□ 中航工業(yè)上海航空測控技術(shù)研究所 張 欣/文

民航局《“十四五”民用航空發(fā)展規(guī)劃》將智慧民航建設(shè)作為主線、貫穿全篇；《中國民航四型機場建設(shè)行動綱要（2020-2035年）》進一步明確了四型機場建設(shè)的要求，即建成布局完善、功能完備、保障有力、智慧高效的現(xiàn)代化綜合機場體系。

2022年1月，基于民航“十四五”規(guī)劃“智慧高效”的要求，民航局下發(fā)了《智慧民航建設(shè)路線圖》，明確提出智慧民航是“應(yīng)用新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的最新成果，創(chuàng)新民航運行、服務(wù)、監(jiān)管方式，實現(xiàn)對民航全要素、全流程、全場景進行數(shù)字化處理、智能化響應(yīng)和智慧化支撐的新模式新形態(tài)。”智慧機場則是“從機場全域協(xié)同運行、作業(yè)與服務(wù)、建造與運維等方面，加強機場航班、旅客和貨郵的服務(wù)能力，推進機場運行協(xié)同化、服務(wù)人文化、作業(yè)智能化、建養(yǎng)數(shù)字化發(fā)展，提升機場保障能力、服務(wù)水平和運行效率”。結(jié)合政策文件的具體要求，可以得知智慧機場必須具備協(xié)同、人文、智能、高效等特征。

智慧機場建設(shè)離不開技術(shù)創(chuàng)新的有力支撐。在技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域，習(xí)近平總書記多次指出“加強關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)”，強調(diào)要“努力實現(xiàn)關(guān)鍵核心技術(shù)自主可控”。作為解決“卡脖子”難題的核心企業(yè)，中國航空工業(yè)集團公司（以下簡稱“中航工業(yè)”）一直將核心技術(shù)自主可控作為重要使命，努力攻關(guān)核心技術(shù)，實現(xiàn)核心技術(shù)自主化、國產(chǎn)化，致力于打造安全可靠的智慧機場技術(shù)與裝備。本文將基于中航工業(yè)多年的實踐經(jīng)驗，分析當前智慧機場建設(shè)中存在的挑戰(zhàn)，提出智慧機場建設(shè)實現(xiàn)路徑建議以及對未來發(fā)展的思考。

智慧機場建設(shè)存在的挑戰(zhàn)

通過對我國機場建設(shè)現(xiàn)狀的深入分析，可以了解到當前智慧機場建設(shè)中存在多方面的制約因素，主要包括以下幾 類：

一是運輸量快速增長與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)滯后的矛盾越來越突出。隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)快速增長和人民生活水平的提高，民用機場運輸業(yè)務(wù)量持續(xù)快速增長，機場數(shù)量持續(xù)增加、密度持續(xù)加大、規(guī)模持續(xù)擴大，機場已經(jīng)成為我國人民最重要的交通出行方式。隨之而來的是機場安全、服務(wù)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不足的問題越來越凸顯出來，這已成為制約機場未來發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸。民航運輸業(yè)務(wù)量快速增長進一步暴露了機場基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不足。尤其是與國外先進機場相比，國內(nèi)機場在安全管理、保障能力、運行效率、服務(wù)品質(zhì)和管理水平等方面仍有一定差距。雖然受疫情沖擊影響，航空旅客銳減，但是隨著疫情防控形勢逐漸向好，航空業(yè)復(fù)蘇的步伐正在加快。可以預(yù)見疫情過后，民航運輸業(yè)務(wù)量必將迎來爆發(fā)式增長，只有加快推進智慧機場建設(shè)，提升機場服務(wù)保障能力，才能達到民航未來發(fā)展所需。

二是傳統(tǒng)安全風險的影響依然存在。以機場安全工作中很重要且常見的鳥擊和跑道異物入侵為例，根據(jù) 2018 年《中國民航安全信息統(tǒng)計報告》顯示，鳥擊占民航事故征候的43.26%。另據(jù)權(quán)威統(tǒng)計，跑道異物是除機場鳥擊外，國內(nèi)民用機場面臨最大的機場安風險。為防范跑道異物和機場鳥擊，民航局專門頒布了多項文件，將跑道異物探測技術(shù)和鳥防技術(shù)列入《機場新技名錄》的前兩位。但是，由于已有設(shè)備操作不便、監(jiān)測困難、天氣影響大、智能化程度不高、過于依靠人工等因素的影響，當前防范傳統(tǒng)機場安全風險的方法與措施仍存在不足，嚴重威脅著機場運行安全。

三是各類技術(shù)之間缺少必要協(xié)同。國內(nèi)各機場的技術(shù)建設(shè)缺少統(tǒng)籌規(guī)劃、統(tǒng)一布局，因此不同的系統(tǒng)之間，不同設(shè)施設(shè)備之間以及系統(tǒng)與設(shè)施設(shè)備之間互聯(lián)互通存在問題。更有甚者，管理部門的不同也會限制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)之間的交互。受制于上述原因，近些年國內(nèi)各機場在智慧建設(shè)方面投入頗多，但智能化、智慧化的成效依然不顯著。未來，機場智慧化建設(shè)需要在系統(tǒng)一體化方面加大投入，既要避免重復(fù)建設(shè)、資源浪費，又要最大程度打破機場分區(qū)帶來的物理界限的阻隔。

四是技術(shù)和人工融合存在不足。當前階段，人工仍是機場運行的基礎(chǔ)與核心力量。在機場各個運行場景中，人都發(fā)揮著難以替代的作用。技術(shù)運用的目的是最大化程度發(fā)揮人力資源潛力，彌補人力的不足。因此，各項新技術(shù)的運用建立在技術(shù)開發(fā)者深入理解不同場景的運行邏輯的基礎(chǔ)之上，將不同場景下人的活動邏輯內(nèi)化為系統(tǒng)、設(shè)施設(shè)備的運轉(zhuǎn)規(guī)則。但是，目前很多機場的智慧化建設(shè)項目單純追求技術(shù)的革新，忽視了操作的效率、管理層面的效能評估以及人與機器的交互，導(dǎo)致了不少新技術(shù)的運用與大量的人工工作呈現(xiàn)出“兩張皮”現(xiàn)象，技術(shù)應(yīng)用與人工融合不夠，導(dǎo)致機場運行效能難以實現(xiàn)顯著提升。

以技術(shù)創(chuàng)新推進智慧機場建設(shè)的實現(xiàn)路徑

基于前文對挑戰(zhàn)和現(xiàn)存問題的分析，筆者認為智慧機場的實現(xiàn)需要建立在深刻理解民航局對智慧機場建設(shè)要求之上，以實現(xiàn)“高效”為核心，以滿足旅客出行需要和機場安全運行為導(dǎo)向，依托技術(shù)創(chuàng)新與協(xié)同融合，實現(xiàn)由智能化向智慧化的轉(zhuǎn)變。對此，可以從以下幾方面推進智慧機場的建設(shè)：

一是堅持系統(tǒng)理念，努力實現(xiàn)不同場景下的數(shù)據(jù)、技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的互通互聯(lián)。系統(tǒng)理念首先體現(xiàn)在規(guī)劃層面的系統(tǒng)考慮。機場是各個運行環(huán)節(jié)有效銜接的有機體，在規(guī)劃智慧機場建設(shè)時需要統(tǒng)籌考慮機場的不同運行場景。例如，無論是跑道異物，還是鳥擊防護，或是機場泊位管理，均需要機場準確有效識別特定目標。在規(guī)劃智慧機場建設(shè)時，機場管理機構(gòu)就可以從整體上建立覆蓋全面的感知系統(tǒng)。其次，系統(tǒng)觀念還體現(xiàn)在智能技術(shù)的深度融合，實現(xiàn)不同數(shù)據(jù)、技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之間的融合，建立感知、顯示、處理、上報等不同環(huán)節(jié)之間的數(shù)據(jù)交匯。如機場安防工作就需要考慮一體化平臺的建設(shè)（見圖1）。

圖1 ：機場安防一體化平臺

二是創(chuàng)新發(fā)展技術(shù)，通過技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)質(zhì)量變革、效率變革。實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新要立足于旅客出行和機場安全管理。仍以鳥防技術(shù)為例，為了有效解決人工記錄鳥情不準確、夜晚統(tǒng)計不方便以及外部因素影響設(shè)備效率等問題，機場智慧建設(shè)項目可以采用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、邊緣計算等新興技術(shù)，破解上述難題。在探測階段，可以利用高精度檢測相機，高效識別飛鳥，并將識別的數(shù)據(jù)與后端管理數(shù)據(jù)交換，同時建立監(jiān)測數(shù)據(jù)信息庫，并根據(jù)數(shù)據(jù)海量匯集，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫迭代，不斷提升識別精準度。在高效識別系統(tǒng)建立后，還可以利用移動式物聯(lián)網(wǎng)、超聲波、太陽能等技術(shù)，提高驅(qū)鳥的效率，提高驅(qū)鳥設(shè)備的續(xù)航能力，進而實現(xiàn)高效驅(qū)鳥。更為重要的是，技術(shù)創(chuàng)新要能引領(lǐng)實踐的發(fā)展。對于鳥擊，機場管理機構(gòu)可以將各式技術(shù)融合，搭建鳥情數(shù)據(jù)云中心，基于利用科技賦能，打造一體化鳥擊防范治理系統(tǒng)，實現(xiàn)智慧、長久、高效的鳥情治理（機場鳥擊防范智能管理系統(tǒng)見圖2）。可以說，推進鳥防數(shù)字化治理是破解鳥擊防范的重要途經(jīng)，而技術(shù)創(chuàng)新也是民航高質(zhì)量發(fā)展的重要抓手。

圖2 ：機場鳥擊防范智能管理系統(tǒng)示意

三是實現(xiàn)人機交互，建設(shè)智慧化機場管理模式。系統(tǒng)和技術(shù)開發(fā)者要深入了解機場運行的細節(jié)，掌握機場管理的環(huán)節(jié)，熟稔不同場景的管理邏輯，分類歸納機場的管理活動軌跡，并能夠?qū)C場工作人員的管理活動轉(zhuǎn)化為技術(shù)的運行機制。只有實現(xiàn)人機交互，才能打牢人工智能的基礎(chǔ)，逐步實現(xiàn)智能化向智慧化的轉(zhuǎn)變。

四是掌握關(guān)鍵技術(shù)，為機場高質(zhì)量發(fā)展奠定基礎(chǔ)。保障機場安全是機場運行的底線，安全可靠主要表現(xiàn)在兩方面：其一，對機場總體安全有科學(xué)的技術(shù)解決手段。由于機場范圍大、風險點位多、人流物流量大，因此如何利用技術(shù)打造全時、全程、可靠、智能的檢測監(jiān)測系統(tǒng)是保障機場的關(guān)鍵。尤其是機場圍界系統(tǒng)建設(shè)，需要利用高精度雷達和AI等技術(shù)，解決傳統(tǒng)圍界的無法全程監(jiān)控、誤報多、需要依靠人工等問題，實現(xiàn)全天候立體防控；其二，安全可靠還體現(xiàn)在核心技術(shù)國產(chǎn)化、自主化。多年來，以民航二所、中航工業(yè)測控所為代表的行業(yè)研究機構(gòu)，不斷加大研發(fā)投入，鞏固自身的核心技術(shù)，及時將科研成果轉(zhuǎn)化為科技產(chǎn)品，為民航高質(zhì)量、可持續(xù)、跨越式發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)，為國家核心技術(shù)自主可控貢獻了自己的一份力量。

智慧機場建設(shè)前景展望

機場智慧化建設(shè)既是智慧民航的重要組成部分，也是四型機場建設(shè)的題中之意，是新時代民航發(fā)展的重要創(chuàng)新驅(qū)動力，智慧化機場的實現(xiàn)必然伴隨著機場治理現(xiàn)代化的實現(xiàn)。

一是通過技術(shù)創(chuàng)新促進民航行業(yè)治理水平。從技術(shù)從業(yè)者的角度來看，將技術(shù)創(chuàng)新變成擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，努力推動技術(shù)標準更新迭代，通過技術(shù)創(chuàng)新推動民航行業(yè)加快轉(zhuǎn)型發(fā)展，為實現(xiàn)治理現(xiàn)代化提供技術(shù)保障。

二是通過技術(shù)創(chuàng)新提高民航行業(yè)服務(wù)水平。通過機場新技術(shù)、新理念的應(yīng)用，制定標準化流程，通過高科技手段做到自助辦理、一件通行，提升旅客體驗和服務(wù)品質(zhì)。

三是通過技術(shù)創(chuàng)新手段保障民航安全建設(shè)水平。運用新產(chǎn)品、新應(yīng)用為傳統(tǒng)技術(shù)設(shè)施賦能，全面推進民用機場高質(zhì)量發(fā)展，建設(shè)安全保障體系完備，安全運行平穩(wěn)可控的民航產(chǎn)業(yè)。

四是通過技術(shù)創(chuàng)新推動智慧機場一體化建設(shè)水平。把民用機場的各個平臺系統(tǒng)、設(shè)備設(shè)施關(guān)聯(lián)起來，打通機場內(nèi)部系統(tǒng)與系統(tǒng)、部門與部門之間的隔閡，實現(xiàn)信息共享、資源統(tǒng)籌、協(xié)作高效的機場運行模式。

五是通過技術(shù)創(chuàng)新提升民用機場運行效率，創(chuàng)造經(jīng)濟效益和社會效益。

智慧化讓機場運行更加順暢，也讓安全更有保障，高科技手段為機場安防安保、運行管理提供更多資源，提高了工作效率，增加了公眾乘飛機出行的安全感和信任感，帶來更高的經(jīng)濟和社會效益。