李輝

摘 要： 隨著經(jīng)濟(jì)和信息技術(shù)的快速發(fā)展，信息技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的使用使得虛擬模型室建設(shè)變得方便。利用SolidWorks的建模、裝配和動(dòng)畫(huà)功能，可以快速的生成虛擬的數(shù)字三維模型或者裝配體及其動(dòng)畫(huà)，在其基礎(chǔ)上，集成eDrawings等使得虛擬模型室可以快速構(gòu)造成功。實(shí)踐證明，建設(shè)成功的虛擬模型室使用效果良好。

關(guān)鍵詞： SolidWorks;虛擬模型室;虛擬裝配;裝配動(dòng)畫(huà)

【中圖分類(lèi)號(hào)】F561 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ? ? 【文章編號(hào)】1674-3733（2020）05-0192-01

引言：隨著信息技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，其應(yīng)用也深入到了各行各業(yè)。傳統(tǒng)的實(shí)物模型笨重、不便于修改，有其固有的缺陷，數(shù)字化的模型和大量模型集的虛擬現(xiàn)實(shí)化，其具有建設(shè)成本低，可快速修改，網(wǎng)絡(luò)傳輸分布式使用的特點(diǎn)，是虛擬模型室建設(shè)的必然之路。

1 研究背景及意義

現(xiàn)階段，計(jì)算機(jī)在我國(guó)各行各業(yè)中都扮演著重要角色，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展為各行業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)有效的保障。與此同時(shí)，人工智能技術(shù)也取得了驚人的進(jìn)步，為我國(guó)航空航天行業(yè)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。改革開(kāi)放以來(lái)，在我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，綜合國(guó)力不斷提升的背景下，民航業(yè)發(fā)展迅猛，乘坐飛機(jī)出行從以前的高不可攀變成如今的大眾化出行方式，只用了40年的時(shí)間。在這40年里，我國(guó)航班架次大幅增漲，現(xiàn)有的空域資源也日趨緊張，在這關(guān)鍵時(shí)刻，人工智能技術(shù)的出現(xiàn)，為航空事業(yè)快速高效的發(fā)展帶來(lái)了新的曙光?？罩薪煌ü芾淼闹饕康氖欠乐购娇掌髋c航空器相撞以及航空器與障礙物相撞，維護(hù)和加快空中交通的有序流動(dòng)，因此，飛行流量管理和飛行沖突探測(cè)、解脫便成了空中交通管理中至關(guān)重要的任務(wù)。一方面，在空中交通流量接近或達(dá)到空中交通管制能力上限時(shí)，適時(shí)地進(jìn)行調(diào)整，保證空中交通量最佳地流入或通過(guò)相應(yīng)區(qū)域，盡可能提高機(jī)場(chǎng)、空域可用容量的利用率。另一方面，飛行沖突的探測(cè)，能夠幫助管制員及早發(fā)出指令，使用許可和信息防止航空器相撞，保障空中交通順暢或控制空域內(nèi)各航班的間隔，從而保證飛行安全。空中交通管理人工智能輔助系統(tǒng)的運(yùn)用，不僅能夠加速空中交通流量，提高空域利用率，而且能夠進(jìn)行飛行沖突的判斷、解除，最大程度的提高航班運(yùn)行的安全性，為管制員節(jié)省大量的時(shí)間和精力監(jiān)控運(yùn)行，降低工作負(fù)荷，提高綜合管制服務(wù)水平。

2 人工智能與空中交通管理人工智能輔助系統(tǒng)概述

2.1 人工智能概述

人工智能（ArtificialIntelligence），英文縮寫(xiě)為AI，它是研究、開(kāi)發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門(mén)新的技術(shù)科學(xué)。人工智能技術(shù)通俗的講，就是使機(jī)器模擬人的智能行為，代替人從事那些人為操作容易出錯(cuò)、速度慢、效率低或者超出能力范圍的復(fù)雜工作的新技術(shù)。它通過(guò)研究人類(lèi)智能活動(dòng)的規(guī)律，構(gòu)造具有一定智能的人工系統(tǒng)，指導(dǎo)計(jì)算機(jī)去完成以往需要、甚至超越人的智能才能勝任的工作。當(dāng)前，全球科技革命和產(chǎn)業(yè)革命方興未艾，新技術(shù)行業(yè)融合創(chuàng)新不斷，在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新理論新技術(shù)以及社會(huì)發(fā)展相關(guān)的強(qiáng)烈需求的共同驅(qū)動(dòng)下，人工智能加速發(fā)展，逐漸成為了產(chǎn)業(yè)革命和行業(yè)融合的關(guān)鍵技術(shù)。人工智能可以通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的采集、分析和挖掘，形成有價(jià)值的信息和知識(shí)模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)人類(lèi)智力智能行為的模擬，具備一定環(huán)境下的自適應(yīng)特性和學(xué)習(xí)能力?，F(xiàn)階段，人工智能經(jīng)成為與計(jì)算機(jī)科學(xué)，控制論，信息論，心理學(xué)，語(yǔ)言學(xué)等多種學(xué)科相互滲透的一門(mén)新興學(xué)科，在許多領(lǐng)域有著廣泛的運(yùn)用，變得和我們的生活息息相關(guān)。

2.2 空中交通管理人工智能輔助系統(tǒng)概述

人工智能技術(shù)在空中交通管理中的應(yīng)用主要依靠人工智能輔助性數(shù)據(jù)分析和決策系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。利用人工智能技術(shù)，可以建立智能化流量管理模塊系統(tǒng)，科學(xué)判斷空中交通存在的問(wèn)題，全面監(jiān)控空中交通流量并對(duì)其進(jìn)行智能化管理，提高空域的利用率，以及建立智能沖突探測(cè)和解脫模塊系統(tǒng)，進(jìn)行飛行沖突的探測(cè)，通過(guò)引導(dǎo)飛行員采取速度控制、高度調(diào)整、航向改變等措施實(shí)現(xiàn)避讓?zhuān)獬赡艿娘w行沖突，實(shí)現(xiàn)安全飛行的目標(biāo)。借助空中交通管理人工智能輔助系統(tǒng)，全面提升空中交通管理水平。

3 人工智能技術(shù)在空中交通管理中的具體應(yīng)用及建議

3.1 人工智能技術(shù)在飛行流量管理中的應(yīng)用及建議

空中交通流量管理的目標(biāo)是根據(jù)氣象條件、航路結(jié)構(gòu)、扇區(qū)容量等限制條件和資源的統(tǒng)籌規(guī)劃，使航班流量盡可能達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)，從而在保障安全的前提下，提高運(yùn)行效率。在引入人工智能輔助系統(tǒng)后，可以形成天氣預(yù)測(cè)，流量預(yù)測(cè)，限制建議和超容告警等模塊，通過(guò)氣象條件探測(cè)，各航路各時(shí)段航班量預(yù)測(cè)和生成航班間隔調(diào)整預(yù)案等方法，為流量管理者在短時(shí)間內(nèi)提供有效的決策參考，從而大大降低流量管理者的工作負(fù)荷。其中，氣象條件的探測(cè)需要民航氣象部門(mén)提供氣象數(shù)據(jù)源接口，利用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)預(yù)測(cè)未來(lái)各時(shí)段的氣象變化情況及其對(duì)各航線的影響程度。各航路的航班量預(yù)測(cè)需要接入綜合電報(bào)處理系統(tǒng)，利用飛行動(dòng)態(tài)電報(bào)來(lái)判斷在未來(lái)各時(shí)段各航路的航班架次以及航路交匯點(diǎn)可能存在的飛行沖突。得到這些數(shù)據(jù)信息之后，需要對(duì)航班進(jìn)行排序，合理安排并確定尚未起飛航班的離港時(shí)間，從而達(dá)到各管制扇區(qū)容流匹配，空域資源最優(yōu)化利用。

3.2 人工智能技術(shù)在飛行沖突探測(cè)及解決上的應(yīng)用及建議

在解決航班飛行沖突上，人工智能技術(shù)主要是通過(guò)分析航班存在沖突的概率及可能的狀況，根據(jù)飛行動(dòng)態(tài)信息做出合理化沖突解脫建議，并且在這一過(guò)程中找到最有效，最經(jīng)濟(jì)和最安全的確定方案。另外，在最終方案選擇中，通過(guò)對(duì)管制員選擇結(jié)果的智能學(xué)習(xí)，建立系統(tǒng)自己的飛行沖突處置預(yù)案庫(kù)，利用最短路徑算法和偏好路由算法，在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中精確查找解決方案，并根據(jù)最終實(shí)施情況進(jìn)行反饋，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)處理。為了在工作中放心的依照人工智能系統(tǒng)提供的方案，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在沖突，解決安全隱患，人工智能輔助系統(tǒng)管制員需要做好數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)工作。對(duì)于典型的飛行沖突處置案例，如果系統(tǒng)學(xué)習(xí)有偏差，可人工校正，并及時(shí)更新，最大限度的幫助系統(tǒng)提高推理的效率和能力。

結(jié)語(yǔ)：總體來(lái)看，筆者認(rèn)為人工智能技術(shù)在空中交通管制中的應(yīng)用是未來(lái)必然的發(fā)展趨勢(shì)，人工智能技術(shù)會(huì)讓空中交通管制管理更加安全、高效。人工智能技術(shù)在空中交通管制的應(yīng)用在國(guó)際上尚無(wú)標(biāo)準(zhǔn)，這是中國(guó)空中交通管制的發(fā)展方向，也是中國(guó)空管在未來(lái)創(chuàng)建世界一流空管標(biāo)準(zhǔn)體系的難得機(jī)遇。

參考文獻(xiàn)

[1] 喬慧君，曲春旭.基于ADS-B技術(shù)的機(jī)場(chǎng)監(jiān)視系統(tǒng)研究[J].通訊世界，2018（1）：126-127.

[2] 肖翊.通用航空地空監(jiān)視服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐[D].長(zhǎng)春：吉林大學(xué)，2015.

[3] 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(cè)試，2015（5x）：116-117.

[4] 種亞斌.人工智能技術(shù)在空中交通管理中的運(yùn)用[J].硅谷，2013（7）：118.