淺議航空智能交通主要技術(shù)及其意義

樊文彬

（上海航空工業(yè)集團(tuán)有限公司，上海 201203）

淺議航空智能交通主要技術(shù)及其意義

樊文彬

（上海航空工業(yè)集團(tuán)有限公司，上海 201203）

信息化、智能化滲透在民航運(yùn)輸從地面到空中的各個(gè)環(huán)節(jié)，并正在潛移默化地改變民航傳統(tǒng)的運(yùn)行和管理方式，推動(dòng)民航的發(fā)展，目前主要技術(shù)包括飛行控制技術(shù)、自動(dòng)駕駛技術(shù)、導(dǎo)航技術(shù)、通信技術(shù)、監(jiān)控技術(shù)、健康管理技術(shù)、大數(shù)據(jù)需求分析技術(shù)等。發(fā)展航空智能交通，在安全可靠性、高效便利性、環(huán)保節(jié)能性、社會(huì)促進(jìn)性等方面均有重大意義。

航空；民航運(yùn)輸；智能交通；技術(shù)

1 航空智能交通概述

1.1 航空智能交通的定義

智能交通是智能技術(shù)與交通系統(tǒng)的有效結(jié)合，具體體現(xiàn)在充分利用現(xiàn)有交通設(shè)施，同時(shí)集成先進(jìn)的信息技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)、傳感器技術(shù)和系統(tǒng)綜合技術(shù)。其本質(zhì)是利用高新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)交通運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行改造，形成的一種信息化、智能化、集成化、人性化的新型交通運(yùn)輸系統(tǒng)。智能交通旨在減輕交通負(fù)荷以及環(huán)境污染、保障交通安全以及提高運(yùn)輸效率，從而日益受到各國的重視，成為未來交通的發(fā)展方向。航空智能交通，作為智能交通在航空領(lǐng)域的應(yīng)用，即是將上述技術(shù)有效地應(yīng)用于航空交通運(yùn)輸系統(tǒng)，從而建立的及時(shí)、準(zhǔn)確、高效的航空交通系統(tǒng)。

1.2 航空智能交通的承擔(dān)主體

鑒于民用航空運(yùn)輸系統(tǒng)的構(gòu)成包括飛機(jī)系統(tǒng)、航空港系統(tǒng)、空中交通管理系統(tǒng)、飛行航線系統(tǒng)等，基于以上系統(tǒng)，航空智能交通分別有不同的應(yīng)用?；陲w機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用包括自動(dòng)感應(yīng)駕駛條件、巡航控制的智能系統(tǒng)等，用以提高安全性和便利性；基于航空港系統(tǒng)及空中交通管理系統(tǒng)的應(yīng)用包括如信號(hào)燈、途中傳感設(shè)備在內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施等，用以確保運(yùn)輸質(zhì)量和交通安全、改善交通流量；基于飛行航線系統(tǒng)的應(yīng)用包括基于大數(shù)據(jù)分析的航線網(wǎng)絡(luò)布局設(shè)計(jì)等。由此可知，航空智能交通的承擔(dān)主體主要涉及民機(jī)主制造商、航空公司、民用機(jī)場、空管機(jī)構(gòu)等。

1.3 航空智能交通的主要技術(shù)

（1）飛行控制技術(shù)。通過自動(dòng)控制等方式，操縱飛機(jī)氣動(dòng)舵面和油門桿，控制飛機(jī)飛行的技術(shù)。主流的飛行控制技術(shù)包括電傳飛控技術(shù)。

（2）自動(dòng)駕駛技術(shù)。根據(jù)探測(cè)到的大氣數(shù)據(jù)信息、飛行姿態(tài)、加速度及導(dǎo)航數(shù)據(jù)，控制飛機(jī)飛行，同時(shí)在檢測(cè)出實(shí)際飛行參數(shù)與理想狀態(tài)的差值后進(jìn)行修正的技術(shù)。

（3）導(dǎo)航技術(shù)。引導(dǎo)飛機(jī)安全準(zhǔn)確地沿著既定路線準(zhǔn)時(shí)到達(dá)目的地的技術(shù)。主要由飛行環(huán)境數(shù)據(jù)、姿態(tài)和航向、著陸與滑行、自主定位、非自主定位和飛行管理計(jì)算等系統(tǒng)組成。

（4）通信技術(shù)。使飛機(jī)在飛行各階段中和地面的管制、簽派、維修等人員保持雙向語音和信號(hào)聯(lián)系，提供飛機(jī)人員內(nèi)部以及與旅客聯(lián)絡(luò)服務(wù)的技術(shù)。

（5）監(jiān)控技術(shù)。對(duì)飛行進(jìn)展，包括燃油情況、待飛時(shí)間、目的地機(jī)場及備降機(jī)場的天氣變化趨勢(shì)、航路風(fēng)和天氣（包括飛行員的報(bào)告）、機(jī)場、跑道、導(dǎo)航設(shè)備等的工作狀態(tài)以及在飛行中出現(xiàn)的意外情況進(jìn)行監(jiān)控的技術(shù)。

（6）健康管理技術(shù)。降低由于系統(tǒng)或部件失效所導(dǎo)致的飛機(jī)災(zāi)難或事故，并為飛行機(jī)組、地勤和維修人員提供連續(xù)的機(jī)載系統(tǒng)或部件的健康運(yùn)行狀態(tài)預(yù)警監(jiān)控的技術(shù)。

（7）大數(shù)據(jù)需求分析技術(shù)。航空公司通過數(shù)據(jù)收集、轉(zhuǎn)換和挖掘，利用大數(shù)據(jù)分析，針對(duì)不同的旅客群體制定不同的營銷和服務(wù)策略，實(shí)現(xiàn)收入提升和成本控制的技術(shù)。

2 發(fā)展航空智能交通的重要意義

2.1 安全可靠性

當(dāng)前，民用航空運(yùn)輸系統(tǒng)安全威脅往往不是來自飛機(jī)本身，而來自航空運(yùn)輸系統(tǒng)內(nèi)部的信息傳輸和識(shí)別錯(cuò)誤及其抵御外界干擾的脆弱。近年來，中國民航推進(jìn)平顯系統(tǒng)（HUD）、廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視（ΑDS-B）、基于性能的導(dǎo)航（PBN）等新技術(shù)應(yīng)用，大幅度提升了航空安全品質(zhì)，中國民航百萬架次重大事故率為0.1（同期世界平均水平為0.5），百萬小時(shí)重大事故率為0.05（同期美國水平為0.18），億客公里死亡人數(shù)為0.002（同期世界平均水平為0.009）。

2.2 高效便利性

交通效率涉及到物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等各種產(chǎn)業(yè)技術(shù)相互配合，依賴復(fù)雜的產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)。為使得城市乃至區(qū)域交通達(dá)到更高效、便利的要求，航空智能交通的一些前沿技術(shù)（如：航空公司針對(duì)客戶的大數(shù)據(jù)需求分析技術(shù)、航線網(wǎng)絡(luò)布局等方面的創(chuàng)新等）以及協(xié)同智能交通的發(fā)展，對(duì)提高交通的便捷性起到了重要的作用。

2.3 環(huán)保節(jié)能性

隨著航空事業(yè)的發(fā)展，飛機(jī)對(duì)環(huán)境所造成的影響也日益加大。環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)使人們對(duì)噪聲和污染的排放愈發(fā)關(guān)注，一些相關(guān)的管理部門正在制定更為嚴(yán)格的限制噪聲和污染排放的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。以噪聲為例，渦扇噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)代替渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)使發(fā)動(dòng)機(jī)，降低了噪聲且提高了燃油效率。未來噪聲標(biāo)準(zhǔn)大概是日夜平均噪聲55分貝，相比于當(dāng)前的 65分貝，此標(biāo)準(zhǔn)將更加嚴(yán)格。

2.4 社會(huì)促進(jìn)性

智能社會(huì)是信息社會(huì)與工業(yè)社會(huì)廣泛深度融合、產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)升級(jí)、技術(shù)全面更新?lián)Q代、經(jīng)濟(jì)社會(huì)結(jié)構(gòu)深刻調(diào)整演進(jìn)而成的新的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展形態(tài)。 隨著電子信息等技術(shù)的不斷創(chuàng)新，智能交通技術(shù)的發(fā)展也正在孕育著重大變革。云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)等技術(shù)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用，對(duì)智能交通系統(tǒng)的模式和理念產(chǎn)生了巨大影響。因此，航空智能交通不僅僅是技術(shù)上的革新，更是未來出行等生活方式的革新，對(duì)社會(huì)的促進(jìn)起到了重要的推動(dòng)作用。

［1］楊兆升.智能運(yùn)輸系統(tǒng)概論［M］.北京∶人民交通出版社，2005.

［2］王笑京.中國智能交通系統(tǒng)發(fā)展戰(zhàn)略［M］.北京∶人民交通出版社，2006.

［3］陸鍵，項(xiàng)喬君.智能運(yùn)輸系統(tǒng)（ITS）規(guī)劃方法與應(yīng)用［M］.江蘇∶江蘇科技出版社，2008.

［4］馬勇前，劉毅，張淑杰.民用航空運(yùn)輸系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)研究［J］.上?！妹裼蔑w機(jī)設(shè)計(jì)與研究，2008（01）∶1-5.

［5］張彥仲.環(huán)境保護(hù)對(duì)航空技術(shù)的挑戰(zhàn)［J］.北京∶中國工程院航空工程科技論壇學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)文集，2002∶49-61.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.092

樊文彬（1989-），男，江蘇淮陰人，研究生，助理工程師，研究方向：情報(bào)管理。