吳宏剛：智慧民航正在駛入新領域

李周羲

2017年，我國中西部地區唯一擁有3條跑道同時運營的重慶江北國際機場投運，其東航站區及第三跑道首次應用的國產化“多點定位系統”獲得廣泛關注，央視新聞頻道“喜迎十九大”大型直播節目中曾對這一系統進行了專題介紹，提出這一系統完全的國產化標志著“中國在航空管理技術上已經實現了重大突破”。

中國民航局第二研究所（以下簡稱：民航二所）總工程師、2021年“蓉貝”技術領銜人吳宏剛正是這一項目的主要負責人，從事“機場場面運行智能化”領域關鍵技術研究和成果轉化的14年間，他帶領團隊率先完成場面多點定位系統、跑道外來物自動探測系統、防跑道侵入系統等機場重大設備的國產化，打破國外壟斷，多個產品國內市場占有率超50%。

“民航科學技術奮起直追的近幾十年內，國產化突破已經成為了這一領域的關鍵詞。”吳宏剛表示，2005年起，我國民航旅客運輸量一直穩居全球第二位，為民航重大領域突破提供了良好的環境，“當前我國民航自主創新發展體系已經初步形成，其中場面和空中運行管理系統等領域的國產化率超過80%，推動我國在該領域實現從‘跟跑到‘并跑的跨越，并在‘十四五開啟了新技術領域的自主探索。”

由大到強，探索智慧民航新未來

產城：2017年首次提出智慧民航建設的概念后，2021年1月召開的2021年全國民航工作會議又將“智慧民航建設有新突破”納入了十四五“開拓四個新局面”之一，我們為什么如此強調智慧民航？能否描述一下智慧民航的技術基礎？

吳宏剛：根據《國家綜合立體交通網規劃綱要》，我國即將迎來新一輪的機場建設高潮，到2025年全國運輸機場將新增30個以上，力爭全國運輸機場設計容量達到20億人次。未來民航的運輸量將越來越大，空域也更加復雜，甚至將有大量的無人航空器在天空運行，如果不用人工智能，不用大數據，不用智慧民航的大腦，我們無法面對未來的巨大挑戰。

值得注意的是，智慧民航并非我們對國外的追趕與學習，而是以自身高質量發展為目標進行自主探索。是我國運用人工智能、物聯網、云計算、移動互聯網大數據等新一代優勢技術在民航領域的廣泛應用和深度融合，用以滿足日益增長的安全與服務需求。未來一個時期，民航出行將實現“五個一”，即“出行一張臉、物流一張單、通關一次檢、運行一張網、監管一平臺”。

我認為如果要實現未來的智慧民航，需要有幾大技術體系去支撐，即全要素的多源智能感知、空天地一體化的互聯互通、航空系統的數字孿生和多元主體的智慧協同。

產城：智慧民航對機場場面智能化進行了怎樣的布局？“十四五”機場場面運行面臨哪些技術突破？

吳宏剛：根據全國民航工作會議，民航將抓緊布局民航領域科技創新2030重大項目、國家重點研發計劃項目，提升科技自主創新能力。今年9月，科技部組織了國家重點研發計劃“綜合交通運輸與智能交通”重點專項2021年度項目的答辯，其中民航二所“機場場面智能運行管控關鍵技術研究與示范”申報成功，將在未來3年加快推進5G、人工智能、大數據等技術在機場場面運行的應用，推動實現全息感知-智能管控-智慧決策。通過5G網絡實現場面數據的精準全面收集，通過人工智能實現對機場場面運行態勢智能預測與預警、車輛調度的智能優化、作業保障資源配置的智能優化，最終構建一個新一代航空運輸系統的完整真正的數字孿生系統。把飛行器、車輛、人員信息與氣象數據、鳥情、跑道情況等外來物信息全部匯集起來，形成一個大數據的集合，依托平臺分析機場可能會遇到的問題，推演預測機場的一些安全風險。我們預測，機場場面的最終形態可能會是無人化，包括無人機檢查航空器、無人機巡檢跑道、無人化管控中心、無人化機坪作業等。

尚需基礎平臺支撐

產城：要實現這些技術暢想，當前面臨哪些問題？還應該在哪些方面發力？

吳宏剛：此前，我們研發的部分系統軟件會送到荷蘭皇家航空航天實驗室，依托超大型的實時仿真系統進行算法驗證、軟件的可靠性和穩定性測試，但從長久來看，打造屬于自己的超大型實時仿真平臺必不可少。

在民航局和四川省的支持之下，我們正在成都建設國內首個民航科技創新示范園區，瞄準建設亞太領先、國際一流的民航工程技術創新及應用驗證基地這一目標。這里面有大量先進的研究中心和平臺，包括一個全域空管的仿真中心，包括一個實地機場模擬驗證中心，還有大量高端、尖端的實驗室。項目建成后，將極大改善我國民航科研基礎條件，加快集聚形成國際一流的民航高新技術產業集群。

同時，培養創新人才也是重中之重，基礎軟件、工業軟件等“卡脖子”領域的突破更為強調人才這一“核心”的力量。政府層面，一是要釋放人才培養的積極信號，通過政策激勵、資金獎勵等塑造良好的人才發展氛圍。二是加強對人才的梯度培養，其中既懂管理又懂技術的復合型人才比較缺乏，或可成為未來重點培養目標。