人工智能與航空融合應(yīng)用研究

李樂 焦守波

摘 要：近些年來我國的航空技術(shù)發(fā)展迅猛，人們對航空技術(shù)的要求也隨之提高，只有不斷提升航空技術(shù)才能滿足人們多方面的需求。人工智能技術(shù)的出現(xiàn)給航空技術(shù)的提升帶來了不小的幫助，此文結(jié)合案例闡述人工智能在航空領(lǐng)域的實(shí)際運(yùn)用情況，并對人工智能未來的發(fā)展趨勢進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：航空領(lǐng)域;人工智能;智能化應(yīng)用

引言：

近些年來人工智能技術(shù)突飛猛進(jìn)，在全國乃至全世界都是備受關(guān)注的熱點(diǎn)。人工智能可以幫助人們快速有效的解決一些疑難問題，為人們的日常工作帶來了便捷，很多領(lǐng)域也將人工智能技術(shù)運(yùn)用其中，比如航空領(lǐng)域。航空技術(shù)非常復(fù)雜，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和運(yùn)算，需要人與設(shè)備之間緊密的配合，所以就更需要人工智能技術(shù)的加入。

一、人工智能技術(shù)在航空領(lǐng)域中戰(zhàn)機(jī)的實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用

現(xiàn)代戰(zhàn)爭的特點(diǎn)就是各種尖端科技集合一身實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)打擊，在現(xiàn)代戰(zhàn)場中戰(zhàn)斗機(jī)可以說是一個非常熱門的武器，能否拿下一場戰(zhàn)爭的領(lǐng)空權(quán)也是戰(zhàn)斗成敗的關(guān)鍵，目前人工智能技術(shù)已經(jīng)達(dá)到成熟期，許多發(fā)達(dá)國家為了主宰現(xiàn)代戰(zhàn)場把人工智能技術(shù)應(yīng)用到了戰(zhàn)機(jī)之中。

美國在航空技術(shù)領(lǐng)域的地位可以說是引領(lǐng)者，美空以在戰(zhàn)機(jī)中已使用600多種人工智能技術(shù)，其對人工智能技術(shù)的運(yùn)用也是非常的成熟了。美空軍正大規(guī)模的利用人工智能技術(shù)對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行加固并在原武器基礎(chǔ)上對其進(jìn)行改進(jìn)，升級B-2轟炸機(jī)和F-35戰(zhàn)斗機(jī)的作戰(zhàn)平臺功能等。ALIS（自主后勤信息系統(tǒng)）是運(yùn)用在F-35戰(zhàn)斗機(jī)的一項(xiàng)人工智能技術(shù)，可以說ALIS系統(tǒng)是F-35戰(zhàn)斗機(jī)管理系統(tǒng)中的核心組件，這一技術(shù)的運(yùn)用可以有效的加快數(shù)據(jù)的整合與處理，可以實(shí)時精準(zhǔn)的掌握飛機(jī)的情況，此系統(tǒng)可通過對數(shù)據(jù)的分析整合對飛機(jī)的情況進(jìn)行自檢和評估，若數(shù)據(jù)出現(xiàn)異?？傻谝粫r間通知維修部門，從而減少飛機(jī)故障率，提高飛機(jī)出勤率。F-35的發(fā)動機(jī)就融入了自主后勤系統(tǒng)，戰(zhàn)機(jī)通過ALIS系統(tǒng)回傳發(fā)動機(jī)的情況給維修人員，方便了發(fā)動機(jī)的日常檢修工作的開展，通過這一技術(shù)的加入戰(zhàn)機(jī)的日常檢修就不在依賴手動檢修，同時也降低了日常檢修方面的成本同時ALIS自主后勤系統(tǒng)還可以幫助飛行員收集情報協(xié)助其做出相應(yīng)決策。此系統(tǒng)了將收集來的情報匯總以文字信息形式顯示在戰(zhàn)機(jī)屏幕第一時間呈現(xiàn)給飛行員，在很大成度上提升了飛行員的作戰(zhàn)能力同時也減輕了飛行員的負(fù)擔(dān)。人工智能在現(xiàn)代戰(zhàn)場中的運(yùn)用是大勢所趨，也會革命性改變戰(zhàn)機(jī)武器搭載系統(tǒng)。在F-35戰(zhàn)機(jī)中就搭載了先進(jìn)的分布式孔徑系統(tǒng)，并搭載360°傳感器和光電目標(biāo)定位系統(tǒng)，這項(xiàng)技術(shù)可以使戰(zhàn)斗機(jī)的駕駛?cè)藛T在機(jī)艙內(nèi)就可以控制周圍部分的無人機(jī)，并指揮無人機(jī)進(jìn)行周圍的檢測和偵查以及目標(biāo)的定位工作。由此，戰(zhàn)斗機(jī)的飛行員能夠在執(zhí)行任務(wù)的工程當(dāng)中獲得更多信息，大大的增加作戰(zhàn)的效果和作戰(zhàn)的靈活性。而且，無人機(jī)還可以在作戰(zhàn)前進(jìn)入敵方領(lǐng)域探查，可以有效的減少分析儀受到危險的幾率。在未來，人工智能技術(shù)會不斷的完善，可能實(shí)現(xiàn)一人控百機(jī)的目的，能夠有效的提高作戰(zhàn)的成功率。

二、人工智能技術(shù)在航空領(lǐng)域中無人機(jī)的應(yīng)用

無人機(jī)技術(shù)這幾年備受各國關(guān)注，其具有體積小操作靈活的特點(diǎn)，在軍事和民間都非常受歡迎。現(xiàn)如今無人機(jī)的用途橫跨各個領(lǐng)域，一些人工智能技術(shù)也開始在無人機(jī)設(shè)備上使用，讓其工作的效率大大提升。

從2001年的阿富汗戰(zhàn)爭起無人機(jī)開始出現(xiàn)在人們的視野里，在戰(zhàn)場中無人機(jī)可以收集情報、戰(zhàn)場資料實(shí)時回傳、監(jiān)視偵查等。無人機(jī)加入人工智能技術(shù)后，其使得無人機(jī)能夠在非常復(fù)雜惡劣的環(huán)境中作戰(zhàn)。無人機(jī)具有機(jī)動性強(qiáng)與過載兩大的特點(diǎn)，未來的戰(zhàn)場將會使用人工智能無人機(jī)，其的主要作用就是能夠自主觀察判斷戰(zhàn)局，做出相應(yīng)決策獨(dú)立行動。同時在民間無人機(jī)的應(yīng)用也是非常廣的，其應(yīng)用遍布各行各業(yè)，如：地理數(shù)據(jù)測繪、區(qū)域物流運(yùn)輸、電力排查尋線、農(nóng)業(yè)除蟲等方面。在物流運(yùn)輸中無人機(jī)可以幫助工作人員進(jìn)行短途配送過程中只需工作人員將需要運(yùn)送的貨物裝進(jìn)無人機(jī)的貨柜，并在手機(jī)APP上輸入收貨人的地址，之后無人機(jī)將會按照已輸入好的路線配送，配送過程無需人員操作，快遞送達(dá)目的地之后，無人機(jī)將會自動按照原有路線回到物流中心。無人機(jī)在物流方面的運(yùn)用，大大降低了人工成本，同時也有效的提升了配送工作的效率。同樣的道理人工智能無人機(jī)也可以運(yùn)用到外面行業(yè)。外賣配送和快遞配送的工作性質(zhì)幾乎相同，唯一一點(diǎn)不同的就是外賣要送到點(diǎn)餐者的手中，這也就需要無人機(jī)設(shè)備擁有高精度的人臉識別技術(shù)，這一技術(shù)的加入可以有效的提升無人機(jī)配送的質(zhì)量及速度，實(shí)現(xiàn)一機(jī)頂10人的目的。無人機(jī)的獨(dú)有特點(diǎn)可畏是為地理數(shù)據(jù)測繪和電力排查尋線兩方面量身定做的。無人機(jī)在地理數(shù)據(jù)測繪中可以減少對周圍環(huán)境的污染的同時還能夠?qū)?shù)據(jù)圖像進(jìn)行實(shí)時回傳。在電力排查尋線方面無人機(jī)也可以勝任，其，可將長距離且復(fù)雜的排查工作變得更簡單。無人機(jī)巡檢可以完全取代人工巡檢，尤其是在一些險峻的地勢，無人機(jī)就可以派上大用場，比如在山間的架線塔，每坐塔都相隔幾百米遠(yuǎn)并且行走路線非常崎嶇險峻，人力排查耗時長且也非常危險。這也就可以使用智能無人機(jī)，通過前期的路線設(shè)置，可以對每個架線塔進(jìn)行排查巡檢的同時也可采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對隱患進(jìn)行排查。

在傳媒領(lǐng)域人工智能無人機(jī)也可派上用場，事先寫入程序無人機(jī)可以進(jìn)行編組飛行表演，拍攝等功能。智能無人機(jī)表演早在18年就出現(xiàn)在大眾的視野里，無人機(jī)通過人工智能技術(shù)的設(shè)定定點(diǎn)三維坐標(biāo)，將每個無人機(jī)的飛行速度、軌跡燈光亮度及閃碩規(guī)矩都進(jìn)行了精密的計算，方才能安然有序的進(jìn)行表演。

三、人工智能技術(shù)在航空領(lǐng)域中飛行控制方面的應(yīng)用

航空飛行控制領(lǐng)域在近年來發(fā)展迅猛，人工智能技術(shù)也被作用其中，其可以輔助飛行員駕駛戰(zhàn)機(jī)的同時還可以及時提醒飛行員的一些不正當(dāng)操作，通過分析實(shí)際環(huán)境了進(jìn)行自主決策，做到可以代替駕駛員對戰(zhàn)機(jī)進(jìn)行操控。9.11事件之后，許多發(fā)達(dá)國家都開始研究避撞技術(shù)。避撞技術(shù)可以在飛行員惡意操作戰(zhàn)機(jī)且對避撞系統(tǒng)不予理睬的前提下奪下戰(zhàn)機(jī)的主動控制權(quán)。如果在此前提下飛行員仍然繼續(xù)惡意操作，那么系統(tǒng)就會對飛行員采取權(quán)限限制，必要時可急時規(guī)避碰撞。早在2014年美空實(shí)驗(yàn)室就與多加公司進(jìn)行合作研究地面防撞系統(tǒng)，在F-16戰(zhàn)機(jī)中就應(yīng)用了該技術(shù)，此技術(shù)可自動智能分析海拔數(shù)據(jù)，將戰(zhàn)機(jī)飛行軌跡與海拔高度做出對比，如距離地面較勁系統(tǒng)就會發(fā)出警報提醒飛行員。經(jīng)過提醒若飛行員還未做出調(diào)整，系統(tǒng)將會接手戰(zhàn)機(jī)的控制權(quán)，自動執(zhí)行規(guī)避系統(tǒng)。這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)成功的為F-16戰(zhàn)機(jī)規(guī)避了兩次撞地危機(jī)。

四、結(jié)束語

本文主要講述了人工智能技術(shù)在航空領(lǐng)域中戰(zhàn)斗機(jī)和無人機(jī)以及飛行控制方面的實(shí)際應(yīng)用研究，通過人工智能在各方面的應(yīng)用，不但使工作效率得到了質(zhì)的提升，而且也增加了工作的安全性與可靠性以及便捷性。到目前為，止人工智能技術(shù)在航空領(lǐng)域的應(yīng)用可謂是如虎添翼，在未來，隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展和水平的不斷提高，人類的工作負(fù)荷會得到進(jìn)一步的緩解，由于人類失誤造成的事故也會得到進(jìn)一步的減少。

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作者簡介：

第一作者：李樂（1981.12- ），男，漢，陜西西安。工程師，碩士，單位：中國飛行試驗(yàn)研究院，研究方向：機(jī)場運(yùn)行管理、特種車輛保障技術(shù)及發(fā)展。

第二作者：焦守波（1981.12-），男，漢，陜西西安。工程師，碩士，單位：中國飛行試驗(yàn)研究院，研究方向：機(jī)場運(yùn)行管理