作者：Majeed Ahmad，特約作家

冠狀病毒大流行襲擊了航空業(yè)，當(dāng)時航空業(yè)正處于雄心勃勃地尋求采用新技術(shù)，包括人工智能 (AI)、機(jī)器學(xué)習(xí) (ML)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) (AR) 和虛擬現(xiàn)實(shí) (VR) . 由于認(rèn)證復(fù)雜性而遲遲無法采用多核處理器的航空電子行業(yè)終于開始采用強(qiáng)大的處理芯片，讓設(shè)計(jì)人員能夠事半功倍，并在單個硬件平臺上運(yùn)行多個應(yīng)用程序。

現(xiàn)在，雖然航空業(yè)在大流行之后將不一樣，但值得一看的是，計(jì)算能力、時尚顯示器和智能傳感器的融合是否會使航空電子設(shè)備在社交時代更靈活、更能應(yīng)對新出現(xiàn)的挑戰(zhàn)。距離和接觸者追蹤。

讓我們從人工智能及其分支（如機(jī)器學(xué)習(xí)）開始，看看這些技術(shù)如何幫助簡化駕駛艙中的視覺混亂，并提高負(fù)責(zé)飛機(jī)維護(hù)和大修工作的工作人員的效率。

航空電子設(shè)備中的機(jī)器學(xué)習(xí)Avionics 是采用自動化計(jì)劃的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者之一，它正在利用 AI 技術(shù)實(shí)現(xiàn)更大的自主性。新的努力旨在減少飛行員的工作量，準(zhǔn)確定位潛在問題，并為飛行員提供更好的態(tài)勢感知能力。

Collins Aerospace 與嵌入式軟件供應(yīng)商 Wind River 攜手，在飛機(jī)駕駛艙中采用 AI 和 ML 技術(shù)，以增強(qiáng)自動化系統(tǒng)的智能。兩家公司還在合作研究基于人工智能的解決方案如何應(yīng)對與確定性和可預(yù)測性相關(guān)的安全挑戰(zhàn)。

機(jī)器學(xué)習(xí)等 AI 技術(shù)的采用現(xiàn)在正在進(jìn)入駕駛艙，以處理來自多個傳感器和來源的復(fù)雜信息，然后以一種使飛行員能夠做出明智決策的方式將其呈現(xiàn)給飛行員。這樣的系統(tǒng)可以分為兩大類：實(shí)時系統(tǒng)和非實(shí)時系統(tǒng)。

非實(shí)時系統(tǒng)可以通過衛(wèi)星通信鏈路將飛行數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶娇展緮?shù)據(jù)中心，從而將飛機(jī)變成電子飛機(jī)。同樣，當(dāng)飛機(jī)在機(jī)場航站樓大門的地面上時，可以使用 4G 和 5G 網(wǎng)絡(luò)鏈路。基于云的遠(yuǎn)程分析可以監(jiān)控傳感器數(shù)據(jù)，以確保飛機(jī)高效運(yùn)行，并在必要時推薦預(yù)測性維護(hù)。

另一方面，在實(shí)時航空電子系統(tǒng)中，機(jī)器視覺功能可以提供直觀的 3D 地形圖視圖，以協(xié)助飛行員，例如在機(jī)場著陸時。這種部署在飛機(jī)本地處理平臺上的機(jī)器視覺系統(tǒng)可以為飛行員提供確定性、低延遲的響應(yīng)。

增強(qiáng)試點(diǎn)替代現(xiàn)實(shí)——包括 AR、VR 和混合現(xiàn)實(shí) (MR) 技術(shù)——正在成為軍事和航空設(shè)計(jì)中的下一個大型計(jì)算平臺。MR 在 AR 和 VR 技術(shù)的十字路口運(yùn)作，旨在同時復(fù)合現(xiàn)實(shí)世界和數(shù)字交互。

AR 以數(shù)字方式將虛擬對象置于現(xiàn)實(shí)世界中，正在成為監(jiān)視和監(jiān)控活動的可靠商品。例如，駕駛艙內(nèi)的飛行員可以通過 AR 眼鏡查看實(shí)時飛機(jī)數(shù)據(jù)。還有一些工具可以實(shí)時增強(qiáng)飛行員決策的其他方面。

首先，AR 的采用使復(fù)雜的試點(diǎn)工作變得更容易一些。AR 輔助飛行使飛行員能夠做出更安全、更明智的決定。這是因?yàn)?AR 以簡化原本復(fù)雜的駕駛飛機(jī)工作的方式實(shí)現(xiàn)了免提移動性和實(shí)時信息。

配備 AR 頭戴式顯示器的飛行員可以利用視野中出現(xiàn)的數(shù)字信息，直觀地檢查飛行前程序。此外，在黑暗和下雨的條件下，視覺系統(tǒng)會覆蓋周圍區(qū)域的清晰圖像，以促進(jìn)順利起飛和降落。

還以直升機(jī)飛行員在低能見度天氣條件下飛行的情況為例。在這里，當(dāng)飛行員專注于前方路徑時，AR 將有關(guān)山脈、房屋等的數(shù)字地形信息帶到飛行員的視野中。

值得注意的是，AR 眼鏡和頭戴式耳機(jī)還結(jié)合了 AI 和 3D 傳感器技術(shù)，以各種方式掃描、識別和跟蹤影響飛機(jī)飛行和維護(hù)操作的問題。例如，AR 技術(shù)使航空工程師和技術(shù)人員能夠通過進(jìn)行智能視覺檢查來補(bǔ)充飛機(jī)維護(hù)程序。

虛擬駕駛艙AR 的更著名的表親 VR，讓用戶沉浸在一個完全人造的世界中，被廣泛用于飛行訓(xùn)練。自 1980 年代以來，航空培訓(xùn)的變化和優(yōu)化很少。這就是為什么空中客車公司和其他航空電子行業(yè)參與者開始探索 VR 技術(shù)以實(shí)現(xiàn)更高價值的培訓(xùn)。

VR 環(huán)境非常有效地模擬了物理世界，這使航空公司能夠?qū)?shí)踐培訓(xùn)嵌入虛擬意義上，并更有效地培訓(xùn)飛行員、工程師和機(jī)組人員。平視顯示器 (HUD) 等 VR 小工具還使地勤人員能夠準(zhǔn)確地看到降落區(qū)、跑道和其他目標(biāo)，而不受天氣條件的影響。

Qantas 和 Lufthansa 是首批使用 VR 培訓(xùn)飛行員、工程師和機(jī)組人員的航空公司之一。在這里，勞斯萊斯等飛機(jī)發(fā)動機(jī)制造商正在提供專門的 VR 培訓(xùn)工具，以服務(wù)于各種航空電子用例。

飛行員沉浸在虛擬駕駛艙中，他們只需要一臺個人電腦、一個 VR 耳機(jī)和一對手控器就可以進(jìn)行在線培訓(xùn)（圖 2）。最初的 VR 培訓(xùn)使飛行員在進(jìn)入全飛行模擬器和實(shí)況飛行階段時更有效率。

空中客車公司正在使用 VR 技術(shù)來補(bǔ)充模擬器培訓(xùn)。它使受訓(xùn)飛行員能夠在他們采取特定行動時收到有關(guān)飛行模擬的實(shí)時反饋。此外，飛行員可以通過 VR 應(yīng)用快速學(xué)習(xí)與工程相關(guān)的任務(wù)。

航空電子 AR 和 VR 技術(shù)的未來，在 AI 和 3D 掃描功能和特性的幫助下，不再是令人驚嘆的酷炫技術(shù)。他們正在尋找實(shí)際用例，航空電子行業(yè)正在提供新的探索場所。這些技術(shù)有助于一系列應(yīng)用，從為飛行員提供更好的態(tài)勢感知、監(jiān)視和監(jiān)控，到準(zhǔn)確分類工程和維護(hù)問題以及飛行訓(xùn)練。

空中客車公司和波音公司等航空公司擁有龐大而干凈的數(shù)據(jù)集，它們可以借助具有卓越計(jì)算能力的多核處理器和針對特定機(jī)器學(xué)習(xí)能力的人工智能加速器來測試和訓(xùn)練人工智能算法。這與一系列 AR 和 VR 應(yīng)用相結(jié)合，可以很好地改變后冠狀病毒時代的航空電子設(shè)備。

審核編輯 黃昊宇