智能化民用飛機(jī)概述

嚴(yán)林芳 馬雙云 葉軍暉 程金陵 /

(上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院，上海201210)

智能化民用飛機(jī)概述

嚴(yán)林芳 馬雙云 葉軍暉 程金陵 /

(上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院，上海201210)

提出了智能飛機(jī)的定義以及智能飛機(jī)所具備的狀態(tài)感知、記憶學(xué)習(xí)、自主控制和規(guī)劃、行為決策、自然人機(jī)交互以及空地一體化維護(hù)管理六項(xiàng)特征?；谥悄茱w機(jī)的特征，提出了面向飛行機(jī)組的智能駕駛技術(shù)、面向乘客的智能客艙技術(shù)以及面向機(jī)務(wù)的智能維護(hù)技術(shù)，并分別對(duì)智能駕駛技術(shù)、智能客艙技術(shù)以及智能維護(hù)技術(shù)進(jìn)行了介紹，重點(diǎn)介紹了實(shí)現(xiàn)智能駕駛所依托的PBN、ADS-B等關(guān)鍵技術(shù)。本文的研究對(duì)未來(lái)智能飛機(jī)的設(shè)計(jì)具有重要的指引作用和研究意義。

飛機(jī)；智能；駕駛；客艙；維護(hù)

0 引言

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，相比較于傳統(tǒng)的學(xué)科研究領(lǐng)域，智能科學(xué)作為一門新興的自然學(xué)科受到越來(lái)越多科研人員的興趣和廣泛研究，實(shí)質(zhì)上，智能科學(xué)是一門研究智能的本質(zhì)和實(shí)現(xiàn)技術(shù)的學(xué)科。依托于智能科學(xué)的不斷深入和研究，得益于微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感器技術(shù)以及通信技術(shù)的快速發(fā)展，智能化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。智能化技術(shù)是指現(xiàn)代通信與信息技術(shù)、計(jì)算網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及智能控制技術(shù)等多種技術(shù)匯集而成的基于某一方面的應(yīng)用技術(shù)。

近年來(lái)，伴隨著智能化技術(shù)的飛速發(fā)展以及智能化的概念不斷地受到越來(lái)越多的重視和青睞，智能化、數(shù)字化系統(tǒng)的研究已經(jīng)成為了一個(gè)研究熱點(diǎn)。比如， 谷歌旗下開(kāi)發(fā)的AlphaGo智能化程序系統(tǒng)在圍棋領(lǐng)域成功戰(zhàn)勝了人類；百度旗下開(kāi)發(fā)的無(wú)人駕駛汽車，通過(guò)車載傳感系統(tǒng)感知道路環(huán)境，自動(dòng)規(guī)劃行車路線并控制車輛到達(dá)預(yù)定目的地。事實(shí)上，除上述典型的智能化系統(tǒng)事例之外，家居智能化系統(tǒng)以及智能醫(yī)院、數(shù)字醫(yī)院等行業(yè)在智能化方面都有著廣泛的研究。

正是在這種智能化技術(shù)以及智能化系統(tǒng)不斷的研究與更新的趨勢(shì)下，在民用飛機(jī)領(lǐng)域，智能化飛機(jī)的研究同樣受到諸多的青睞。與其他智能化系統(tǒng)類似，智能化飛機(jī)需滿足如下目標(biāo)：

1) 降低飛行機(jī)組的負(fù)擔(dān)，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)的主動(dòng)駕駛；

2) 提供舒適的乘客環(huán)境，改善乘客體驗(yàn)；

3) 降低飛機(jī)的維護(hù)成本，提高維護(hù)效率，減少機(jī)務(wù)的工作負(fù)擔(dān)。

1 智能飛機(jī)的定義

智能飛機(jī)是指一種能夠感知運(yùn)營(yíng)信息，進(jìn)行記憶學(xué)習(xí)和態(tài)勢(shì)感知，具備自主規(guī)劃、行為決策和自主控制能力，并提供自然人機(jī)交互、支持智能維護(hù)的飛機(jī)。智能飛機(jī)一般具備以下典型特征。

1) 狀態(tài)感知：能夠動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)獲取飛機(jī)的內(nèi)外部信息，包括飛行機(jī)組、乘客、貨物以及能源等信息；同時(shí)，也能夠?qū)τ绊戯w機(jī)的安全要素信息進(jìn)行實(shí)時(shí)獲取，包括天氣、地形等要素的獲取、分析、顯示以及預(yù)測(cè)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

2) 記憶學(xué)習(xí)：能夠利用空天一體化網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行云存儲(chǔ)，并能夠通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)產(chǎn)生新的知識(shí)。

3) 自主控制與規(guī)劃：能夠授權(quán)自主管理、行為控制以及飛行操作控制，并根據(jù)飛行計(jì)劃或者任務(wù)請(qǐng)求，能夠綜合天氣、航路、飛行效率等多種因素進(jìn)行航路規(guī)劃和行為規(guī)劃。

4) 行為決策：能夠結(jié)合預(yù)期任務(wù)狀態(tài)，綜合飛行復(fù)雜環(huán)境和態(tài)勢(shì)感知的信息，從而進(jìn)行安全、可靠、正確的飛行決策。

5) 人機(jī)交互：能夠提供高效、及時(shí)、便捷以及舒適的操作運(yùn)行體驗(yàn)。

6) 空地一體化維護(hù)管理：以飛機(jī)為中心，空地互聯(lián)，能夠預(yù)測(cè)性維護(hù)/維修，全面狀態(tài)評(píng)估，實(shí)現(xiàn)維護(hù)無(wú)縫對(duì)接。

基于智能飛機(jī)具有的六項(xiàng)特征，針對(duì)面向于飛機(jī)機(jī)組、乘客以及機(jī)務(wù)等對(duì)象，智能飛機(jī)的“智能化”特征將主要體現(xiàn)為智能駕駛技術(shù)、智能客艙技術(shù)以及智能維護(hù)技術(shù)三個(gè)方面，如圖1所示。

2 智能駕駛技術(shù)

飛機(jī)智能駕駛技術(shù)的目標(biāo)為飛行計(jì)劃能夠自動(dòng)上傳，飛機(jī)能夠自動(dòng)沿著滑行路線到達(dá)起飛跑道，并按照與空管自動(dòng)協(xié)商確定的航線進(jìn)行爬行、巡航、下降、進(jìn)近等飛行，自動(dòng)著陸并減速，直至自動(dòng)地面滑行至停機(jī)位。為實(shí)現(xiàn)智能駕駛的目標(biāo)，將主要依托于基于性能導(dǎo)航(Performance Based Navigation, 簡(jiǎn)稱PBN)技術(shù)、基于航跡運(yùn)行技術(shù)(Trajectory Based Operation, 簡(jiǎn)稱TBO)、廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視技術(shù)(ADS-B)、先進(jìn)場(chǎng)面活動(dòng)引導(dǎo)和控制系統(tǒng)(Advanced Surface Movement Guidance and Control Systems, 簡(jiǎn)稱A-SMGCS)以及人機(jī)界面設(shè)計(jì)技術(shù)等。

1) 基于性能導(dǎo)航PBN技術(shù)

PBN技術(shù)主要是將衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)和飛機(jī)機(jī)載的系統(tǒng)/設(shè)備相結(jié)合，輔助于垂直導(dǎo)航、時(shí)間導(dǎo)航等先進(jìn)技術(shù)，能夠?yàn)樘幱谒酗w行階段的飛機(jī)提供精準(zhǔn)的飛行技術(shù)，進(jìn)而保障空中交通的運(yùn)行。從某種意義來(lái)說(shuō)，PBN技術(shù)是在區(qū)域?qū)Ш郊夹g(shù)(RNAV)和所需導(dǎo)航性能技術(shù)(RNP)的基礎(chǔ)上發(fā)展的一種新型航行技術(shù)，通過(guò)PBN技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)飛機(jī)在任意的航路點(diǎn)之間飛行，能夠擺脫對(duì)地面導(dǎo)航設(shè)備的依賴；更為重要的是，PBN技術(shù)能夠使飛機(jī)航跡選擇更加靈活、飛行航跡更加精確；同時(shí)，能夠減少飛行機(jī)組的操作、減少差錯(cuò)，并能夠在山區(qū)和海洋等地區(qū)完成安全、精確的飛行。

2) 基于四維航跡運(yùn)行技術(shù)TBO

TBO技術(shù)是國(guó)際民航界提出的新型的空管系統(tǒng)運(yùn)行概念，以飛機(jī)的四維航跡作為基礎(chǔ)，通過(guò)空管、航空公司以及飛機(jī)之間的信息共享，從而實(shí)現(xiàn)飛機(jī)與空中管理的協(xié)同決策。與傳統(tǒng)的航跡運(yùn)行方式相比，基于航跡運(yùn)行技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)航跡規(guī)劃的全局性、航跡運(yùn)行的預(yù)測(cè)性以及飛行管理的數(shù)字化、協(xié)同化，可以明顯降低空中管制的工作負(fù)擔(dān)，并能夠預(yù)測(cè)未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)的空中交通態(tài)勢(shì)，能夠?qū)罩袘B(tài)勢(shì)提前預(yù)警和處理，極大降低飛行機(jī)組的飛行負(fù)擔(dān)，提高飛行效率。一般而言，TBO技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需依賴于一系列關(guān)鍵的機(jī)載系統(tǒng)或者關(guān)鍵技術(shù)，關(guān)鍵的機(jī)載系統(tǒng)或關(guān)鍵技術(shù)包括具備精確引導(dǎo)功能的飛行管理系統(tǒng)、空地?cái)?shù)據(jù)通信系統(tǒng)、四維高分辨率的氣象預(yù)報(bào)技術(shù)以及地面空管決策支持技術(shù)等。

3) 廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視技術(shù)(ADS-B)

ADS-B技術(shù)是新航行系統(tǒng)發(fā)展的重要里程碑式的技術(shù)，是一種基于GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)和空-空、地-空數(shù)據(jù)鏈通信的飛機(jī)運(yùn)行監(jiān)視技術(shù)。ADS-B的信息主要是指飛機(jī)的四維位置信息，包括經(jīng)度、緯度、高度和時(shí)間以及其他附件的信息，如航跡角、航線拐點(diǎn)、航向、空速、風(fēng)速、風(fēng)向等。ADS-B獲取的信息可通過(guò)地空數(shù)據(jù)鏈或者地面站傳遞給管制中心，實(shí)現(xiàn)地空監(jiān)視；同時(shí)，裝載有ADS-B的飛機(jī)在對(duì)外發(fā)送自身狀態(tài)參數(shù)的同時(shí)，通過(guò)機(jī)載電子設(shè)備接收附近來(lái)自其他飛機(jī)的廣播消息，可達(dá)到飛機(jī)與飛機(jī)之間的互相感知，能夠相互了解對(duì)方飛機(jī)的位置和行蹤，全自動(dòng)識(shí)別相互位置與保持間隔，將不再?gòu)?qiáng)烈地依賴于地面人員的空中交通管理，極大地減輕空管人員和飛行機(jī)組的工作負(fù)擔(dān)。

4) 先進(jìn)場(chǎng)面引導(dǎo)和控制系統(tǒng)A-SMGCS

A-SMGCS旨在保證飛機(jī)在任何能見(jiàn)度、交通密度和復(fù)雜運(yùn)行條件下能夠安全且高效地在機(jī)場(chǎng)運(yùn)行活動(dòng)。一般地，A-SMGCS系統(tǒng)由場(chǎng)面移動(dòng)監(jiān)視系統(tǒng)和飛行區(qū)燈光控制系統(tǒng)組成，其中，場(chǎng)面移動(dòng)監(jiān)視系統(tǒng)能夠提供對(duì)機(jī)動(dòng)區(qū)域無(wú)縫隙覆蓋，并不會(huì)因?yàn)樘鞖鈼l件而受到影響，即提供全天候條件下的跟蹤和監(jiān)測(cè)。作為完整的A-SMGCS系統(tǒng)，其將具備四項(xiàng)最基本的功能，其功能如下：

(1) 監(jiān)視功能：是通過(guò)雷達(dá)等手段對(duì)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)目標(biāo)如飛機(jī)、車輛等探測(cè)和識(shí)別，使得地面人員/機(jī)組能夠?qū)崟r(shí)獲取目標(biāo)狀態(tài)，并且及時(shí)提供準(zhǔn)確的時(shí)間和位置引導(dǎo)。

(2) 指引功能：是通過(guò)電腦控制的燈光系統(tǒng)自動(dòng)指配路徑，并引導(dǎo)目標(biāo)到達(dá)指定的地點(diǎn)；同時(shí)，為避開(kāi)可能存在的交通沖突，其具有較大的應(yīng)變能力。

(3) 引導(dǎo)功能：是指自動(dòng)滑行道燈光控制開(kāi)關(guān)系統(tǒng)為飛機(jī)機(jī)組提供前進(jìn)或者停止的引導(dǎo)，包括為放行許可的目標(biāo)提供移動(dòng)路線，并為飛行機(jī)組提供清楚、明確的路徑指導(dǎo)，以保證交通流量不因能見(jiàn)度變化而變化。

(4) 控制功能：通過(guò)必要的監(jiān)視和傳感系統(tǒng)，對(duì)飛機(jī)機(jī)動(dòng)區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)、全方位地探測(cè)，對(duì)于任何潛在的交通沖突或者沖突發(fā)出警告，進(jìn)而能夠避免事故的發(fā)生。

5) 人機(jī)界面技術(shù)

人機(jī)界面技術(shù)能夠?yàn)轱w行機(jī)組提供一個(gè)交互式飛行環(huán)境，并大幅度提高機(jī)組人員的操縱效率，在保證飛行安全的同時(shí)，最大程度減少飛行機(jī)組的負(fù)擔(dān)。智能駕駛艙設(shè)計(jì)技術(shù)主要體現(xiàn)在觸摸屏技術(shù)(圖2)、組合視景系統(tǒng)技術(shù)(圖3)、頭戴顯示技術(shù)(圖4)以及語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)技術(shù)等。

(1) 顯示觸摸屏技術(shù)：通過(guò)顯示觸摸技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的按鍵操作技術(shù)，可以提供更為自然的人機(jī)接口、優(yōu)化駕駛艙設(shè)備數(shù)量、減少人為差錯(cuò)，在提升飛行效率、提升飛機(jī)安全性、降低飛行機(jī)組的體力和腦力等諸多方面有重要意義。

(2) 組合視景系統(tǒng)(CVS)技術(shù)：組合視景系統(tǒng)技術(shù)將將視景增強(qiáng)系統(tǒng)EVS和合成視景系統(tǒng)(SVS)相結(jié)合，能夠?qū)崟r(shí)采集機(jī)外環(huán)境的紅外圖像與計(jì)算機(jī)生成的飛機(jī)外部場(chǎng)景圖像進(jìn)行融合并提供給飛行機(jī)組，可有效提升飛行安全和飛機(jī)的運(yùn)行能力。

(3) 頭戴顯示技術(shù)：頭戴顯示器是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ男乱淮娮赢a(chǎn)品，其將顯像源貼近人眼投射展示文字圖片或是影像信息，近距離與人眼作用，可兼具保密性和靈活性。頭戴顯示器不僅可作為單純的顯示器用途，更大的特點(diǎn)是作為透視顯示器，可使虛擬和實(shí)景有機(jī)地結(jié)合在一起；同時(shí)，還能夠提供不受限視場(chǎng)和提供基于空間位置的外部視景信息。

(4) 語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)技術(shù)：目前，在消費(fèi)電子產(chǎn)品領(lǐng)域，語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用已屬常見(jiàn)，但是其在航空或民機(jī)的應(yīng)用并不多見(jiàn)，通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)，可使飛行機(jī)組通過(guò)語(yǔ)音的方式進(jìn)行命令輸出，在很大程度上減少或者取消飛行機(jī)組的操作，對(duì)于智能化的駕駛具有重要意義。

3 智能客艙技術(shù)

客艙環(huán)境以及飛行體驗(yàn)的舒適性是乘客愉快飛行的重要評(píng)判準(zhǔn)則和標(biāo)準(zhǔn)，為了給乘客提供更具人性化、精彩化的多層次飛行體驗(yàn)，最大程度減少對(duì)環(huán)境的影響，智能客艙將具備智能識(shí)別技術(shù)、自清潔技術(shù)、虛擬環(huán)境技術(shù)以及新能源技術(shù)等。

1) 智能識(shí)別技術(shù)

能夠自動(dòng)識(shí)別并調(diào)節(jié)乘客的光線強(qiáng)度、環(huán)境溫度、放映喜愛(ài)的娛樂(lè)節(jié)目；同時(shí)，可檢測(cè)乘客不同飛行階段的體驗(yàn)狀態(tài)，并自動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)境條件以達(dá)到乘客當(dāng)前的最佳飛行體驗(yàn)，真正實(shí)現(xiàn)人機(jī)互聯(lián)。

2) 自清潔技術(shù)

將具備自我清潔以及帶有修復(fù)功能的材料應(yīng)用于座椅、地毯以及衛(wèi)生間等場(chǎng)所，能夠感知污漬或者折痕，并進(jìn)行智能修復(fù)與完善，在提高乘客飛行體驗(yàn)的同時(shí)，也能提升清潔人員的效率。

3) 虛擬環(huán)境技術(shù)

當(dāng)飛機(jī)經(jīng)過(guò)城市、雨林、草原、沙漠、景區(qū)等區(qū)域時(shí)，可利用客艙虛擬環(huán)境技術(shù)，將特定區(qū)域的圖景或者畫面虛擬展現(xiàn)在乘客終端，以達(dá)到人性化以及舒適化的飛行體驗(yàn)。

4) 新能源技術(shù)

是指可利用飛機(jī)的舷窗吸收太陽(yáng)能，以及座椅或者地板吸收乘客散發(fā)的多余的熱量，將收集的熱量轉(zhuǎn)換成電能，用以補(bǔ)充客艙娛樂(lè)相關(guān)設(shè)備的電能。

除上述智能客艙技術(shù)之外，智能客艙將進(jìn)行全新的內(nèi)飾設(shè)計(jì)理念，對(duì)傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)艙、公務(wù)艙以及商務(wù)艙取而代之的是不同飛行體驗(yàn)的區(qū)域，如休閑區(qū)、互動(dòng)區(qū)以及技術(shù)區(qū)等，將給乘客帶來(lái)全新的、前所未有的飛行體驗(yàn)。

4 智能維護(hù)技術(shù)

智能維護(hù)作為一種新的維護(hù)理念，是一種由傳統(tǒng)的被動(dòng)的維護(hù)模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N基于主動(dòng)的維護(hù)模式，旨在數(shù)字化維護(hù)的信息收集、分析以及處理的基礎(chǔ)上對(duì)飛機(jī)的機(jī)載系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行性能與故障預(yù)測(cè)，以達(dá)到近乎零故障乃至自我維護(hù)的狀態(tài)。智能維護(hù)主要體現(xiàn)為智能化飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)控、智能化維護(hù)系統(tǒng)等方面,如圖5所示。

1) 智能化飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)控

智能化飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)控是實(shí)現(xiàn)智能維護(hù)的重要前提與關(guān)鍵技術(shù)，通過(guò)部署傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)、多維度地監(jiān)控飛機(jī)機(jī)載系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行與狀態(tài)信息；除此之外，通過(guò)微納傳感器技術(shù)對(duì)于飛機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，包括結(jié)構(gòu)疲勞、結(jié)構(gòu)損傷以及結(jié)構(gòu)腐蝕等多種狀態(tài)；除進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)之外，智能化飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)控技術(shù)還具備將監(jiān)控的信息全天候、不間斷地通過(guò)衛(wèi)星、數(shù)據(jù)鏈以及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)通信技術(shù)下傳至地面維護(hù)系統(tǒng)，為地面維護(hù)系統(tǒng)的信息處理提供數(shù)據(jù)源。

2) 智能化維護(hù)系統(tǒng)

智能化維護(hù)系統(tǒng)旨在實(shí)現(xiàn)維護(hù)的數(shù)字化與智能化，一方面，通過(guò)接收智能化飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)控的數(shù)據(jù)信息，并對(duì)數(shù)據(jù)信息資源進(jìn)行融合、分析、過(guò)濾以及綜合等處理，以形成一個(gè)統(tǒng)一的、數(shù)字化的數(shù)字資源庫(kù)，為飛機(jī)提供快速、敏捷、準(zhǔn)確的維護(hù)決策與方案；同時(shí)，另外一方面，智能化維護(hù)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字化維護(hù)手冊(cè)，即將維護(hù)手冊(cè)、維護(hù)文檔、圖紙信息等資料數(shù)據(jù)按照特定技術(shù)規(guī)范(如Interactive Electronic Technical, 簡(jiǎn)稱IET)進(jìn)行格式的轉(zhuǎn)換、壓縮和分解等系列操作以形成統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)，并能夠在不同的部門或者計(jì)算機(jī)進(jìn)行交互操作，從而使維護(hù)人員在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)均能獲得充分的維護(hù)信息，進(jìn)而提高維護(hù)效率，減少維護(hù)人員的工作負(fù)擔(dān)。除此之外，智能化維護(hù)系統(tǒng)可與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)全球飛機(jī)維護(hù)信息的共享，進(jìn)而達(dá)到維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)時(shí)更新。

5 其他智能化飛機(jī)技術(shù)

對(duì)于智能化飛機(jī)而言，除了面向飛機(jī)機(jī)組的智能駕駛、面向乘客的智能客艙以及面向機(jī)務(wù)的智能維護(hù)等之外，智能化飛機(jī)還具有智能結(jié)構(gòu)和材料技術(shù)，其包括光纖機(jī)敏結(jié)構(gòu)、光纖材料、壓電材料以及可伸縮材料等。這些智能結(jié)構(gòu)和智能材料的運(yùn)用，也有助于促進(jìn)飛機(jī)的智能駕駛、智能客艙以及智能維護(hù)，真正實(shí)現(xiàn)飛機(jī)的智能化。

6 總結(jié)與展望

本文提出了智能飛機(jī)的定義，概括了智能飛機(jī)應(yīng)具備狀態(tài)感知、記憶學(xué)習(xí)、自主控制和規(guī)劃、行為決策、自然人機(jī)交互以及空地一體化維護(hù)管理六項(xiàng)特征。同時(shí)，針對(duì)智能飛機(jī)所需具備的特征，本文提出了基于飛行機(jī)組的智能駕駛技術(shù)，基于飛行乘客的智能客艙技術(shù)以及基于機(jī)務(wù)的智能維護(hù)技術(shù)，重點(diǎn)介紹了有助于實(shí)現(xiàn)智能駕駛技術(shù)的數(shù)項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，其中包括基于性能導(dǎo)航技術(shù)、基于航跡運(yùn)行技術(shù)、廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視技術(shù)、先進(jìn)場(chǎng)面活動(dòng)引導(dǎo)和控制系統(tǒng)技術(shù)以及智能駕駛艙設(shè)計(jì)技術(shù)等。除了智能駕駛技術(shù)、智能客艙技術(shù)以及智能維護(hù)技術(shù)之外，本文還介紹了應(yīng)用于智能飛機(jī)的智能結(jié)構(gòu)和材料，包括光纖機(jī)敏結(jié)構(gòu)、光纖材料、壓電材料以及可伸縮材料等。

本文的研究，對(duì)未來(lái)民用飛機(jī)的智能駕駛設(shè)計(jì)、智能客艙設(shè)計(jì)以及智能維護(hù)設(shè)計(jì)等關(guān)鍵技術(shù)的研究具有前瞻性的指導(dǎo)作用，為智能飛機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)打下了理論基礎(chǔ)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)民用飛機(jī)的智能化目標(biāo)具有重要意義。

[1] 張健. PBN技術(shù)的優(yōu)越性及其在我國(guó)的應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 中國(guó)民用航空, 2011, 11: 57-60.

[2] 王黨衛(wèi). 基于性能導(dǎo)航PBN技術(shù)研究[J]. 現(xiàn)代導(dǎo)航, 2013, 1: 5-9.

[3] 張?zhí)炱? ADS-B技術(shù)及其在空管中的發(fā)展和應(yīng)用[J]. 電子產(chǎn)品世界, 2009, 9: 4-6.

[4] 劉曉靜. ADS-B技術(shù)在空管中的應(yīng)用研究[J].空中交通管理, 2011, 6: 22-25.

[5] 李黎. 下一代空管系統(tǒng)的核心理念：基于四維航跡的運(yùn)行[J]. 中國(guó)民用航空, 2015, 207: 18-20.

[6] 朱新平. A-SMGS滑行道沖突預(yù)測(cè)和避免控制[J]. 南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào), 2011, 43: 504-510.

[7] 張偉. 民機(jī)新一代駕駛艙顯示技術(shù)[J]. 民用飛機(jī)設(shè)計(jì)與研究, 2011,2: 4-7.

[8] 馬雙云. 基于大數(shù)據(jù)技術(shù)民用飛機(jī)維護(hù)系統(tǒng)發(fā)展研究[C]// 第六屆民用飛機(jī)航電國(guó)際論壇會(huì)議論文集. 上海: 上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院, 2017: 29-32.

[9] 張和善. 21世紀(jì)的飛機(jī)技術(shù)-智能結(jié)構(gòu)和材料[J]. 航空科學(xué)技術(shù), 1996, 4: 12-14.

Overview of Intelligent Civil Aircraft

YAN Linfang MA Shuangyun YE Junhui CHENG Jinling

(Shanghai Aircraft Design and Research Institute, Shanghai 201210,China)

This paper presents the definition of intelligent aircraft and the characteristics of intelligent aircraft, whose characteristics include situation sense, machine learning, autonomous control and planning, behavior decision, natural human-machine interface, and full maintenance based air-ground. Based on the characteristics of intelligent aircraft, this paper presents intelligent driving technology for flight crew, intelligent cabin technology for passengers and intelligent maintenance technology for maintainer. Meanwhile, this paper introduces the intelligent driving technology, intelligent cabin technology and intelligent maintenance technology. This paper mainly introduces the key technology such as PBN, ADS-B in detail to support intelligent driving technology. It has an important guiding role and research significance in future design of intelligent aircraft.

aircraft; intelligent; driving; cabin; maintenance

10.19416/j.cnki.1674-9804.2017.03.021

V22

：A

嚴(yán)林芳女，碩士，研究員。主要研究方向：民用飛機(jī)航電系統(tǒng)設(shè)計(jì)。Tel: 021-20866403,E-mail: yanlinfang@comac.cc

馬雙云男，碩士，工程師。主要研究方向：民用飛機(jī)航電系統(tǒng)設(shè)計(jì)。Tel: 021-20866423,E-mail: mashuangyun@comac.cc

葉軍暉男，碩士，高級(jí)工程師。主要研究方向：民用飛機(jī)航電系統(tǒng)設(shè)計(jì)。Tel: 021-20866571,E-mail: yejunhui@comac.cc

程金陵男，碩士，工程師。主要研究方向：民用飛機(jī)航電系統(tǒng)設(shè)計(jì)。Tel: 021-20868402,E-mail: chengjinling@comac.cc