周贵荣：人工智能解决航空器深度自动化驾驶应用

　　2019年1月5日，由中国日报网和网易新闻共同主办的“2019影响力峰会——预见未来”在北京举办。C919飞机型号副总设计师周贵荣在“预见科技未来”环节，发表了《大型客机航空电子系统及未来智能技术发展》的演讲。周贵荣为大家介绍了关于民用航空方面的技术，尤其是飞机背后的航空电子技术。

　　周贵荣表示，航空电子系统技术一直在发展和改进提升，在减小机组负担、提高自动化程度、增加容量、提高安全性、提高运行效率、提高维护性能有了很大的发展。

　　在谈到未来航空智能技术发展趋势上，周贵荣提出了一个值得关注的问题。他表示未来航空智能化应用上最大的一个需要突破的关键是智能化的确定性问题。

　　“就是它背后是怎么想的，如果智能化最后得出的结论，是我们不可预知的，那对于高安全领域的应用就会有非常高的风险，未来在智能化确定性和安全性问题解决以后，航空的自动化驾驶完全可以实现。”周贵荣表示。

　　以下为C919飞机型号副总设计师周贵荣演讲全文：

　　周贵荣：尊敬的各位嘉宾、各位朋友们，早上好，非常高兴今天能有机会参加网易组织的这次盛会，前面听了各位嘉宾的演讲和交流很有收获，刚才财经界人士的高层对话以及两位院士的演讲都非常吸引人，后面还有新文化、新人类、新知识方面的演讲

　　我今天要介绍的内容主要是有关航空方面的技术，平时大家常常乘坐飞机，今天我介绍的是一些我们作为乘客不太接触到的(飞机)背后的技术。主要是大型民用客机航空电子系统以及未来的发展趋势，主要是三个方面：

　　一、对于空域的理解，我用了一个词“天高任鸟飞”，听完以后大家可能就会知道天空中航路资源，它就像无线电频谱资源及其它资源一样，尽管好象看不见、摸不着，但实际上资源非常珍贵和紧张，并且要实现有效的管控，背后需要有大量的复杂技术支持。

　　二、介绍一下目前飞机上飞行员所使用和面对的背后的技术，主要介绍航空电子相关的重要功能及新技术发展。

　　三、未来的发展趋势，从行业相关专业的角度，提出我们对于未来发展趋势的预测和分析，达到今天跨界交流碰撞的目的。

　　这里有两张图，左边一张图是我国中东部地区的航路图，这张图是非常高层的但我们看到已非常复杂了，真正往下细分还有密密麻麻的航路管理、导航台频率、航线、航路点等大量的信息，非常复杂、精度要求非常高。我们传统上以为在空中可以随便飞，其实有非常严格和精确的交通管理体系和规则要求。

　　飞机在天上飞，需要地面有大量无线电通信导航系统、空中交通管理资源的支持，我们坐上飞机，感觉飞机起飞、航行、降落，各方面平稳有序，没有任何意外的情况发生，其实背后与我们民航行业大量的体系流程支持、严谨工作和严密管理是分不开，航空安全是个极有挑战性的领域。

　　右边的一张图是机场附近的航图，我们看到局部图上也同样分布有非常密集的航线、导航台、仪表着陆设备、等待区等不同的标识。还会有很多禁止飞行的区域，空域中有严格的区域划分，飞机在整个飞行过程中有程序要求不能随便飞行。

　　刚才是从上往下看(水平面)的航路图，如果从水平方向看，也有严格的高度分层，从2000英尺到48900英尺高度，规划了40多层，也就是说飞机必须在这些规定的高度层里飞行，同时飞机在飞行过程中要靠自己的传感器来知道并控制自己在相应的高度层和航路里飞行，如果一旦产生偏离超过误差要求而跑到别的航路或高度层就会产生事故，这个过程中有一整套严密的系统(包括地面和空中的体系)来保证。

　　从8900米到12500米国际民航组织专门划分出了一个RVSM区域，也就是说我们原来划分的高度层容量已经不够了，不能满足交通运输要求，所以专门拿出来一个高度区域内“缩小高度间隔”，把600米减到300米，把高度间隔进一步降低，而要实现这个目标必须由系统、传感器、控制精度等进一步提高才能满足安全性的要求。

　　由西往东飞和由东往西飞分到了间隔的不同高度层，在飞机的整个飞行过程中，相应的起飞、爬升、高度、航向、航路，到机场进近等，都有一套非常严密的程序控制。

　　刚才讲到的这些中大部分功能，都是由机上的电子系统和地面结合控制实现的，后面我介绍其中一些关于飞机上相关电子系统实现的知识点。

　　我们通常把机上航电系统比喻成大脑、五官以及神经网络系统，通过航电把飞机上的电子系统相互关联起来，同时实现和地面系统的通信和交连，以实现飞机的整体功能。飞机也是整个航空运输系统中的一个节点，大量的飞机与地面系统一起组成空中运输系统，以确保其高效运行。

　　从飞机角度来看，飞机的电子系统及信息传输与运行安全、运营经济性和运营效率都有关系，航路规划和导航系统等对于飞机节油以及运行效率是非常重要的。

　　另一个是气象条件，我们经常遇到气象原因等导致航班延误，随着系统能力的提升是可以改善的。

　　另外对于航班的运营，飞机的维护也是非常重要的，航班从早班机开始到晚上结束，机组人员会更换，但飞机会一直运行，如果由于维护影响造成时间上的耽误，对飞机的经济性影响会很大，所以电子系统在自检测和诊断方面会提升飞机的维护性能。

　　从飞机研制角度，首先是安全性，经济性是航空公司关注的，作为乘客关注舒适性，而环保性是所有人关注的。

　　实际上，整个航空机载系统行业一直在发展和改进提升，包括增加容量、提高安全性、提高运行效率等技术。

　　另外还有人机功效的领域是越来越受到关注的，常有这样的情况，飞机设计本身没有问题，但在飞行员使用时往往容易出现误操作而导致隐患或事故，主要原因是人为因素设计问题使得使用上的不方便，让人容易产生误导，所以人机功效的设计提到了重要的高度。通过设计达到安全运营的目的。

　　还有其它方面，包括显示、通信、导航，综合监视、综合处理、载信息与维护等方面。从系统、分系统到设备因时间关系不一一展开介绍了。其中的一些发展趋势：

　　飞机通信系统：对地通信由早期的通过超短波话音向数字化为主发展，很多与地面的指挥调度沟通向自动化过渡，传输的数据经飞行员确认后进入飞机的导航系统。

　　通信链路的趋势，也由传统的短波、超短波向新的卫星通信、空地高速数字无线通信发展，也就是说，飞机作为地面数字无线通信的一个节点直接接入网络。其带来的影响是：

　　1、乘客到了空中不再存在与地面无法联系的问题；

　　2、飞机上系统的使用/维护可以与地面的系统形成一体，飞机在空中可以作为地面的节点，对使用维护方式都会产生革命性变化。