吳宏剛：智慧民航正在駛?cè)胄骂I(lǐng)域

李周羲

2017年，我國(guó)中西部地區(qū)唯一擁有3條跑道同時(shí)運(yùn)營(yíng)的重慶江北國(guó)際機(jī)場(chǎng)投運(yùn)，其東航站區(qū)及第三跑道首次應(yīng)用的國(guó)產(chǎn)化“多點(diǎn)定位系統(tǒng)”獲得廣泛關(guān)注，央視新聞?lì)l道“喜迎十九大”大型直播節(jié)目中曾對(duì)這一系統(tǒng)進(jìn)行了專題介紹，提出這一系統(tǒng)完全的國(guó)產(chǎn)化標(biāo)志著“中國(guó)在航空管理技術(shù)上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了重大突破”。

中國(guó)民航局第二研究所（以下簡(jiǎn)稱：民航二所）總工程師、2021年“蓉貝”技術(shù)領(lǐng)銜人吳宏剛正是這一項(xiàng)目的主要負(fù)責(zé)人，從事“機(jī)場(chǎng)場(chǎng)面運(yùn)行智能化”領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)研究和成果轉(zhuǎn)化的14年間，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)率先完成場(chǎng)面多點(diǎn)定位系統(tǒng)、跑道外來物自動(dòng)探測(cè)系統(tǒng)、防跑道侵入系統(tǒng)等機(jī)場(chǎng)重大設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化，打破國(guó)外壟斷，多個(gè)產(chǎn)品國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率超50%。

“民航科學(xué)技術(shù)奮起直追的近幾十年內(nèi)，國(guó)產(chǎn)化突破已經(jīng)成為了這一領(lǐng)域的關(guān)鍵詞?！眳呛陝偙硎荆?005年起，我國(guó)民航旅客運(yùn)輸量一直穩(wěn)居全球第二位，為民航重大領(lǐng)域突破提供了良好的環(huán)境，“當(dāng)前我國(guó)民航自主創(chuàng)新發(fā)展體系已經(jīng)初步形成，其中場(chǎng)面和空中運(yùn)行管理系統(tǒng)等領(lǐng)域的國(guó)產(chǎn)化率超過80%，推動(dòng)我國(guó)在該領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)從‘跟跑到‘并跑的跨越，并在‘十四五開啟了新技術(shù)領(lǐng)域的自主探索?！?/p>

由大到強(qiáng)，探索智慧民航新未來

產(chǎn)城：2017年首次提出智慧民航建設(shè)的概念后，2021年1月召開的2021年全國(guó)民航工作會(huì)議又將“智慧民航建設(shè)有新突破”納入了十四五“開拓四個(gè)新局面”之一，我們?yōu)槭裁慈绱藦?qiáng)調(diào)智慧民航？能否描述一下智慧民航的技術(shù)基礎(chǔ)？

吳宏剛：根據(jù)《國(guó)家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要》，我國(guó)即將迎來新一輪的機(jī)場(chǎng)建設(shè)高潮，到2025年全國(guó)運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)將新增30個(gè)以上，力爭(zhēng)全國(guó)運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)設(shè)計(jì)容量達(dá)到20億人次。未來民航的運(yùn)輸量將越來越大，空域也更加復(fù)雜，甚至將有大量的無人航空器在天空運(yùn)行，如果不用人工智能，不用大數(shù)據(jù)，不用智慧民航的大腦，我們無法面對(duì)未來的巨大挑戰(zhàn)。

值得注意的是，智慧民航并非我們對(duì)國(guó)外的追趕與學(xué)習(xí)，而是以自身高質(zhì)量發(fā)展為目標(biāo)進(jìn)行自主探索。是我國(guó)運(yùn)用人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)等新一代優(yōu)勢(shì)技術(shù)在民航領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用和深度融合，用以滿足日益增長(zhǎng)的安全與服務(wù)需求。未來一個(gè)時(shí)期，民航出行將實(shí)現(xiàn)“五個(gè)一”，即“出行一張臉、物流一張單、通關(guān)一次檢、運(yùn)行一張網(wǎng)、監(jiān)管一平臺(tái)”。

我認(rèn)為如果要實(shí)現(xiàn)未來的智慧民航，需要有幾大技術(shù)體系去支撐，即全要素的多源智能感知、空天地一體化的互聯(lián)互通、航空系統(tǒng)的數(shù)字孿生和多元主體的智慧協(xié)同。

產(chǎn)城：智慧民航對(duì)機(jī)場(chǎng)場(chǎng)面智能化進(jìn)行了怎樣的布局？“十四五”機(jī)場(chǎng)場(chǎng)面運(yùn)行面臨哪些技術(shù)突破？

吳宏剛：根據(jù)全國(guó)民航工作會(huì)議，民航將抓緊布局民航領(lǐng)域科技創(chuàng)新2030重大項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目，提升科技自主創(chuàng)新能力。今年9月，科技部組織了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“綜合交通運(yùn)輸與智能交通”重點(diǎn)專項(xiàng)2021年度項(xiàng)目的答辯，其中民航二所“機(jī)場(chǎng)場(chǎng)面智能運(yùn)行管控關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”申報(bào)成功，將在未來3年加快推進(jìn)5G、人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)在機(jī)場(chǎng)場(chǎng)面運(yùn)行的應(yīng)用，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)全息感知-智能管控-智慧決策。通過5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)場(chǎng)面數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)全面收集，通過人工智能實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)場(chǎng)場(chǎng)面運(yùn)行態(tài)勢(shì)智能預(yù)測(cè)與預(yù)警、車輛調(diào)度的智能優(yōu)化、作業(yè)保障資源配置的智能優(yōu)化，最終構(gòu)建一個(gè)新一代航空運(yùn)輸系統(tǒng)的完整真正的數(shù)字孿生系統(tǒng)。把飛行器、車輛、人員信息與氣象數(shù)據(jù)、鳥情、跑道情況等外來物信息全部匯集起來，形成一個(gè)大數(shù)據(jù)的集合，依托平臺(tái)分析機(jī)場(chǎng)可能會(huì)遇到的問題，推演預(yù)測(cè)機(jī)場(chǎng)的一些安全風(fēng)險(xiǎn)。我們預(yù)測(cè)，機(jī)場(chǎng)場(chǎng)面的最終形態(tài)可能會(huì)是無人化，包括無人機(jī)檢查航空器、無人機(jī)巡檢跑道、無人化管控中心、無人化機(jī)坪作業(yè)等。

尚需基礎(chǔ)平臺(tái)支撐

產(chǎn)城：要實(shí)現(xiàn)這些技術(shù)暢想，當(dāng)前面臨哪些問題？還應(yīng)該在哪些方面發(fā)力？

吳宏剛：此前，我們研發(fā)的部分系統(tǒng)軟件會(huì)送到荷蘭皇家航空航天實(shí)驗(yàn)室，依托超大型的實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)進(jìn)行算法驗(yàn)證、軟件的可靠性和穩(wěn)定性測(cè)試，但從長(zhǎng)久來看，打造屬于自己的超大型實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)必不可少。

在民航局和四川省的支持之下，我們正在成都建設(shè)國(guó)內(nèi)首個(gè)民航科技創(chuàng)新示范園區(qū)，瞄準(zhǔn)建設(shè)亞太領(lǐng)先、國(guó)際一流的民航工程技術(shù)創(chuàng)新及應(yīng)用驗(yàn)證基地這一目標(biāo)。這里面有大量先進(jìn)的研究中心和平臺(tái)，包括一個(gè)全域空管的仿真中心，包括一個(gè)實(shí)地機(jī)場(chǎng)模擬驗(yàn)證中心，還有大量高端、尖端的實(shí)驗(yàn)室。項(xiàng)目建成后，將極大改善我國(guó)民航科研基礎(chǔ)條件，加快集聚形成國(guó)際一流的民航高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群。

同時(shí)，培養(yǎng)創(chuàng)新人才也是重中之重，基礎(chǔ)軟件、工業(yè)軟件等“卡脖子”領(lǐng)域的突破更為強(qiáng)調(diào)人才這一“核心”的力量。政府層面，一是要釋放人才培養(yǎng)的積極信號(hào)，通過政策激勵(lì)、資金獎(jiǎng)勵(lì)等塑造良好的人才發(fā)展氛圍。二是加強(qiáng)對(duì)人才的梯度培養(yǎng)，其中既懂管理又懂技術(shù)的復(fù)合型人才比較缺乏，或可成為未來重點(diǎn)培養(yǎng)目標(biāo)。