī)載ADS-B結(jié)合起來(lái)，在空地都能提供精確、實(shí)時(shí)的沖突信息。

ADS-B系統(tǒng)由多地面站和機(jī)載站構(gòu)成，以網(wǎng)狀、多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)方式完成數(shù)據(jù)雙向通信。機(jī)載ADS-B通信設(shè)備廣播式發(fā)出來(lái)自機(jī)載信息處理單元收集到的導(dǎo)航信息，接收其他飛機(jī)和地面的廣播信息后經(jīng)過(guò)處理送給機(jī)艙綜合信息顯示器。機(jī)艙綜合信息顯示器根據(jù)收集的其他飛機(jī)和地面的ADS-B信息、機(jī)載雷達(dá)信息、導(dǎo)航信息后，給飛行員提供飛機(jī)周圍的態(tài)勢(shì)信息和其他附加信息，如沖突告警信息、避碰策略、氣象信息。

ADS-B系統(tǒng)是一個(gè)集通信與監(jiān)視于一體的信息系統(tǒng)，由信息源、信息傳輸通道和信息處理與顯示三部分組成。ADS-B的主要信息是飛機(jī)的4維位置信息（經(jīng)度、緯度、高度和時(shí)間）和其他可能附加信息（沖突告警信息、飛行員輸入信息、航跡角、航線拐點(diǎn)等信息）以及飛機(jī)的識(shí)別信息和類別信息。此外，還可能包括一些別的附加信息，如航向、空速、風(fēng)速、風(fēng)向和飛機(jī)外界溫度等。這些信息可以由以下航空電子設(shè)備得到：全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GNSS）；慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（INS）；慣性參考系統(tǒng)（IRS）；飛行管理器；其他機(jī)載傳感器。ADS-B的信息傳輸通道以ADS-B報(bào)文形式，通過(guò)空-空、空-地?cái)?shù)據(jù)鏈廣播式傳播。ADS-B的信息處理與顯示主要包括位置信息和其他附加信息的提取、處理及有效算法，并且形成清晰、直觀的背景地圖和航跡、交通態(tài)勢(shì)分布、參數(shù)窗口以及報(bào)文窗口等，最后以偽雷達(dá)畫面實(shí)時(shí)地提供給用戶。

ADS-B是新航行系統(tǒng)中非常重要的通信和監(jiān)視技術(shù)，把沖突探測(cè)、沖突避免、沖突解決、ATC監(jiān)視和ATC一致性監(jiān)視以及機(jī)艙綜合信息顯示有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，為新航行系統(tǒng)增強(qiáng)和擴(kuò)展了非常豐富的功能，同時(shí)也帶來(lái)了潛在的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。Alex Wilson告訴記者，ADS-B是一種全新科技，它將當(dāng)今空中交通管制中的三大要素通信、導(dǎo)航、監(jiān)視重新定義，風(fēng)河ADS-B產(chǎn)品已經(jīng)在有些國(guó)家的機(jī)場(chǎng)得到了應(yīng)用，不僅提高了機(jī)場(chǎng)和空中航線的利用效率，而且可以監(jiān)控飛機(jī)從起飛到降落的全過(guò)程，從而讓飛行更加安全可靠。他透露，隨著科技的發(fā)展和國(guó)際民航組織的大力推進(jìn)，ADS-B很快就會(huì)得到更加廣泛的應(yīng)用，將來(lái)ADS-B和全球衛(wèi)星通信系統(tǒng)相結(jié)合，可以真正實(shí)現(xiàn)飛機(jī)跨洋飛行的全程監(jiān)控，其市場(chǎng)前景誘人。

給飛機(jī)減負(fù)

眾所周知，飛機(jī)自身的重量越輕，就可以更加節(jié)省燃油，或者攜帶更多的乘客與貨物。Alex Wilson說(shuō)，飛機(jī)的操控及數(shù)據(jù)傳感系統(tǒng)非常復(fù)雜，以往飛機(jī)的引擎、起落架、燃油、飛行、氣象預(yù)報(bào)等都需要獨(dú)立的計(jì)算機(jī)控制，各個(gè)系統(tǒng)都需要布線、零件，這無(wú)形中增加了飛機(jī)自身的重量。如今，風(fēng)河的產(chǎn)品可以把上述一些獨(dú)立的系統(tǒng)綜合到一個(gè)統(tǒng)一的控制平臺(tái)上，從而為波音787飛機(jī)減少一百多個(gè)零件及不必要的線纜，實(shí)現(xiàn)了給飛機(jī)減負(fù)的目標(biāo)。Alex Wilson表示，風(fēng)河軟件開(kāi)發(fā)更加傾向于標(biāo)準(zhǔn)化與模塊化，電子系統(tǒng)從分布式向集中式演進(jìn)，控制系統(tǒng)從多電腦向單一電腦演進(jìn)。這都是為了讓飛機(jī)更安全、更易操作、重量更輕。

風(fēng)河（Wind River）公司是Intel的全資子公司，也是全球領(lǐng)先的嵌入式和移動(dòng)軟件提供商。從1981開(kāi)始至今，風(fēng)河公司一直是嵌入式設(shè)備中計(jì)算技術(shù)的先鋒，如今全球已經(jīng)有超過(guò)10億臺(tái)產(chǎn)品應(yīng)用了風(fēng)河公司的技術(shù)成果。在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方面，風(fēng)河已經(jīng)從以前的單核開(kāi)發(fā)邁入多核開(kāi)發(fā)。Alex Wilson介紹說(shuō)，以外的單核開(kāi)發(fā)是一顆芯片對(duì)應(yīng)一個(gè)應(yīng)用操作系統(tǒng)，這就是為什么以往的飛機(jī)有那么多獨(dú)立的控制系統(tǒng)的原因。多核開(kāi)發(fā)可以分為多個(gè)芯片對(duì)應(yīng)一個(gè)應(yīng)用操作系統(tǒng)，多個(gè)芯片對(duì)應(yīng)多個(gè)應(yīng)用操作系統(tǒng)，風(fēng)河還可以通過(guò)增加Hypervisor來(lái)協(xié)調(diào)哪個(gè)核控制哪個(gè)操作系統(tǒng)，讓核與操作系統(tǒng)之間更加有效率。同時(shí)，為了讓用戶有更多靈活性選擇，風(fēng)河在單核開(kāi)發(fā)中，也增加了Hypervisor來(lái)分配單核芯片的資源應(yīng)用，確保主要操作系統(tǒng)的正常工作。Alex Wilson解釋說(shuō)，Hypervisor是一種運(yùn)行在基礎(chǔ)物理服務(wù)器和操作系統(tǒng)之間的中間軟件層，可允許多個(gè)操作系統(tǒng)和應(yīng)用共享硬件，也稱VMM，即虛擬機(jī)監(jiān)視器。它是一種在虛擬環(huán)境中的“元”操作系統(tǒng)，可以訪問(wèn)服務(wù)器上包括磁盤和內(nèi)存在內(nèi)的所有物理設(shè)備，不但協(xié)調(diào)著這些硬件資源的訪問(wèn)，也同時(shí)在各個(gè)虛擬機(jī)之間施加防護(hù)。當(dāng)服務(wù)器啟動(dòng)并執(zhí)行Hypervisor時(shí)，它會(huì)加載所有虛擬機(jī)客戶端的操作系統(tǒng)同時(shí)會(huì)分配給每一臺(tái)虛擬機(jī)適量的內(nèi)存、CPU、網(wǎng)絡(luò)和磁盤。