（策劃：王麗杰 制作、剪輯：李佳為、張之涵）

自動駕駛儀輔助飛行員操縱飛機，空管自動化系統(tǒng)為管制員提供飛行計劃和飛行動態(tài)相關(guān)信息及管理手段，全自動智能設(shè)備矩陣助力民航貨運24小時不間斷運行，無人駕駛擺渡車在機場內(nèi)讓“機—車—場道—設(shè)施”協(xié)同運行更順暢……

自動化不是替代人類，而是幫助人類高效、從容地面對各種復雜情況。在民航領(lǐng)域，自動化不僅是技術(shù)進步的體現(xiàn)，更是行業(yè)應(yīng)對安全挑戰(zhàn)、成本壓力、旅客需求升級的核心解決方案。從飛行控制到地面服務(wù)，從單點效率提高到全產(chǎn)業(yè)鏈智能化，自動化正推動民航業(yè)向更安全、更高效、可持續(xù)的方向發(fā)展。

新技術(shù)如何助力民航領(lǐng)域自動化？自動化如何進一步重塑民航運行模式？本期云中焦點將聚焦民航的自動化技術(shù)、系統(tǒng)和場景，邀請專家進行深入探討。

王興隆

中國民航大學空管學院民航飛聯(lián)網(wǎng)重點實驗室主任

霍江帥

中國民用航空飛行學院飛標處訓練科副科長

張鳳

中國民航管理干部學院機場系教授

彭鐳

民航二所物流公司副總經(jīng)理

隨著人工智能（AI）和機器學習等新技術(shù)的不斷發(fā)展升級，在民航領(lǐng)域出現(xiàn)了越來越多的自動化場景、自動化系統(tǒng)、自動化模式。自動化如何助力民航各環(huán)節(jié)提質(zhì)增效？有哪些新技術(shù)、新產(chǎn)品和新系統(tǒng)正在大放異彩？

王興?。?/strong>目前，民航飛聯(lián)網(wǎng)正在從體系概念轉(zhuǎn)向關(guān)鍵技術(shù)突破和多領(lǐng)域應(yīng)用，以三大核心場景推動民航自動化升級。

首先是飛行間隔的自主管控。在近距跑道運行場景中，動態(tài)尾流間隔技術(shù)基于我國自主研發(fā)的中國航空器尾流新分類標準（RECAT-CN），通過激光雷達實時監(jiān)測尾流演化軌跡，結(jié)合機場近地風場數(shù)據(jù)動態(tài)調(diào)整間隔。這項技術(shù)讓跑道容量得到顯著增加，同時確保安全冗余。

其次是空地全息感知網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建。通過5G ATG與高通量衛(wèi)星的互補組網(wǎng)，實現(xiàn)了“雙網(wǎng)無縫銜接”。在跨洋飛行階段，衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)保障飛行數(shù)據(jù)持續(xù)回傳；當進入陸地上空時，5G ATG網(wǎng)絡(luò)以低時延特性支持前艙實時監(jiān)控與后艙寬帶服務(wù)并行。同時，星空地融合、通感算一體化的云匣子技術(shù)整合了多元數(shù)據(jù)，構(gòu)建起航空器全生命周期感知體系。

最后是智能機場協(xié)同運行。在場面作業(yè)場景中，飛聯(lián)網(wǎng)將航空器、保障車輛等設(shè)備接入統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)，通過群體智能算法優(yōu)化資源調(diào)度。該系統(tǒng)可基于實時航班動態(tài)，自動生成停機位分配方案和滑行路徑規(guī)劃，減少飛機地面等待時間。

霍江帥：隨著新能源汽車的快速發(fā)展，自動駕駛儀已經(jīng)不是新鮮事物。在航空器的飛行控制中，自動駕駛儀已可全程輔助飛行員操控，減少人為操作誤差。

自動駕駛儀并非個例，民航領(lǐng)域的自動化技術(shù)已滲透至飛行操作、機場運營、航空制造、旅客服務(wù)等環(huán)節(jié)，形成“空中—地面—制造—服務(wù)”的全鏈條智能化革新。

以機場地面運行自動化為例。在智能機坪管理中，無人駕駛車輛通過云端調(diào)度系統(tǒng)可實現(xiàn)行李牽引車、擺渡車等特種車輛的全自動駕駛。其沖突警示功能可實時監(jiān)控飛機和地面車輛的動態(tài)，通過AI算法提前預(yù)警碰撞風險。從飛行操作和空管自動化的角度來看，四維航跡技術(shù)結(jié)合空天地一體化信息系統(tǒng)，實現(xiàn)獨立平行進近。此外，增強視景系統(tǒng)可讓飛行員通過增強現(xiàn)實設(shè)備實時獲取跑道障礙物、天氣等信息，提升低能見度條件下的起降安全性。

張鳳：在人工智能與機器學習的時代浪潮下，自動化技術(shù)正成為民航機場安全、服務(wù)和運行管理革新升級的核心引擎，廣泛應(yīng)用于多個場景。

在機場飛行區(qū)安全管理中，安全監(jiān)測已步入智能時代。跑道外來物（FOD）監(jiān)測系統(tǒng)憑借毫米波雷達和智能視覺算法，化身“跑道衛(wèi)士”；智能圍界安防系統(tǒng)融合紅外熱成像與深度學習技術(shù)，對非法闖入實現(xiàn)毫秒級響應(yīng)，讓機場圍界安全無死角。

在航空地面服務(wù)場景中，自動化服務(wù)讓旅客出行更高效。在航站樓內(nèi)，自助值機和自助行李托運設(shè)備全面普及，旅客刷臉即可完成全流程操作；智能導航機器人穿梭于航站樓內(nèi)，多傳感器和地圖導航系統(tǒng)助力其為旅客精準指引路線。值得一提的是，部分機場引入的AI數(shù)智客服，以逼真形象和沉浸式交互體驗，化身24小時“數(shù)字虛擬員工”，實時解答航班動態(tài)、餐飲服務(wù)等各類問題。

在機場運行管理方面，自動化技術(shù)大幅提高機場運行效率。場面引導自動化系統(tǒng)（A-SMGCS）借助多點定位技術(shù)，實時獲取飛機位置和狀態(tài)，結(jié)合智能算法規(guī)劃最佳滑行路線。智能調(diào)度系統(tǒng)運用機器學習預(yù)測航班流量，實現(xiàn)動態(tài)優(yōu)化登機口分配與地面服務(wù)車輛調(diào)度；能源管理系統(tǒng)則通過物聯(lián)網(wǎng)和AI算法，實現(xiàn)照明、空調(diào)的智能調(diào)節(jié)。

彭鐳：集高層運行監(jiān)管、中層可編程邏輯控制、底層多類自動化裝備于一體的自動化技術(shù)和系統(tǒng)在機場行李處理中隨處可見。在托運行李的值機、安檢、運輸分流、分揀、裝載以及相關(guān)系統(tǒng)運行維護的多個環(huán)節(jié)中都有所體現(xiàn)。

在輸送與分揀技術(shù)方面，獨立運載系統(tǒng)（ICS）、目的地編碼小車（DCV）、自主移動機器人（AMR）、托盤式分揀機（TTS）等可實現(xiàn)旅客托運行李快速精準注入、高速平穩(wěn)輸送和快速精準分揀，輸送速度是傳統(tǒng)輸送線體的10倍~ 15倍。

在裝卸載技術(shù)方面，有基于大、小機械臂的行李和空筐自動處理系統(tǒng)，以及航空貨物自動拆碼垛系統(tǒng)等。它們可實現(xiàn)行李、空筐和貨物的自動化碼垛處理。

在存儲技術(shù)方面，基于穿梭車的早到立體庫可實現(xiàn)早到行李的有序存儲和靈活釋放；在識別跟蹤技術(shù)方面，基于無線射頻識別（RFID）技術(shù)的行李及貨物全流程跟蹤系統(tǒng)可實現(xiàn)行李及貨物的全流程追蹤與管控；在運行維護技術(shù)方面，智能運維系統(tǒng)、三維數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（3D SCADA）可實現(xiàn)運行系統(tǒng)實時狀態(tài)的監(jiān)管以及相關(guān)設(shè)備數(shù)據(jù)的采集、分析和維護預(yù)測。

在自動化實現(xiàn)前后，民航相關(guān)應(yīng)用場景產(chǎn)生了怎樣的變化？隨著民航自動化程度不斷提高，人力如何從重復勞動中釋放？人為因素在安全鏈中的角色又發(fā)生了怎樣的變化？

王興隆：我想從兩個方面來談自動化的變革——運行模式和安全體系。

首先是民航運行模式的轉(zhuǎn)型。目前管制員需要通過高頻次陸空通話指揮飛機，而數(shù)據(jù)鏈通信系統(tǒng)（CPDLC）將逐步替代語音指令。管制員從“戰(zhàn)術(shù)沖突解脫員”轉(zhuǎn)型為“戰(zhàn)略航跡管理員”，比如使用動態(tài)尾流間隔計算模塊時，AI會給出間隔建議，而管制員負責審核安全冗余和特殊情況處置。飛行員角色也在升級——借助ADS-B IN設(shè)備，駕駛艙能實時顯示周邊航空器動態(tài)。在目視進近等場景中，飛行員可主動與前機協(xié)商間隔，就像“空中編隊”一樣自主保持安全距離。這種雙向協(xié)同顯著減輕了管制席位負荷。

其次是民航安全體系的重構(gòu)。傳統(tǒng)安全管控側(cè)重事后調(diào)查，而民航飛聯(lián)網(wǎng)中的全息感知技術(shù)讓威脅預(yù)警大幅前移。例如通過機載健康監(jiān)測系統(tǒng)能提前發(fā)現(xiàn)發(fā)動機葉片微裂紋，空域環(huán)境動態(tài)建?？深A(yù)測30分鐘后雷暴對航路的影響，推動安全管理從“被動止損”轉(zhuǎn)向“主動排雷”。同時，在人機互信機制中，動態(tài)間隔調(diào)整必須經(jīng)過管制員二次確認，自動駕駛儀執(zhí)行繞飛指令前需飛行員授權(quán)。這種“機器建議、人類決策”的制衡設(shè)計，既能保障自動化效率，又能守牢安全底線。

霍江帥：從人為因素在安全鏈中的角色演變來講，自動化將風險源從操作轉(zhuǎn)移到系統(tǒng)交互。在1970年~1997年，69%的航空事故源于飛行員疲勞、操作錯誤等直接人為因素。如今，飛行員如果過度依賴自動駕駛，將會放大系統(tǒng)設(shè)計的缺陷，從而產(chǎn)生隱患。長期依賴自動化也會導致飛行員的手動飛行技能生疏、情境意識退化。

同時，自動化帶來了防御體系的重構(gòu)。在傳統(tǒng)防御體系中，更依賴飛行員特情處置培訓和機械冗余設(shè)計，如空客A320的機械備份操縱系統(tǒng)。但在新型防御系統(tǒng)中，自適應(yīng)人機界面可根據(jù)工作負荷動態(tài)調(diào)整信息顯示密度，減少認知過載；利用神經(jīng)工效學原理，飛行員腦電波監(jiān)測系統(tǒng)在飛行員注意力分散度大于30%時將自動觸發(fā)告警。

自動化還形成了從事后追責到前瞻預(yù)警的安全管理新范式。現(xiàn)在，利用人因可靠性分析（HRA）可建立飛行員認知特征數(shù)據(jù)庫，針對自動化接管反應(yīng)速度進行個性化訓練。可以說，民航自動化實現(xiàn)了從“人類主導”到“人機共生”的范式轉(zhuǎn)變。在場景層面，智能系統(tǒng)重構(gòu)了運行流程；在人力層面，釋放的勞動力向技術(shù)密集型崗位遷移；在安全層面，人為因素從直接風險源轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)韌性的關(guān)鍵變量。

張鳳：機場運營中的很多流程和業(yè)務(wù)都屬于勞動密集型，機場保障的航班、旅客、貨物數(shù)量越多，就越需要投入大量的人力從事重復、密集的勞動。

以行李處理為例，過去主要依靠人工搬運、分揀和裝載?；赗FID技術(shù)的行李處理和全程跟蹤系統(tǒng)加快了行李在值機、分揀、轉(zhuǎn)運等環(huán)節(jié)的處理速度，提升了行李服務(wù)水平。

憑借其非接觸式識別、快速讀取、多目標識別和數(shù)據(jù)存儲等特性，RFID除了應(yīng)用在行李處理中，還廣泛應(yīng)用于機場設(shè)備和器材管理、控制區(qū)證件安全準入等場景，提高了機場的運營效率和安全水平。

自動化技術(shù)重構(gòu)和優(yōu)化了機場運行流程和業(yè)務(wù)、解放了更多的低效重復勞動、提高了機場運營效率和品質(zhì)，但同時，也不能忽視過度依賴自動化技術(shù)可能引發(fā)的風險。比如技術(shù)故障導致的系統(tǒng)崩潰、算法偏差導致的決策失誤、數(shù)據(jù)安全漏洞導致的數(shù)據(jù)泄露等。因此，除了需要提前做好可信數(shù)據(jù)空間和冗余設(shè)計的應(yīng)急預(yù)案，還需要通過技術(shù)、制度和文化協(xié)同做好自動化安全與品質(zhì)的相互平衡。

彭鐳：在自動化實現(xiàn)前，行李處理的多個場景均高度依賴人工處理。隨身行李安檢需要人員搬運空筐和復檢行李；行李系統(tǒng)需要人工定期巡檢與排查；開包行李和大件行李運輸全程也需要人工搬運……

在自動化實現(xiàn)后，隨身行李的空筐和復檢行李的搬運均由自動化傳輸線完成；基于傳感器等設(shè)備實時采集系統(tǒng)關(guān)鍵零部件數(shù)據(jù)并進行分析和診斷；通過自主移動機器人集群系統(tǒng)（AMR），開包行李和大件行李也能實現(xiàn)自動化運輸。

在行李處理的環(huán)節(jié)中，基于自動化創(chuàng)新技術(shù)，以“機器換人”的形式將人力從重復勞動中釋放了出來。自動化模式下的人力更多承擔技術(shù)運維、數(shù)據(jù)分析等崗位的工作，推動技能升級，安全鏈中的人為因素也從“直接操作的執(zhí)行者”轉(zhuǎn)變?yōu)榱恕跋到y(tǒng)管理與應(yīng)急響應(yīng)的監(jiān)管者”，降低了安全作業(yè)的人為不確定性。

未來，自動化將是助力民航業(yè)從“規(guī)模擴張”向“質(zhì)量升級”轉(zhuǎn)型的重要動力。在自動化推動民航業(yè)從“工具升級”到“范式變革”的過程中，還存在哪些挑戰(zhàn)？未來自動化將如何幫助民航業(yè)向更安全、更高效、可持續(xù)的方向發(fā)展？

王興隆：我認為，未來自動化將從三個維度助力民航業(yè)發(fā)展。

首先是安全性維度。在飛行間隔智能管控領(lǐng)域，基于飛聯(lián)網(wǎng)的自主間隔技術(shù)體系已取得突破性進展。以動態(tài)尾流間隔技術(shù)為代表，通過機載ADS-B IN設(shè)備實時獲取鄰機位置信息，結(jié)合激光雷達尾流探測反演技術(shù)，成功將管制間隔精度從傳統(tǒng)公里級提升至米級量程。智能安全防護網(wǎng)絡(luò)則基于包以德循環(huán)（OODA）邏輯閉環(huán)，通過飛行數(shù)據(jù)記錄器實時下傳與快速存取記錄器（QAR）數(shù)據(jù)分析技術(shù)的深度耦合，構(gòu)建起數(shù)據(jù)驅(qū)動的立體監(jiān)管體系。

其次是效率提高維度。在航跡協(xié)同運行方面，基于四維航跡的飛行模式創(chuàng)新應(yīng)用取得顯著成效。智能化資源調(diào)度體系依托5G ATG通信系統(tǒng)的技術(shù)突破，資源利用效率實現(xiàn)跨越式提高。無人化協(xié)同作業(yè)系統(tǒng)則通過毫米波雷達與機器視覺的融合感知技術(shù)，推動機場地面保障進入智能化新紀元。

最后是可持續(xù)發(fā)展維度。航跡優(yōu)化減排技術(shù)通過連續(xù)下降/爬升運行模式與全空域航跡預(yù)測系統(tǒng)的結(jié)合，為綠色航空發(fā)展提供技術(shù)范本。在綠色能源應(yīng)用領(lǐng)域，電動垂直起降航空器與有人機的融合運行體系依托飛聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，為新能源航空器商業(yè)化運營奠定基礎(chǔ)。循環(huán)維護體系通過航空器健康管理系統(tǒng)的深度應(yīng)用，實現(xiàn)2000+機載參數(shù)的5G地空寬帶實時傳輸，構(gòu)建起航空器全生命周期數(shù)字化管理新模式。

霍江帥：在我看來，技術(shù)協(xié)同性不足導致孤島式創(chuàng)新無法突破系統(tǒng)邊界、數(shù)據(jù)治理體系待完善導致生產(chǎn)要素價值釋放受阻、人機協(xié)作機制不成熟導致技能斷層與權(quán)責模糊并存等，是自動化助力民航業(yè)向更安全、更高效、可持續(xù)的方向發(fā)展中所存在的問題。

未來，在自動化驅(qū)動的范式變革中，將整合飛行、地面、貨運數(shù)據(jù)，構(gòu)建數(shù)字孿生機場，通過實時動態(tài)優(yōu)化形成全鏈條智能化；預(yù)測性維護通過傳感器和人工智能預(yù)判故障將降低飛機停場維修率；自主貨運無人機可實現(xiàn)偏遠地區(qū)精準配送；通過虛擬現(xiàn)實（VR）/增強現(xiàn)實（AR）培訓提升人員應(yīng)急能力，并設(shè)計“人在環(huán)中”系統(tǒng)，可實現(xiàn)人機協(xié)同強化，確保人類在關(guān)鍵決策中的主導權(quán)。

民航自動化正經(jīng)歷從“工具賦能”到“系統(tǒng)重構(gòu)”的質(zhì)變窗口期。突破當前瓶頸需以數(shù)據(jù)融通破解“孤島效應(yīng)”、以人機共智重塑責任邊界、以綠色智能重構(gòu)價值標準。未來，自動化將推動民航業(yè)形成“安全可計算、效率可進化、生態(tài)可循環(huán)”的新范式，最終實現(xiàn)從“規(guī)模擴張”到“質(zhì)量躍遷”的產(chǎn)業(yè)革命。

張鳳：當前，以自動化為核心的人工智能技術(shù)，已然成為驅(qū)動民航業(yè)從“工具升級”邁向“范式變革”的關(guān)鍵引擎。在實踐進程中，技術(shù)整合、管理機制和生態(tài)協(xié)同等維度仍存在瓶頸。

一是技術(shù)整合存在壁壘。不同自動化系統(tǒng)來自不同供應(yīng)商，其技術(shù)架構(gòu)和數(shù)據(jù)格式存在差異，導致兼容性問題。二是網(wǎng)絡(luò)安全存在風險。隨著機場自動化程度的持續(xù)提升，機場系統(tǒng)與外部網(wǎng)絡(luò)的交互愈發(fā)頻繁，面臨的網(wǎng)絡(luò)攻擊風險隨之增加。三是人員轉(zhuǎn)型存在壓力。自動化技術(shù)的應(yīng)用對機場員工的技能結(jié)構(gòu)和知識儲備提出了新要求。四是成本投入存在負擔。推進自動化項目建設(shè)，前期、中期、后期均需資金支撐。

盡管面臨諸多挑戰(zhàn)，但以自動化為核心的人工智能技術(shù)的推廣，仍是民航行業(yè)從“工具升級”向“范式變革”演進的不可逆趨勢。未來，無人駕駛、自動引導、機械臂裝卸等自動化技術(shù)在航空地面服務(wù)業(yè)務(wù)中的應(yīng)用場景將愈發(fā)普及，不僅將大幅降低人工操作失誤率、減輕勞動強度，更將顯著提高地服作業(yè)效率和精準度，進而推動航班周轉(zhuǎn)速度與機場整體運營效率實現(xiàn)質(zhì)的飛躍。

彭鐳：在設(shè)備層面，接口標準不統(tǒng)一、新舊設(shè)備兼容性差導致系統(tǒng)整合困難。在控制層面，調(diào)度策略缺乏靈活性，設(shè)備間協(xié)同依賴預(yù)設(shè)規(guī)則，容易導致信息交互效率低。在軟件層面，行李處理全流程數(shù)據(jù)仍未實現(xiàn)互聯(lián)互通，智能算法對復雜異常場景的處理能力不足。在人員層面，員工技能結(jié)構(gòu)與自動化系統(tǒng)需求存在一定差距，專業(yè)培訓體系有待健全。

未來，須打破設(shè)備、控制、軟件、人員多維度的相對割裂狀態(tài)，通過設(shè)備智能化、控制動態(tài)化、軟件平臺化、人員技能專業(yè)化，構(gòu)建“設(shè)備即節(jié)點、控制即大腦、軟件即神經(jīng)、人員即中樞”的智能協(xié)同體系，推動行李處理從“工具疊加”走向“系統(tǒng)質(zhì)變”，實現(xiàn)安全、效率、可持續(xù)的全面升級，實現(xiàn)從“機器換人”到“人機共智”的范式變革。

（本文刊載于中國民航報2025年5月7日5版）

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編輯|張 彤

校對|張 薇

審核|程 凌