喬梁

摘要：近年來，人工智能技術(shù)成為了社會各界的關(guān)注焦點，并被廣泛的應(yīng)用在各個領(lǐng)域內(nèi)。在我國航空事業(yè)迅猛發(fā)展的背景下，尋求人工智能技術(shù)與空中交通管理的有機結(jié)合，是當(dāng)前需要深入研究并實踐的課題之一。本文主要探討了人工智能技術(shù)對空中交通管理的促進作用，對相關(guān)應(yīng)用進行了簡要說明，對其未來發(fā)展做出了展望。

關(guān)鍵詞：人工智能;空中交通;發(fā)展;應(yīng)用

人工智能技術(shù)是近年來最受矚目的科學(xué)發(fā)展領(lǐng)域之一，它是一種與眾多技術(shù)集成的綜合技術(shù)體系，以其高效、智能以及可替代人工性而被廣泛應(yīng)用到各個領(lǐng)域，航空領(lǐng)域也不例外?，F(xiàn)階段，我國航空事業(yè)發(fā)展迅猛，空中流量與日俱增，管理難度也隨之增加。應(yīng)用人工智能，能夠為飛行流量管理和飛行沖突探測提供決策支持，保證飛機的飛行安全，實現(xiàn)對于空域資源的高效利用，推進我國航空事業(yè)的進一步發(fā)展。

1.人工智能技術(shù)對空中交通管理的應(yīng)用作用

隨著我國空域流量的不斷增加，空中交通管理難度日漸加大，對管理效率也提出了更高的要求。在空中交通管理過程中，應(yīng)用人工智能技術(shù)的應(yīng)用作用包括以下兩點：

其一是輔助管理，在空中交通管理實踐過程中，利用人工智能控制技術(shù)，可以實現(xiàn)對飛機內(nèi)部的合理控制，利用智能系統(tǒng)來精確輔助內(nèi)部控制運行，提高飛行器的可靠性，同時對于飛行員和管理員而言，人工智能技術(shù)能夠為他們提供更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)、信息輔助他們做出更加準(zhǔn)確的預(yù)判，同時人工稚嫩技術(shù)還能夠一定程度對他們的工作進行疲勞預(yù)警，避免過度疲勞產(chǎn)生的效率降低;

其二則是提升了空中交通管理的可靠性，空域交通瞬息萬變，人工智能技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)全天候?qū)沼騼?nèi)的自動監(jiān)視，能夠進一步的提升管理員的管理準(zhǔn)確性和可靠性。

2.人工智能技術(shù)在空中交通管理的應(yīng)用

空域流量的不斷增加所帶來的飛行器運行和管理問題，已經(jīng)不能完全由人工經(jīng)驗和技巧得到處理，也不能僅靠人工管理系統(tǒng)規(guī)模的擴展來得到緩解，加入人工智能技術(shù)，對于空中交通管理有著莫大的意義。從現(xiàn)階段的實踐發(fā)展來說，人工智能技術(shù)在空中交通管理的應(yīng)用主要落在兩個層面上：

2.1 感知層

對于空中交通管理而言，空管安全始終是排在第一位的。而決定空管安全的重要前提就是空中管理對飛行器的感知能力，在空中交通管理感知層面中，ADSB是人工智能技術(shù)應(yīng)用的重要體現(xiàn)。

ADSB包含了自動、相關(guān)、監(jiān)視以及廣播四層基本定義，技術(shù)借助智能化技術(shù)，實現(xiàn)對空中交通管制導(dǎo)航、通信、監(jiān)視系統(tǒng)的智能化運行。ADSB主要包含了機載電子設(shè)備、自動監(jiān)視設(shè)備以及外加TCAS信息顯示器等，能夠?qū)崿F(xiàn)在飛機飛行過程中的各種數(shù)據(jù)的通信。ADSB的基礎(chǔ)建設(shè)分為地面建設(shè)和機載設(shè)備兩個部分，通過通信技術(shù)構(gòu)建網(wǎng)狀監(jiān)視格局，依照空中交通管理的需求，配置專用的通信通道，從而實現(xiàn)空對空、空對地的數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)綇V播途徑。ADSB技術(shù)的應(yīng)用促使空中交通管理實現(xiàn)了對飛機的全過程信號定位，無論飛機是否在雷達覆蓋范圍以內(nèi)，都可以通過機載的電子設(shè)備，實現(xiàn)對其信號位置的定位。

2.2 應(yīng)用層

在應(yīng)用層面，人工智能技術(shù)可以為空中交通管理提供輔助型數(shù)據(jù)分析和決策分析，通過建立決策模型、分析模型，將空中交通的實時數(shù)據(jù)、信息進行整合、處理并最終生成對空中交通的判斷，提示當(dāng)前空中交通存在的問題，結(jié)合全面監(jiān)控給出更科學(xué)并符合實際的管控決策，作為管制員最終決策的重要依據(jù)。

人工智能技術(shù)在飛行流量管理過程中也有較為廣泛的應(yīng)用，通過構(gòu)建人工智能輔助系統(tǒng)，設(shè)置天氣預(yù)測模塊、流量預(yù)測模塊、風(fēng)險警示模塊，通過感知層和網(wǎng)絡(luò)通信探測采集到信息，利用計算機模擬技術(shù)來預(yù)測氣象可能會對飛行的影響，當(dāng)存在較大風(fēng)險時則采用預(yù)警形式提升管制員和飛行員，制定相應(yīng)的避險方案。在航班流量管理方面，通過流量模塊接入航班數(shù)據(jù)信息，利用飛行的動態(tài)電報來半段空域內(nèi)某一時間可能存在的飛行沖突，之后對航班進行有序排列，合理安排尚未氣氛的航班離崗時間，精準(zhǔn)扇區(qū)流量匹配，實現(xiàn)對空域的最優(yōu)化利用。

3.人工智能技術(shù)在空中交通管理的應(yīng)用建議

人工智能技術(shù)固然有許多的應(yīng)用優(yōu)勢，但在空中交通管理過程中，人工是不能夠完全被技術(shù)替代的，要想進一步的提升人工智能技術(shù)的應(yīng)用效率，必須要找到管理員工作與技術(shù)切合的平衡點。

3.1 全面了解技術(shù)原理

對于控制管理員而言，對于空中交通管理中所應(yīng)用到的相關(guān)人工智能技術(shù)都必須要做到全面的了解，不能夠止步于了解表層的操作，更應(yīng)該弄懂技術(shù)原理，從根本上去了解技術(shù)本身。在應(yīng)用過程中，才能更好的與技術(shù)形成優(yōu)勢互補，形成更有效、安全的控制決策，推進空中交通管理效率的提升。

3.2 做好數(shù)據(jù)維護工作

對于人工智能技術(shù)而言，數(shù)據(jù)是最為重要的基礎(chǔ)。隨著空管業(yè)務(wù)和技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)據(jù)類型繁多、體量巨大、時效性強的各類空管數(shù)據(jù)急劇膨脹。如何收集、存儲、分析和挖掘這些大規(guī)模的數(shù)據(jù)是智能化空管的一個研究方向。但無論是在感知層面的數(shù)據(jù)收集、還是在應(yīng)用層面的決策方案的形成，都與數(shù)據(jù)有著重要的管理。做好數(shù)據(jù)維護工作，是利用人工智能技術(shù)的必要前提，也是最重要的前提之一。

數(shù)據(jù)維護工作主要包含兩個大的方面，一是對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集、傳輸環(huán)境的穩(wěn)定性進行保護，在空中交通管理過程中，數(shù)據(jù)通信無時不在，做好數(shù)據(jù)的維護工作最重要的工作內(nèi)容就是要確保各項電子設(shè)備的正常運行、通信環(huán)境的穩(wěn)定等，二是對智能學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)偏差的校正維護，人工智能技術(shù)生成決策方案的本質(zhì)實際上是一種仿真學(xué)習(xí)能力，通過模仿人類思考、推測的過程，形成一種學(xué)習(xí)能力，繼而能夠在一定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上生成預(yù)判和決策。但有些時候，人工智能技術(shù)學(xué)習(xí)情況并不能夠達到預(yù)期，產(chǎn)生了典型的偏差，例如在處理飛行沖突過程中，一旦發(fā)現(xiàn)決策預(yù)案的偏差，應(yīng)當(dāng)進行及時的人工校正和維護，以最大限度幫助人工智能技術(shù)提高學(xué)習(xí)和思考的能力和效率，提供更高精度的智能管理方案。此外，管制員在實踐中可以及時發(fā)現(xiàn)人工智能決策系統(tǒng)提供決策能力的不足和尚需改進之處，針對這個問題，他們一方面應(yīng)當(dāng)思考什么樣的沖突解決方案是最優(yōu)化的，并提煉出所需遵循的原則，協(xié)助對人工智能技術(shù)系統(tǒng)的完善，提升與空中交通管理的匹配性和契合度。同時還應(yīng)當(dāng)及時將實踐中發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的問題和不足并及時反饋給相關(guān)技術(shù)管理人員，協(xié)助查找問題根源，更進一步提升人工智能的可靠性。

結(jié)束語

人工智能技術(shù)在未來必然會與空中交通管理進行更加深入的契合和發(fā)展，但想要真正實現(xiàn)以人工智能技術(shù)為主體的空中交通管理，還需要經(jīng)過更多的研究和實踐。必須肯定的是，結(jié)合人工智能技術(shù)進行空中交通管理活動，有效促進空中交通管理工作向安全、高效的方向邁進，也推動了我國由民航大國向民航強國轉(zhuǎn)變。

參考文獻：

[1]唐新春.人工智能技術(shù)在空中交通管理中的應(yīng)用[J].電子測試，2015（10）：116-117.

[2]楊紅雨，楊波，武喜萍，余靜.智能化空管技術(shù)研究與展望[J].工程科學(xué)與技術(shù)，2018，50（04）：12-21.

[3]湯錦輝，王沖，程曉航，董志強，邵欣.基于多智能體的空中交通管理智能技術(shù)[J].指揮信息系統(tǒng)與技術(shù)，2016，7（06）：17-23.