6月28~29日，第十二屆飛機航空電子國際論壇在上海市舉行。首日，主論壇與航電系統測試技術研討會同期召開；次日第六屆機載軟件與機載電子硬件專業分論壇和主論壇并行召開，并舉辦了首屆飛機航空電子青年論壇。

(資料圖)

本次論壇以“智慧航電賦能綠色飛行”為主題，議程設置豐富，圍繞座艙系統，eVTOL，控制、導航和制導系統，數據與傳感測試技術，先進制造，機載軟硬件等6大板塊展開，涵蓋了航空電子系統的各個方面。

來自業界專家、資深從業者的分享，聚焦各自細分的技術領域，內容專業性很強性，對筆者這樣的行業新聞記者來說，實在難以在短短2天內完全“消化吸收”，本文著重記錄以若干“關鍵詞”為引子的內容綜述。

可以說，借助行業論壇這個“窗口”，我們得以更深層次地理解近年來航空業（乃至是互聯網科技界、工業界）的熱門新技術和新概念，并跟隨專家，進一步看到了這些新技術新概念即將在航空業的落地應用與遠期的應用前景。

飛機航空電子系統是機載系統關鍵組成部分，是飛機性能“倍增器”，其價值在飛機中占比越來越高，利潤也頗高。

高速互聯、萬物互聯

目前部分客機已經開始使用機上Wi-Fi，這是源自客機客艙系統的需求，數據顯示機上乘客對機上Wi-Fi的需求已經從2021年50%提升至2022年77%——畢竟，機上Wi-Fi的覆蓋正在成為乘客對航司和飛機型號滿意度的一個新打分項，對于航司來說這也是一個商機，為機上增值服務帶來了新可能性。

據悉，空中旅程超過4小時后，乘客對機上Wi-Fi的需求直逼100%。

而航電系統的“高速互聯”“互聯化”，可不單單是機上Wi-Fi讓乘客能收到微信、能刷上視頻，更廣泛的意義在于飛機的前艙——駕駛艙，讓整架飛機在飛行全程中始終在線互聯，做到即時信息查詢、數據下載更新、數據下行高速傳輸等，進而實現飛行數據的遠端處理（也變相降低了對飛機機載系統的性能要求與成本），支持實時健康監控和故障預測、機載軟件的便捷升級等。

這樣的“互聯化”將賦予航電系統越來越強的靈活性與可擴展性。

航電系統的高速互聯化，也是其能引入機載大數據、人工智能AI的前提條件之一。

自然，這樣的“互聯化”離不開通信網絡的支持，新一代航空寬帶通信機載設備、更高通量/高傳輸速率的高軌低軌-低成本衛星通信、5G-ATG地空通信、更可靠的機載網絡安保措施、多方共同構建的開放式互聯機載軟件生態，以及與“數據”相關的數據快速壓縮、云端數據管理等方面的技術與能力。

觸摸屏、語音助手、手勢操作、互操作性

將這樣的“互聯化”代入到普通人身邊，恰似我們手中的智能手機，它的一個特性是移動互聯網絡的數據連接，而智能手機的另幾個特性如觸摸屏、語音助手等也正在成為航電系統未來發展中的重要技術方向，進一步提升航電系統的“互操作性”。

比如，大尺寸觸摸屏對傳統按鍵的替代，既要求它要有適應飛機運行環境的觸控性能，也要求駕駛艙的軟件系統有適應觸控操作的人機界面設計。

目前已經在航電系統中應用上觸摸屏的，所給出的反饋顯示是觸摸屏帶來的易用性、交互邏輯上的更易學易懂，更智能、直觀的用戶體檢，更有“飛行樂趣”（這一點在私人飛機、通用飛機上的體現是能夠更進一步地降低飛行門檻）。

當然，為飛行員提供飛行信息顯示的也不止屏幕還有“視景系統”，它的技術迭代同樣是重點，是提升飛行員情景感知能力的一部分。而除了“眼前”的，還有嘴邊的“語音助手”、手邊的“手勢控制”，二者在未來航電系統中應用的可能性，既包括在客艙的娛樂系統上的應用，也有在駕駛艙中與傳統機組程序的融合，提高飛行員的操作效率、提升互操作性。不過，它們將如何融入航電系統，也面臨著不小的問題與挑戰，比如語音或手勢控制的應用場景分析，復雜環境下多語種的自然語言準確識別、多傳感器的數據融合等等。

智慧設計、綜合化、模塊化、開放式……

飛機航電系統是機載系統的關鍵組成部分，是飛機性能“倍增器”，其價值在飛機制造中占比越來越高。

隨著新一代信息、通信、電子等前沿技術領域不斷延伸和廣泛滲透，飛機航電的產業覆蓋面更寬、產品種類繁多、技術復雜度劇增、更新迭代周期更短、設計制造一體化更強、適航監管得更嚴苛。

而航電產品研制所面臨的挑戰也越來越大，它是機電液光軟多學科技術的綜合、是跨專業跨單位跨地域的協同，也對理論創新和技術突破提出了更高要求。

在航電產品的制造上，挑戰也是越來越多，相關產品的工藝難度越來越大，但對可靠性要求又變得越來越高。

通過與會專家的介紹分享，我們看到了：使用“信息化”手段來實現標準化設計，“全在線”設計；航電系統架構上的變革，以“綜合化模塊化航空電子”（IMA）為代表的通用化、模塊化、綜合化，繼而實現平臺通用化、功能軟件化，支持形成譜系化、家族化的航電系統產品，向著開放式系統架構生態演進；開發模式上的從傳統瀑布開發模式到敏捷開發模式、混合開發模式， 并最終有望使航電系統的開發成本降低、開發周期縮短、降低人力投入，也更利于下一步的機載軟硬件以更低成本完成適航取證、裝機應用、維護與升級等。

大數據、人工智能、機器學習

那么，展望航電系統的“下一代”，日益凸顯的趨勢是大數據、人工智能AI、機器學習ML“來了”。前者，是機載信息大數據的處理與挖掘，將多源數據的融合，并對數據的應用更為細化，比如促進OEM廠商來改進機載系統的設計、支持航司來挖掘新的機上商業模式等，也包括大數據與AI相結合后的評估飛機健康狀態、故障預測與健康管理、剩余壽命預測等，從而提高航司故障預測能力和維修效率，進而提高航司機隊的運行效率、節約成本等。

“大數據”“人工智能”“機器學習”也是近年來互聯網科技界的熱詞。

不止于此，人工智能AI、機器學習ML也正在走進飛機的駕駛艙，與航電系統不斷深入融合，比如空客公司在今年測試的“蜻蜓”技術，就包括了飛機巡航中自動緊急轉向、自動著陸和滑行輔助。而展望AI、ML走進駕駛艙后，它將具備基于圖像、數據的駕駛艙狀態識別、基于自然語言識別的“智能感知”，基于手冊、飛行數據、運行數據的自主學習能力，具備對異常模式的自主識別、常規/復雜情況的自主決策與執行能力。

就像論壇上專家所言，展望AI、機器學習ML在航電系統的應用趨勢，未來5~10年將是一段加速發展期。而這也將航電系統的發展帶入一片全新領域，亦如其他新技術在航電系統的應用，AI的到來，既意味著開發層面的軟硬件上的高性能CPU/GPU、高性能硬件的機載應用、設計上的如何將高算力與網絡、能耗平衡，也意味著適航上的全新挑戰，與AI相關的適航性體系建設的跟進，這既涵蓋評測方法與工具，也包括道德與法律約束能力的評測。

航電系統在智能航空、數字航空、綠色航空等方面扮演關鍵角色。亦如本屆航電論壇的主題——智慧航電賦能綠色飛行。

那個熱詞：eVTOL

本屆航電論壇上有2家來自上海當地的eVTOL企業做了相關分享，而eVTOL在成為航空領域“新賽道”的同時，也在推動著航電系統的革新。

這背后是eVTOL的獨特氣動、垂直起降階段、狀態轉換等特性給航電系統帶來的全新需求。以顯示系統為例來看，相比于傳統通用飛機，eVTOL飛行中的控制變量、所需要的顯示數據參數都增加了，比如要顯示飛控系統狀態（副翼偏度和狀態、方向舵狀態、升降舵偏度和狀態）、電機狀態（扭矩、轉速、溫度、旋翼的槳距角、短艙傾轉角等）、電池狀態（剩余電量、電壓、電流、溫度）、告警信息等等。但同時這些數據的顯示就要“詳略得當”，以降低飛行員的信息處理負擔、降低工作負荷。

上海當地eVTOL企業時的科技在本月中旬發布的E20 eVTOL原機。

目前作為eVTOL企業穩妥邁出的第一步，縮比模型、技術驗證機、原型機上的航電系統通常是基于現有的成熟架構，盡可能選用技術標準規范件（TSO件），但eVTOL的未來注定是要跳出這一窠臼的，正呼喚變革性的航電系統。eVTOL獨特的垂直起降方式、前所未有的復雜的城市樓宇間運營環境帶來的挑戰、降低飛行員工作負荷等多方面需要之下，就要求eVTOL的航電系統具備高度自動化和高可靠的包線保護功能，以實現無憂操縱；“智能飛行”也就意味著對航電系統的計算平臺算力提出了非常之高的要求（比如多核、超輕量化、分布式等）；以及“互聯化”之下的低延時通信數據傳輸、低空組網、空域數據共享等。

另外，不論是eVTOL的城市飛行環境所面臨的飛行安全挑戰，還是當下通用飛機、直升機等機型在低空飛行，復雜地形、低能見度、惡劣氣象條件下的飛行乃至是在應急救援、減災過程中的飛行等等，其背后的飛行安全都離不開作為航電系統中的氣象雷達、感知與防撞系統、地形感知與告警系統、飛行管理系統FMS、三維地圖和數據庫等諸多子系統的支撐與保障。這種關系，亦如上文中機載衛星通信系統之于航電系統的“高速互聯”。

關于eVTOL的未來，自主飛行是趨勢，但還有很長的一段路，比如“自主”中的難點是飛機如何自主執行空管命令、對于“自主”的適航驗證思路尚不明確等。所以國內外eVTOL廠商在技術路線上基本都選擇在eVTOL中保留飛行員席位。

只有開放、合作才能實現協同、共贏

論壇主辦單位之一的中航機載系統有限公司于今年3月在上海設立中航民機機載系統工程中心。

這些來自本屆航電論壇的密集信息，正說明了一場行業論壇的不可或缺之處。

從論壇展臺上展出的廠商產品，到其背后的設計開發、制造與適航認證，升級迭代與未來趨勢，我們得見航電系統一個個細分技術領域的“毫末”，也讓我們看到“獨木不成林”，這個大產業涉及通信、導航、雷達、飛行控制等多個領域，需要廣泛的配套設備和系統，并由此催生航電設備制造、通信設備供應商、導航系統研發等一系列相關產業的興起，創造了豐富的產業鏈條和增值鏈，也日益凸顯著“只有開放、合作才能實現協同、共贏”。

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