【前沿技术】人工智能在民用航空领域的应用研究.pdf

【前沿技术】人工智能在民用航空领域的应用研究--第1页

【前沿技术】人工智能在民用航空领域的应用研究

展开全文

美国ARS技术网站2018年12月6日报道推出了关于人工智能在

民用航空领域的应用研究文章，我们对文章中的要点进行了概述，供

读者参考。

一说起“航空人工智能”，人们最先想到的往往是无人机。然而，

无人机只是机器学习等人工智能（AI）技术在航空领域应用的一小部

分，人工智能技术的应用几乎可以涵盖整个行业的方方面面。飞机制

造商和航空公司正在投入重要的资源将人工智能技术用于从驾驶舱到

客户体验的各种应用中。

1、商用飞机上AI的应用研究

自动化系统多年来一直是商用航空关注的领域。由于采用了“电

传操纵”控制和自动飞行系统，机器学习（ML）和人工智能技术正在

承担驾驶舱中机组成员的工作量，甚至可以成为另一个副驾驶。最初

为无人驾驶飞行器（UAV）安全开发的广播式自动相关监视（ADS-B）

系统已经应用于有人驾驶飞机；开发中的机动特性增强系统（MCAS）

使用传感器数据根据飞行条件自动调整飞机的控制面,在必要时对飞机

操纵特性进行补偿，从而提高安全性。

在现代客机上，机器学习有大量数据可以发掘：空中客车推出的

双引擎宽体飞机A350XWB拥有约5万个传感器，每天收集的飞行和

性能数据总计超过2.5TB。AI可以通过多种方式利用这些数据。

【前沿技术】人工智能在民用航空领域的应用研究--第1页

【前沿技术】人工智能在民用航空领域的应用研究--第2页

01

空中客车A350飞机的5万多个传感器每天收集飞行和性能数据

超过2.5TB

目前，空中客车正致力于一些项目，减少飞行员的认知负荷和由

此产生的认知疲劳。这意味着机组人员可以花更多的时间处理整个飞

行策略和任务，花更少的时间处理飞机驾驶等的小事情。其中一个例

子是空中客车飞机上一种称为跑道超限保护（ROPS）的功能选项。

ROPS是个软件，计算飞机进近速度和重量，将得到的物理模型与公

布的跑道长度和当地的天气进行比较。如果检测到不安全的情况，系

统会广播“跑道太短！”的讯息。ROPS还可计算最佳的进近下滑道

或轨迹，帮助滑行、起飞和其他飞行操作。

空中客车公司利用人工智能的另一个重点领域之一是研发自动驾

驶飞行器和空中出租车，旨在为城市地区的人们提供交通服务。此外，

在客机的飞行员因机舱压力下降而失去意识时，AI就大有用场；在高

压情况下，AI可以比人类更快地做出更佳的决策。

空中交通管制（ATC）通信是所有飞行的关键。然而，许多对话

【前沿技术】人工智能在民用航空领域的应用研究--第2页

【前沿技术】人工智能在民用航空领域的应用研究--第3页

都是重口音的英语，这使得飞行员和管制员难以相互理解。机器学习

算法也很难清晰解析空中交通对话，因为ATC音频噪音很大，而且会

话很快，满是专用词汇。为此，空中客车公司启动了公开竞赛项目AI

Gym。AIGym的目标是完整转译ATC音频，并从音频中提取飞机呼

号以便进行会话跟踪和警报。AIGym项目使空中客车能够利用外部专

业知识，发现AI的一些潜在用途。竞赛于2018年10月结束，空中客

车公司已经开始将研究结果转化为产品。

02

在嘈杂的通信频道上识别重口音英语是对空中交通管制员的真正

考验

2、航空公司利用AI技术提升运营能力