楊彬

摘 ? 要：近年來(lái)，全球航空制造業(yè)已逐步邁入以工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIOT）概念為顯著標(biāo)志的工業(yè)4.0時(shí)代。在全球制造業(yè)智能化發(fā)展的時(shí)代背景下，各類新技術(shù)的誕生也令全球航空產(chǎn)業(yè)處于變革之中。航空制造與運(yùn)營(yíng)正變得更加安全、高效和便捷，人們?cè)谙硎苤粩嗵嵘穆眯畜w驗(yàn)之時(shí)，也在促進(jìn)著智能航空的發(fā)展。如何實(shí)時(shí)處理如此龐大的信息量，已成為工業(yè)4.0時(shí)代航空產(chǎn)品設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)帶給人們的新問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：智能航空 ?區(qū)塊鏈 ?數(shù)字孿生 ?增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)

中圖分類號(hào)：V474 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2020）06（a）-0001-05

近年來(lái)，全球航空制造業(yè)已逐步邁入以工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIOT）概念為顯著標(biāo)志的工業(yè)4.0時(shí)代。信息物理系統(tǒng)、區(qū)塊鏈、云計(jì)算等概念正成為制造和維修車間的熱點(diǎn)，高度自動(dòng)化、數(shù)字化和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)忍卣饕褲B透至制造執(zhí)行系統(tǒng)的每個(gè)單元。以航空發(fā)動(dòng)機(jī)為例，裝備有近5000個(gè)不同功能傳感器的新一代齒輪傳動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)每秒產(chǎn)生的數(shù)據(jù)超過(guò)10GB，安裝兩臺(tái)該發(fā)動(dòng)機(jī)的單通道飛機(jī)在12h飛行時(shí)間內(nèi)累計(jì)數(shù)據(jù)釋放可達(dá)844TB;如何實(shí)時(shí)處理如此龐大的信息量，已成為工業(yè)4.0時(shí)代航空產(chǎn)品設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)帶給人們的新問(wèn)題。

1 ?航空4.0時(shí)代

同工業(yè)革命的發(fā)展類似，商用航空的歷史也可以劃分為四個(gè)階段[1]：自航空器誕生之日起，以目視飛行規(guī)則為主的人類飛行探索主導(dǎo)了第一階段，此時(shí)人們關(guān)注的焦點(diǎn)尚處于如何設(shè)計(jì)和制造出高效能的飛機(jī)產(chǎn)品;隨后，自動(dòng)油門、氣象雷達(dá)、甚高頻全向信標(biāo)（VOR）等用于替代傳統(tǒng)膜盒式航空儀表的各類先進(jìn)電子設(shè)備的出現(xiàn)使人類航空史進(jìn)入到了第二階段，這些設(shè)備在可以引導(dǎo)飛機(jī)實(shí)現(xiàn)儀表著陸的同時(shí)也首次對(duì)駕駛艙人機(jī)交互體驗(yàn)和實(shí)時(shí)信息處理提出了需求;在第三階段，飛機(jī)具備了高度集成的航空電子顯示和數(shù)據(jù)傳輸總線，增強(qiáng)型近地告警（EGPWS）、空中防撞（TCAS）系統(tǒng)等先進(jìn)設(shè)備已經(jīng)可以為飛行員的操作提供一定程度上的決策建議;如今，機(jī)載信息物理系統(tǒng)的出現(xiàn)和應(yīng)用標(biāo)志著航空飛行史進(jìn)入了第四發(fā)展階段，人工智能在飛行決策環(huán)節(jié)的介入度達(dá)到了前所未有的高度，數(shù)字化和智能化成為了飛機(jī)設(shè)計(jì)、制造與運(yùn)行環(huán)節(jié)的主要特征。

2 ?工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字孿生

未來(lái)20年全球航空市場(chǎng)將增加近40，000架新飛機(jī)，面對(duì)如此龐大的交付需求，傳統(tǒng)的制造環(huán)節(jié)已難以滿足其短時(shí)裝配的要求。以波音B747飛機(jī)為例，每架飛機(jī)的組裝完成需要裝配600萬(wàn)個(gè)部件，整個(gè)過(guò)程不但耗時(shí)長(zhǎng)久，還對(duì)裝配環(huán)節(jié)過(guò)程檢驗(yàn)提出了較高要求。如今，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)極大地提高了飛機(jī)的裝配效率，這一點(diǎn)已在空客A350飛機(jī)的組裝過(guò)程中得到充分體現(xiàn)。通過(guò)聯(lián)結(jié)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)與供應(yīng)鏈人員的3D Experience軟件平臺(tái)，產(chǎn)品線上所有相關(guān)人員可以共享數(shù)模、工藝等即時(shí)信息，并將裝配進(jìn)程實(shí)時(shí)反饋至上下游各環(huán)節(jié)，從而降低了等待時(shí)間和出錯(cuò)概率。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)變革中，數(shù)字孿生技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用進(jìn)一步縮短了虛擬和現(xiàn)實(shí)的距離[2]。數(shù)字孿生技術(shù)集成了人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)和分布式傳感技術(shù)，通過(guò)將眾多傳感器發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集整理并建立特征模型來(lái)實(shí)現(xiàn)物理域到數(shù)字域的映射，從而將產(chǎn)品設(shè)計(jì)、裝配流程等實(shí)時(shí)反映在虛擬平臺(tái);當(dāng)需要對(duì)被控流程進(jìn)行干涉或調(diào)整時(shí)，制造執(zhí)行系統(tǒng)將根據(jù)人工指令作動(dòng)，反向?qū)崿F(xiàn)數(shù)字域到物理域的反饋。利用傳感器在真實(shí)使用環(huán)境中積累的大量數(shù)據(jù)，數(shù)字孿生具備持續(xù)學(xué)習(xí)和自我升級(jí)特點(diǎn)，可以被視為虛擬-現(xiàn)實(shí)世界的理想傳輸接口。目前，該項(xiàng)技術(shù)已將波音公司商用和軍用飛機(jī)制造環(huán)節(jié)中零部件的一次質(zhì)量合格率提高了40%，GE公司則不僅在其LeapX發(fā)動(dòng)機(jī)零組件的裝配上采用了該技術(shù)，還利用數(shù)字孿生所采集的數(shù)據(jù)持續(xù)監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)交付后的使用性能。發(fā)動(dòng)機(jī)在飛行過(guò)程中產(chǎn)生的關(guān)鍵性能數(shù)據(jù)通過(guò)飛行管理系統(tǒng)、氣象衛(wèi)星等被下載收集，再利用預(yù)知性分析模型來(lái)提供下一次進(jìn)場(chǎng)維護(hù)所需的操作等級(jí)和時(shí)間間隔;這種方式為GE公司在發(fā)動(dòng)機(jī)維修計(jì)劃控制方面提供了極大幫助，并通過(guò)增加發(fā)動(dòng)機(jī)的在翼時(shí)間為航空公司提高了收益。在GE公司交付的約65，000臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)中，超過(guò)35，000臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)在持續(xù)回傳性能數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)不僅可以幫助分析人員診斷某一具體的發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品，也可以對(duì)整個(gè)機(jī)隊(duì)的健康狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)。針對(duì)飛機(jī)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（CFRP）大部件在裝配過(guò)程中需要精確保證加工容差的要求，空客公司通過(guò)引入數(shù)字孿生自動(dòng)控制技術(shù)，在裝配型架上安裝了多處位移和形狀控制傳感器，這些傳感器所發(fā)送出的數(shù)據(jù)可以用來(lái)準(zhǔn)確計(jì)算工裝作動(dòng)筒的行程和時(shí)序，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)裝配的實(shí)時(shí)監(jiān)控，有效降低復(fù)材部件在裝配過(guò)程中引入的彈性變形和殘余應(yīng)力，進(jìn)而提高了整機(jī)的裝配效率。

除了在航空產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造中得到應(yīng)用以外，數(shù)字孿生技術(shù)還被引入機(jī)場(chǎng)建設(shè)領(lǐng)域以評(píng)估機(jī)場(chǎng)的使用效率[3]。通過(guò)收集安裝于機(jī)場(chǎng)各個(gè)關(guān)鍵設(shè)備上的傳感器所發(fā)出的數(shù)據(jù)，可以對(duì)機(jī)場(chǎng)建設(shè)和使用環(huán)節(jié)的流程進(jìn)行優(yōu)化，比如通過(guò)加寬通道以進(jìn)一步提高安檢通過(guò)時(shí)間、設(shè)置前置分流點(diǎn)以緩解局部通道上的旅客擁堵情況等。與在飛機(jī)制造領(lǐng)域的應(yīng)用類似，能否最大限度獲取數(shù)字孿生技術(shù)的收益關(guān)鍵在于后期的大數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)。在這些傳感器不斷進(jìn)行數(shù)據(jù)積累的同時(shí)，需要人工進(jìn)行噪聲篩查和信號(hào)復(fù)驗(yàn)，才能將可用數(shù)據(jù)作為輸入來(lái)不斷修正機(jī)場(chǎng)運(yùn)行效率的預(yù)測(cè)模型。當(dāng)未來(lái)數(shù)字孿生模型成為機(jī)場(chǎng)建設(shè)的一項(xiàng)新標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，航空公司就可以通過(guò)在線數(shù)據(jù)共享來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)隊(duì)進(jìn)駐前地面運(yùn)行保障的模擬，甚至可以將飛機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)外場(chǎng)維護(hù)的孿生模型嵌入其中，進(jìn)而監(jiān)控整個(gè)公司機(jī)隊(duì)保障的工作效能。

通過(guò)與博世公司合作，空客公司充分利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在裝配車間開(kāi)展了“未來(lái)工廠”試驗(yàn)項(xiàng)目[4]。該項(xiàng)目涉及到超過(guò)400，000個(gè)螺釘?shù)难b配和1，100多項(xiàng)不同工具的使用，利用遍布車間的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，裝配技師、各站位專用工具及測(cè)量數(shù)據(jù)組成了一個(gè)完整的IIOT平臺(tái);隨著裝配關(guān)鍵信息在整個(gè)組裝線上的無(wú)縫流轉(zhuǎn)，原有裝配效率得到了本質(zhì)性提升。在工作中，人們可以利用穿戴終端（如AR眼鏡、手持平板）設(shè)備直接掃描飛機(jī)蒙皮孔洞來(lái)自動(dòng)獲取配套鉚釘?shù)陌惭b規(guī)格和操作力矩信息，這些信息又同步傳送給手持工具來(lái)進(jìn)入下一裝配操作。工具的位置信息和裝配測(cè)量結(jié)果可以實(shí)時(shí)反饋至“未來(lái)工廠”的中央數(shù)據(jù)處理單元，在實(shí)現(xiàn)裝配環(huán)節(jié)工具追溯性和操作規(guī)范性監(jiān)控的同時(shí)提供了實(shí)時(shí)裝配質(zhì)量分析結(jié)果。此外，該IIOT平臺(tái)完美實(shí)現(xiàn)了航空產(chǎn)品組裝環(huán)節(jié)中只有經(jīng)過(guò)特定培訓(xùn)且被授權(quán)的人員才能進(jìn)行具體工裝操作的特點(diǎn)，確保了飛機(jī)裝配環(huán)節(jié)的生產(chǎn)安全性要求。

3 ?區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用

為了解決飛機(jī)零部件在全壽命周期的追溯性問(wèn)題，波音公司充分利用了區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)兩種新興技術(shù)特點(diǎn)，將零部件從制造裝配到維修處置各個(gè)環(huán)節(jié)的信息進(jìn)行系統(tǒng)收集和處理，以進(jìn)一步提升客戶資產(chǎn)管理效率[5]。一直以來(lái)，對(duì)成千上萬(wàn)的飛機(jī)零部件信息進(jìn)行全流程追溯和管理都是整個(gè)航空產(chǎn)業(yè)的一大挑戰(zhàn)，而區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的誕生則在強(qiáng)化零部件的供應(yīng)鏈管理和降低非計(jì)劃維修率方面有著天然優(yōu)勢(shì)。通過(guò)使用嵌入?yún)^(qū)塊鏈的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，波音公司、供應(yīng)商、航空公司、維修站和監(jiān)管局方可以獲取每個(gè)零部件的特征數(shù)據(jù)，航線保障人員可以對(duì)潛在失效部件提前開(kāi)展預(yù)知性維護(hù)，飛機(jī)拆解公司則可以借助上述信息在購(gòu)買目標(biāo)機(jī)型之前合理評(píng)估整機(jī)的購(gòu)置費(fèi)用。同時(shí)，飛機(jī)在每次飛行過(guò)程中所積累的大量數(shù)據(jù)也可應(yīng)用于機(jī)隊(duì)大數(shù)據(jù)分析過(guò)程，其結(jié)果可直接存入航空公司的安全管理系統(tǒng)。

區(qū)塊鏈技術(shù)的使用為航空公司在航空維修（MRO）、飛行數(shù)據(jù)安全管理和旅客信息處理方面帶來(lái)了革命性改變。該技術(shù)本質(zhì)上是一種分布式數(shù)據(jù)庫(kù)模式，可以被同一使用群體共享和維護(hù)，具備點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的加密傳輸功能，并且在數(shù)據(jù)的透明性和追溯性方面有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。區(qū)塊鏈可以被用于追蹤旅客行李和航空貨運(yùn)的位置與狀態(tài)，使航空公司和托運(yùn)人均可以實(shí)時(shí)查看上述信息;借助于事先存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的旅客個(gè)人身份信息和行程單，可以讓登機(jī)人僅憑借驗(yàn)證碼便完成繁瑣的身份驗(yàn)證環(huán)節(jié);對(duì)于整個(gè)產(chǎn)品生命周期可能會(huì)經(jīng)歷5～6次所有權(quán)變更的飛機(jī)來(lái)講，區(qū)塊鏈可以準(zhǔn)確記錄飛機(jī)的每次維修時(shí)間和修理狀態(tài)報(bào)告。此外，各大航空公司均在區(qū)塊鏈技術(shù)最直接的應(yīng)用領(lǐng)域——便捷支付業(yè)務(wù)上表現(xiàn)出了濃厚興趣，并紛紛進(jìn)行了嘗試。比如，新加坡航空公司同微軟公司合作開(kāi)發(fā)出KrisPay數(shù)字錢包程序，可以讓旅客使用加密數(shù)字貨幣便捷完成旅程兌換操作。

早在2018年，PwC公司便預(yù)測(cè)引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)提高運(yùn)行效率可使航空產(chǎn)業(yè)年收入增幅4%以上，同時(shí)維修成本每年的降低幅度可達(dá)5%。Accenture公司研究報(bào)告顯示，到2021年會(huì)有超過(guò)86%的航空航天領(lǐng)域公司將在其現(xiàn)有運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)中引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)。該技術(shù)所能提供的準(zhǔn)確、透明的飛機(jī)構(gòu)型數(shù)據(jù)記錄與追溯功能可以將主制造商、零部件供應(yīng)商、MRO企業(yè)和航空公司用戶緊密關(guān)聯(lián)起來(lái)，打破當(dāng)前數(shù)據(jù)在各個(gè)業(yè)務(wù)單元單獨(dú)維護(hù)的割裂局面，降低信息在某一單元存儲(chǔ)和傳遞過(guò)程中失真的風(fēng)險(xiǎn)，從而重塑出一條全新高效的航空產(chǎn)品供應(yīng)鏈。目前，泰雷斯、霍尼韋爾、漢莎技術(shù)等公司已在利用數(shù)字化區(qū)塊鏈技術(shù)重構(gòu)零部件供應(yīng)鏈方面積累了大量經(jīng)驗(yàn)，國(guó)泰航空、港機(jī)集團(tuán)（HAECO）、國(guó)際航空電訊集團(tuán)（SITA）等企業(yè)更是參與成立了業(yè)界首個(gè)MRO區(qū)塊鏈聯(lián)盟，期望進(jìn)一步制定該技術(shù)在航材制造、采購(gòu)與維修更換中保持其追溯性的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。區(qū)塊鏈技術(shù)可以讓波音、空客、羅羅公司等主制造商第一時(shí)間得到零部件和單元體的出廠制造信息，加速入場(chǎng)檢驗(yàn)流程，而如果基于傳統(tǒng)信息傳遞手段這一過(guò)程則會(huì)明顯滯后;同時(shí)，監(jiān)管局方也可以借助區(qū)塊鏈共享從制造階段便對(duì)每一機(jī)型的構(gòu)型檔案進(jìn)行了解，從而簡(jiǎn)化了初始適航批準(zhǔn)和持續(xù)運(yùn)行監(jiān)察之間飛機(jī)關(guān)鍵追溯性信息的傳輸路徑，極大方便了局方的飛行監(jiān)管工作。

4 ?人工智能

根據(jù)波音與空客公司對(duì)未來(lái)飛行員需求的預(yù)計(jì)，截止到2035年全球新增飛行員將超過(guò)500，000人。在當(dāng)前飛行員培養(yǎng)速度顯然無(wú)法滿足這一需求的今天，基于人工智能（AI）的自動(dòng)飛行技術(shù)成為了理想的替代方案。不同于當(dāng)前飛機(jī)上安裝的自動(dòng)油門等輔助飛行裝置，AI自動(dòng)駕駛技術(shù)將成為第四階段航空歷史的典型產(chǎn)品特征，并逐漸接替現(xiàn)有飛行員的工作。傳統(tǒng)自動(dòng)飛行設(shè)備通過(guò)將人工預(yù)置的氣動(dòng)模型操控應(yīng)用于低感知度硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化飛行輔助功能，多用于飛機(jī)除起降之外的中途飛行，且功能執(zhí)行高度依賴于輸入信號(hào)的準(zhǔn)確性，缺乏系統(tǒng)自我糾正能力，在異常事件發(fā)生時(shí)需要人為干預(yù);而人工智能輔助駕駛功能的實(shí)現(xiàn)則基于遍布于飛機(jī)各系統(tǒng)數(shù)以萬(wàn)計(jì)傳感器所感知的大量數(shù)據(jù)（比如，空客A350XWB飛機(jī)安裝有50，000個(gè)傳感器，每天發(fā)送數(shù)據(jù)超過(guò)2.5太字節(jié)），通過(guò)人工智能算法操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)完全掌控飛機(jī)，并具備類似于人腦的分析糾偏能力，具備異常數(shù)據(jù)容錯(cuò)和自我感知功能。當(dāng)前，AI自動(dòng)飛行技術(shù)在實(shí)際推廣中所遇到的最大挑戰(zhàn)便是如何教會(huì)機(jī)器在前期算法訓(xùn)練過(guò)程中缺乏足夠異常數(shù)據(jù)樣本的情況下可以自如應(yīng)對(duì)突發(fā)的異常事件;這一難題同樣也吸引著AI算法領(lǐng)域眾多從業(yè)者不斷投身其中。一個(gè)明顯的例證便是 2018年發(fā)生的Lion Air 航空公司B737 max墜毀事件，其攻角傳感器發(fā)出的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)誤導(dǎo)了機(jī)動(dòng)特征增強(qiáng)系統(tǒng)（MACS）的執(zhí)行邏輯，連同其它一系列原因一起釀成了該慘案的發(fā)生。盡管如此，鑒于AI駕駛技術(shù)所具備的廣闊前景和經(jīng)濟(jì)效益，各大飛機(jī)主制造商均將其視為未來(lái)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的戰(zhàn)略性技術(shù)革新而不斷加大投入。

5 ?增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)

除了在航空產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造環(huán)節(jié)帶來(lái)深遠(yuǎn)影響之外，IIOT技術(shù)也在航空維修領(lǐng)域提出了新的業(yè)務(wù)解決方案。這其中，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)在MRO工作中的廣泛應(yīng)用便是一個(gè)顯著的案例。盡管該技術(shù)的首次提出可以追溯到20世紀(jì)90年代，但得益于技術(shù)的不斷成熟，最近幾年才迅速在航空業(yè)界得到推廣。利用AR技術(shù)，操作者通過(guò)眼鏡、手持終端等設(shè)備可在拍攝得到的真實(shí)場(chǎng)景基礎(chǔ)上看到疊加的維修操作要求和合格性判據(jù)，AR軟件會(huì)自動(dòng)識(shí)別觀測(cè)物并傳回測(cè)量數(shù)據(jù)，接收維修人員的語(yǔ)音和手勢(shì)來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的工卡信息記錄流程，從而將繁瑣復(fù)雜的維修工作變成一種藝術(shù)性操作。AR技術(shù)在簡(jiǎn)化維修操作流程、提升工作效率的同時(shí)還引入了遠(yuǎn)程專家支持功能，可以給予操作者傳統(tǒng)工作方式中難以提供的實(shí)時(shí)排故指導(dǎo)功能，第一次將立體化維修概念變成了現(xiàn)實(shí)[7]?，F(xiàn)有實(shí)例顯示，AR技術(shù)可以幫助波音公司將飛機(jī)布線檢查環(huán)節(jié)所需的時(shí)間減少25%，而GE公司則估計(jì)該技術(shù)可令其發(fā)動(dòng)機(jī)維修效率提高約10%左右。當(dāng)然，任何技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用都存在著局限和挑戰(zhàn)?，F(xiàn)階段，相比于人眼識(shí)別具備水平190°、垂直120°的寬幅視角而言，AR眼鏡的視場(chǎng)多局限在90°范圍內(nèi);同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)光線強(qiáng)度、網(wǎng)絡(luò)傳輸遲滯等問(wèn)題也會(huì)影響視頻識(shí)別的準(zhǔn)確性和使用體驗(yàn)。此外，AR技術(shù)中針對(duì)細(xì)節(jié)目標(biāo)（比如裂紋長(zhǎng)度、凹痕深度等）的識(shí)別算法還有較大的改進(jìn)空間，目前圖像顯示的結(jié)果依然會(huì)受到觀測(cè)位置、手部震動(dòng)等因素影響而局部偏移。從用戶使用的角度來(lái)講，AR技術(shù)的出現(xiàn)還給使用者提出了數(shù)字化經(jīng)驗(yàn)積累和大數(shù)據(jù)處理的問(wèn)題，這就要求采用該技術(shù)的航空公司和維修站加速其內(nèi)部信息存儲(chǔ)的數(shù)字化變革。

6 ?虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

自2017年起，波音、漢莎、法航等公司均針對(duì)如何將虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)更好引入航空業(yè)務(wù)領(lǐng)域進(jìn)行了大量嘗試。VR技術(shù)最大的特點(diǎn)便是可以提供給使用者沉浸式體驗(yàn)，使人在虛擬場(chǎng)景中感受現(xiàn)實(shí)世界的操作反饋;該特點(diǎn)使其成為了飛行訓(xùn)練、旅客服務(wù)、維修培訓(xùn)等工作的絕佳選擇。一個(gè)典型的應(yīng)用案例便是VR眼鏡正逐漸成為機(jī)載娛樂(lè)設(shè)備（IFE）的換代產(chǎn)品，該設(shè)備提供的強(qiáng)烈視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)體驗(yàn)可以令乘客暫時(shí)忘記所處位置的嘈雜與局促，在不覺(jué)中度過(guò)略顯枯燥的長(zhǎng)程旅行。為了更加便利地滿足飛行員培訓(xùn)需求，空客公司研發(fā)了內(nèi)部飛行培訓(xùn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含頭戴式耳機(jī)、手持操作桿等VR設(shè)備，可以完全模擬A320飛機(jī)飛行訓(xùn)練大綱中的所有操作。在MRO培訓(xùn)領(lǐng)域，VR場(chǎng)景已經(jīng)可以在虛擬環(huán)境中高精度實(shí)現(xiàn)部件、工具和操作動(dòng)作的還原，甚至可對(duì)操作力矩、振動(dòng)等感知提供準(zhǔn)確反饋;相比傳統(tǒng)維修培訓(xùn)經(jīng)常受困于機(jī)型資源（比如A320neo、A350XWB等）有限的問(wèn)題，VR技術(shù)可以讓修理人員隨時(shí)展開(kāi)實(shí)操模擬。對(duì)于某些涉及到安全原因而特別強(qiáng)調(diào)距離感知的操作，VR場(chǎng)景也能提供給操作者與真實(shí)世界無(wú)異的空間感。此外，對(duì)于在真實(shí)飛機(jī)上由于代價(jià)昂貴而難以進(jìn)行的飛行事故應(yīng)急操作，用VR技術(shù)模擬起來(lái)也駕輕就熟。對(duì)于航空公司來(lái)講，VR技術(shù)應(yīng)用的另一個(gè)重要途徑便是飛機(jī)內(nèi)飾選型?？蛻舸砜梢酝ㄟ^(guò)VR場(chǎng)景觀看飛機(jī)的內(nèi)飾設(shè)計(jì)和座艙布置，提出個(gè)性化需求，在飛機(jī)真正下線之前便確定其想要的客艙展示效果。

7 ?結(jié)語(yǔ)

如今，以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能技術(shù)為特征的第四次工業(yè)革命已將航空產(chǎn)業(yè)帶入了一個(gè)嶄新的時(shí)代，我們?cè)谂m應(yīng)這些新生變革的同時(shí)也享受著時(shí)代發(fā)展帶來(lái)的便利。航空產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造和使用在這些新技術(shù)引領(lǐng)下正向著更加安全、便捷、高效的方向邁進(jìn)，航空4.0時(shí)代帶給人們無(wú)限想象和憧憬。未來(lái)已來(lái)，讓我們拭目以待。

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