AI技术为航空业插上科技翅膀
AI技术为航空业插上科技翅膀
随着人工智能（AI）技术的飞速发展，其在航空领域的应用日益广泛，从飞机设计到机场运营，AI技术正在重塑整个航空产业链。然而，AI技术在航空领域的应用也带来了新的挑战，如何确保其安全可靠成为业界关注的焦点。
AI技术在航空领域的安全应用
2024年7月，美国联邦航空管理局（FAA）发布了《人工智能安全保证路线图》，这是一份长达31页的文件，旨在为AI技术在航空领域的安全应用提供指导。该路线图提出了7项核心原则，包括在航空生态系统中工作、聚焦安全保证和安全增强、避免拟人化、区分学习和已学习AI、采取渐进式方法、利用安全连续体以及利用行业标准。
该路线图还提出了5个关键领域的行动计划，包括协作、FAA员工准备、确保AI的安全、利用AI提高安全性以及航空安全研究。这些原则和行动计划为AI技术在航空领域的安全应用提供了明确的方向和框架。
AI技术在航空发动机领域的应用
AI技术在航空发动机领域的应用正扩展到全生命周期，从设计、试验到生产制造和运营维护。西北工业大学教授肖洪介绍，航空发动机具有“三高一长”的特点，即飞行包线高、推（功）重比高、可靠性高以及使用时间长。目前，在全球范围内，航空发动机的最长机上寿命达到50000小时。
在设计环节，AI技术通过机器学习方法构建模型，具有高效性、跨尺度性的物理特征描述能力，在计算精度和计算效率上有潜在优势。例如，美国GE航空航天公司开发了AI驱动的设计工具——DT4D（数字线程设计），这是一个涵盖整个产品生命周期的数字线程系统，旨在通过连接设计、制造、供应链和服务等多个环节，实现航空发动机从概念设计到实际运营的数据统一。
在生产制造环节，AI技术通过与工业机器人、数字孪生、虚拟现实（VR）、增强现实（AR）、增材制造（3D打印）等新兴技术融合，可以降低人在复杂、严苛环境中的参与程度，提高制造执行过程的准确性和生产效率。例如，发动机制造商罗尔斯·罗伊斯积极探索，通过在发动机设计和制造中使用AI技术，预测并解决生产过程中的潜在问题，确保每个部件都能达到严格的精度要求。
AI技术在机场运营中的创新应用
AI技术在机场运营中的应用有助于简化操作、提高效率和改善整体旅行体验。例如，计算机视觉可用于计算飞机着陆距离，通过物体检测识别飞机及其着陆点，提供准确的着陆距离反馈。NLP和大型语言模型（LLM）构建的人工智能聊天机器人可以高效地管理各种任务，包括航班信息查询、机场设施问答、预订和办理登机手续等。此外，AI技术还可以用于行李处理系统，通过对象跟踪和实例分割，实现行李分类、跟踪和管理的智能化。
AI技术在航空领域的未来展望
尽管AI技术在航空领域的应用前景广阔，但仍面临诸多挑战。技术复杂性、伦理与法律问题、高昂的基础设施成本等都是需要解决的问题。此外，AI系统必须符合严格的标准并经过大量测试，以确保其可靠性和安全性。
然而，随着技术进步和经验积累，AI在航空领域的应用将更加广泛和深入。从航空发动机的研发到机场运营的智能化，AI技术正在为航空业插上科技翅膀，推动其向更安全、更高效、更智能的方向发展。