这些热词，是航电系统的未来，也关乎我们未来如何空中出行

6月28~29日，第十二届飞机航空电子国际论坛在上海市举行。首日，主论坛与航电系统测试技术研讨会同期召开；次日第六届机载软件与机载电子硬件专业分论坛和主论坛并行召开，并举办了首届飞机航空电子青年论坛。

本次论坛以“智慧航电赋能绿色飞行”为主题，议程设置丰富，围绕座舱系统，eVTOL，控制、导航和制导系统，数据与传感测试技术，先进制造，机载软硬件等6大板块展开，涵盖了航空电子系统的各个方面。

来自业界专家、资深从业者的分享，聚焦各自细分的技术领域，内容专业性很强性，对笔者这样的行业新闻记者来说，实在难以在短短2天内完全“消化吸收”，本文着重记录以若干“关键词”为引子的内容综述。

可以说，借助行业论坛这个“窗口”，我们得以更深层次地理解近年来航空业（乃至是互联网科技界、工业界）的热门新技术和新概念，并跟随专家，进一步看到了这些新技术新概念即将在航空业的落地应用与远期的应用前景。

飞机航空电子系统是机载系统关键组成部分，是飞机性能“倍增器”，其价值在飞机中占比越来越高，利润也颇高。

高速互联、万物互联

目前部分客机已经开始使用机上Wi-Fi，这是源自客机客舱系统的需求，数据显示机上乘客对机上Wi-Fi的需求已经从2021年50%提升至2022年77%——毕竟，机上Wi-Fi的覆盖正在成为乘客对航司和飞机型号满意度的一个新打分项，对于航司来说这也是一个商机，为机上增值服务带来了新可能性。

据悉，空中旅程超过4小时后，乘客对机上Wi-Fi的需求直逼100%。

而航电系统的“高速互联”“互联化”，可不单单是机上Wi-Fi让乘客能收到微信、能刷上视频，更广泛的意义在于飞机的前舱——驾驶舱，让整架飞机在飞行全程中始终在线互联，做到即时信息查询、数据下载更新、数据下行高速传输等，进而实现飞行数据的远端处理（也变相降低了对飞机机载系统的性能要求与成本），支持实时健康监控和故障预测、机载软件的便捷升级等。

这样的“互联化”将赋予航电系统越来越强的灵活性与可扩展性。

航电系统的高速互联化，也是其能引入机载大数据、人工智能AI的前提条件之一。

自然，这样的“互联化”离不开通信网络的支持，新一代航空宽带通信机载设备、更高通量/高传输速率的高轨低轨-低成本卫星通信、5G-ATG地空通信、更可靠的机载网络安保措施、多方共同构建的开放式互联机载软件生态，以及与“数据”相关的数据快速压缩、云端数据管理等方面的技术与能力。

触摸屏、语音助手、手势操作、互操作性

将这样的“互联化”代入到普通人身边，恰似我们手中的智能手机，它的一个特性是移动互联网络的数据连接，而智能手机的另几个特性如触摸屏、语音助手等也正在成为航电系统未来发展中的重要技术方向，进一步提升航电系统的“互操作性”。

比如，大尺寸触摸屏对传统按键的替代，既要求它要有适应飞机运行环境的触控性能，也要求驾驶舱的软件系统有适应触控操作的人机界面设计。

目前已经在航电系统中应用上触摸屏的，所给出的反馈显示是触摸屏带来的易用性、交互逻辑上的更易学易懂，更智能、直观的用户体检，更有“飞行乐趣”（这一点在私人飞机、通用飞机上的体现是能够更进一步地降低飞行门槛）。

当然，为飞行员提供飞行信息显示的也不止屏幕还有“视景系统”，它的技术迭代同样是重点，是提升飞行员情景感知能力的一部分。而除了“眼前”的，还有嘴边的“语音助手”、手边的“手势控制”，二者在未来航电系统中应用的可能性，既包括在客舱的娱乐系统上的应用，也有在驾驶舱中与传统机组程序的融合，提高飞行员的操作效率、提升互操作性。不过，它们将如何融入航电系统，也面临着不小的问题与挑战，比如语音或手势控制的应用场景分析，复杂环境下多语种的自然语言准确识别、多传感器的数据融合等等。

智慧设计、综合化、模块化、开放式……

飞机航电系统是机载系统的关键组成部分，是飞机性能“倍增器”，其价值在飞机制造中占比越来越高。

随着新一代信息、通信、电子等前沿技术领域不断延伸和广泛渗透，飞机航电的产业覆盖面更宽、产品种类繁多、技术复杂度剧增、更新迭代周期更短、设计制造一体化更强、适航监管得更严苛。

而航电产品研制所面临的挑战也越来越大，它是机电液光软多学科技术的综合、是跨专业跨单位跨地域的协同，也对理论创新和技术突破提出了更高要求。

在航电产品的制造上，挑战也是越来越多，相关产品的工艺难度越来越大，但对可靠性要求又变得越来越高。

通过与会专家的介绍分享，我们看到了：使用“信息化”手段来实现标准化设计，“全在线”设计；航电系统架构上的变革，以“综合化模块化航空电子”（IMA）为代表的通用化、模块化、综合化，继而实现平台通用化、功能软件化，支持形成谱系化、家族化的航电系统产品，向着开放式系统架构生态演进；开发模式上的从传统瀑布开发模式到敏捷开发模式、混合开发模式， 并最终有望使航电系统的开发成本降低、开发周期缩短、降低人力投入，也更利于下一步的机载软硬件以更低成本完成适航取证、装机应用、维护与升级等。

大数据、人工智能、机器学习

那么，展望航电系统的“下一代”，日益凸显的趋势是大数据、人工智能AI、机器学习ML“来了”。前者，是机载信息大数据的处理与挖掘，将多源数据的融合，并对数据的应用更为细化，比如促进OEM厂商来改进机载系统的设计、支持航司来挖掘新的机上商业模式等，也包括大数据与AI相结合后的评估飞机健康状态、故障预测与健康管理、剩余寿命预测等，从而提高航司故障预测能力和维修效率，进而提高航司机队的运行效率、节约成本等。

“大数据”“人工智能”“机器学习”也是近年来互联网科技界的热词。

不止于此，人工智能AI、机器学习ML也正在走进飞机的驾驶舱，与航电系统不断深入融合，比如空客公司在今年测试的“蜻蜓”技术，就包括了飞机巡航中自动紧急转向、自动着陆和滑行辅助。而展望AI、ML走进驾驶舱后，它将具备基于图像、数据的驾驶舱状态识别、基于自然语言识别的“智能感知”，基于手册、飞行数据、运行数据的自主学习能力，具备对异常模式的自主识别、常规/复杂情况的自主决策与执行能力。

就像论坛上专家所言，展望AI、机器学习ML在航电系统的应用趋势，未来5~10年将是一段加速发展期。而这也将航电系统的发展带入一片全新领域，亦如其他新技术在航电系统的应用，AI的到来，既意味着开发层面的软硬件上的高性能CPU/GPU、高性能硬件的机载应用、设计上的如何将高算力与网络、能耗平衡，也意味着适航上的全新挑战，与AI相关的适航性体系建设的跟进，这既涵盖评测方法与工具，也包括道德与法律约束能力的评测。

航电系统在智能航空、数字航空、绿色航空等方面扮演关键角色。亦如本届航电论坛的主题——智慧航电赋能绿色飞行。

那个热词：eVTOL

本届航电论坛上有2家来自上海当地的eVTOL企业做了相关分享，而eVTOL在成为航空领域“新赛道”的同时，也在推动着航电系统的革新。

这背后是eVTOL的独特气动、垂直起降阶段、状态转换等特性给航电系统带来的全新需求。以显示系统为例来看，相比于传统通用飞机，eVTOL飞行中的控制变量、所需要的显示数据参数都增加了，比如要显示飞控系统状态（副翼偏度和状态、方向舵状态、升降舵偏度和状态）、电机状态（扭矩、转速、温度、旋翼的桨距角、短舱倾转角等）、电池状态（剩余电量、电压、电流、温度）、告警信息等等。但同时这些数据的显示就要“详略得当”，以降低飞行员的信息处理负担、降低工作负荷。

上海当地eVTOL企业时的科技在本月中旬发布的E20 eVTOL原机。

目前作为eVTOL企业稳妥迈出的第一步，缩比模型、技术验证机、原型机上的航电系统通常是基于现有的成熟架构，尽可能选用技术标准规范件（TSO件），但eVTOL的未来注定是要跳出这一窠臼的，正呼唤变革性的航电系统。eVTOL独特的垂直起降方式、前所未有的复杂的城市楼宇间运营环境带来的挑战、降低飞行员工作负荷等多方面需要之下，就要求eVTOL的航电系统具备高度自动化和高可靠的包线保护功能，以实现无忧操纵；“智能飞行”也就意味着对航电系统的计算平台算力提出了非常之高的要求（比如多核、超轻量化、分布式等）；以及“互联化”之下的低延时通信数据传输、低空组网、空域数据共享等。

另外，不论是eVTOL的城市飞行环境所面临的飞行安全挑战，还是当下通用飞机、直升机等机型在低空飞行，复杂地形、低能见度、恶劣气象条件下的飞行乃至是在应急救援、减灾过程中的飞行等等，其背后的飞行安全都离不开作为航电系统中的气象雷达、感知与防撞系统、地形感知与告警系统、飞行管理系统FMS、三维地图和数据库等诸多子系统的支撑与保障。这种关系，亦如上文中机载卫星通信系统之于航电系统的“高速互联”。

关于eVTOL的未来，自主飞行是趋势，但还有很长的一段路，比如“自主”中的难点是飞机如何自主执行空管命令、对于“自主”的适航验证思路尚不明确等。所以国内外eVTOL厂商在技术路线上基本都选择在eVTOL中保留飞行员席位。

只有开放、合作才能实现协同、共赢

论坛主办单位之一的中航机载系统有限公司于今年3月在上海设立中航民机机载系统工程中心。

这些来自本届航电论坛的密集信息，正说明了一场行业论坛的不可或缺之处。

从论坛展台上展出的厂商产品，到其背后的设计开发、制造与适航认证，升级迭代与未来趋势，我们得见航电系统一个个细分技术领域的“毫末”，也让我们看到“独木不成林”，这个大产业涉及通信、导航、雷达、飞行控制等多个领域，需要广泛的配套设备和系统，并由此催生航电设备制造、通信设备供应商、导航系统研发等一系列相关产业的兴起，创造了丰富的产业链条和增值链，也日益凸显着“只有开放、合作才能实现协同、共赢”。