航空装备人工智能关键技术与标准化探究

近年来航空装备人工智能技术与应用快速发展,在军事领域、民用领域取得一定突破。介绍发达国家在航空装备人工智能发展方面的技术布局,分析航空装备人工智能关键技术及其应用,提出航空装备领域人工智能标准化工作的主要思路。     

安徽省航空设备测控与逆向工程实验室

正安徽省航空设备测控与逆向工程实验室面向我国新型国防航空装备安全运行保障重大需求,以打造"军民一体化"开放式科技创新体系为宗旨,解决航空产业发展中的重点、难点和紧迫的科学技术问题,提升装备使用效能,推动全省航空产业技术发展。实验室中长期重点发展科学方向是智能化预防性维修,攻克新型多功能高性能机载模块检测、机载计算机操作系统(含国产操作系统)及其应用开发、高度综合式航空系统智能化验证、新型激光强化等表面强化及改性、新型材料结构逆向设计制造与维修等技术难题。     

智能化技术在数控机床上的开发应用

数控装备作为先进制造技术的载体,已成为国内制造业发展的重要基础,其发展水平对我国航空工业的发展具有举足轻重的作用.国家《高档数控机床与基础制造装备》科技重大专项把航空制造装备列为重点支持对象,根据航空零件结构件的特点,对数控机床的加工效率、加工精度、可靠性等方面都提出了新的要求.本文介绍了在自主研发航空数控机床过程中智能化技术的研究和应用. 数控机床智能化技术简介 自1952年第一台数控机床问世以来,数控机床一直伴随着航空工业的发展.数控机床的发展已有60年历史,随着航空零件结构件中新材料和新结构的应用,航空数控机床的发展正朝着精密化、智能化、专业化、网络化和绿色环保等方向发展,智能化技术在航空数控机床上应用越来越多.     

空间服务与操控中的人工智能技术

介绍了国内外空间服务与操控领域及人工智能技术应用发展现状,并针对性提出非合作目标燃料补加、合作目标在轨组装、星表太阳能电站建造、微小飞行器"镜群"试验共4类人工智能应用场景,规划了阶段目标和需突破的关键技术,可作为空间服务与操控技术智能化发展的参考。     

面向航空智能制造的DT与AI融合应用

针对航空装备复杂制造场景下制造过程管控维度多尺度大、制造资源组成复杂性高、质量问题跟踪定位难度大等问题，结合数字孪生（DT）与人工智能（AI）技术特点，开展了面向航空智能制造的DT与AI融合应用研究。基于数字孪生与人工智能应用现状，系统性地阐述了数字孪生与人工智能融合机理，分析了支撑数字孪生与人工智能融合驱动航空智能制造的关键技术和数字孪生与人工智能融合驱动的AI控制中心构建涉及的关键问题，在此基础上重点讨论了加工制造过程自适应控制、智能车间生产过程智能管控、制造过程资源调度与优化决策、产品智能质量控制等应用场景，为数字孪生与人工智能在航空智能制造融合应用提供参考。     

智能化航空飞行控制技术的发展

随着航空器飞行环境的日益复杂,对航空器的任务性能需求也不断提升。为了应对飞行安全压力增大、驾驶员操纵负荷增加等问题,从航空飞行控制所面临的问题着手,对人工智能、航空飞行控制的发展历程和后续发展趋势进行初步的探讨。首先,对国内外人工智能技术以及智能化航空飞行控制技术的发展进行简要介绍及分析;然后,结合技术发展趋势对未来智能化航空飞行控制技术的发展趋势进行初步分析;最后,提出了目前航空飞行控制技术智能化发展的初步思路,为后续该领域技术的发展提供参考。     

航空人工智能概念与应用发展综述

针对航空人工智能发展的迫切需要,对人工智能定义、智能等级划分两个基本问题进行讨论,指出人工智能近期难以存在公认定义,需辩证看待人工智能航空应用的不确定性和确定性,对执行特定任务的智能系统进行智能等级划分因不符合当前主流认知规律而没有必要。从总体历史沿革、机载导弹、机载系统及可信等角度阐述航空人工智能应用的发展特点和态势,突出了可信航空人工智能研究作为行业应用前提性条件的重要性。     

航空装备电子束增材制造技术发展及路线图

增材制造技术在航空装备领域具有广泛的发展前景。作为重要的金属增材制造工艺方法，电子束增材制造正处于快速发展阶段。电子束熔丝增材制造技术可满足航空大尺寸结构件的快速低成本制造，并可用于高价值零件的修复。电子束选区熔化增材制造技术在复杂结构以及难熔合金制件的制造方面具有显著优势。本文在对国内外电子束增材制造技术现状和发展趋势分析的基础上，从发展需求、目标、共性关键技术、应用、战略支撑与保障5个方面综合分析，绘制了面向2035年的航空装备电子束增材制造技术路线图，以期为航空装备电子束增材制造技术发展提供参考。     

人工智能技术在直升机领域的应用及发展展望

人工智能技术正在受到世界各国的高度重视,并逐渐在军事领域得到推广应用.人工智能技术与装备的有机结合,将极大地提升装备作战效能,甚至颠覆作战样式.本文基于直升机技术特点分析了直升机对人工智能的典型技术需求,介绍了当前直升机在智能化技术发展方面的最新研究成果,最后对未来直升机的智能化技术的发展趋势进行了展望.     

浅析增强现实技术在航空装备维修保障中的应用

装备维修保障工作是装备保持完好性、顺利完成训练和作战任务的基础。随着5G和人工智能等技术的发展,增强现实技术在航空装备维修保障中的应用越来越广泛。本文研究了增强现实技术的基本概念和原理,讨论了增强现实技术在航空装备的日常检查、拆装和远程维修指导中的应用现状,指出了当前在航空装备维修保障过程中应用增强现实技术存在的优势与不足。     

测绘导航高精度定位关键技术及应用

人工智能(AI)、卫星导航及室内定位三大技术的快速发展持续推动测绘科技向智能化、学科交叉、信息融合的方向发展。指出了装备虚拟化与数据处理多样化将成为测绘导航的基本形态，拓展了测绘学科的内涵与外延。智能滤波是未来测绘导航定位理论发展的重要方向，AI芯片将成为测绘导航装备的关键部件，从而提高滤波效率与产品的实用性。给出了车载导航模组研制的技术流程，提出了模组原始信息同步采集与延时补偿、自适应定位算法及嵌入式固件时间分片优化等关键技术，研制了覆盖分米、厘米及毫米级定位精度的无缝组网定位、车载导航及变形监测模组，并研发了相应的终端系统，针对相应的应用领域，给出了各自应用的解决方案，以及具体的应用案例。     

民用飞机智能飞行技术综述

人工智能已成为民用飞机技术创新发展与竞争的新赛道。在面向民用飞机全生命周期的多种人工智能融合应用中,智能飞行致力于改变传统飞行驾驶模式,重构未来飞行的人机交互模式与空中交通管理架构,成为行业特征最为显著、最具备颠覆性变革的方向,是民用飞机智能化竞争的新焦点。阐述了智能飞行理念,规划辅助智能、增强智能、完全智能三阶段实施路线,以25部、23部、轻型运动类飞机为对象,制定智能飞行推进路线,构建技术体系,提炼影响智能飞行在应用落地过程中需要解决的可信适航与人为因素两项关键应用基础技术,分享对于智能飞行的思考。     

人工智能飞行通信员系统方案设计

安全高效的陆空通信是提高飞行安全的重要手段,利用人工智能技术代替飞行机组功能需要综合评 估新系统的功能、性能及系统安全性等因素。针对人工智能飞行员系统的操作过程和机载系统的互操作接口开展设计,给出人工智能飞行通信员系统的工作原理和系统架构,以及硬件实现方案和部分飞行员操作界面,,总结人工智能技术替代飞行通讯员功能的优点。从系统安全性和通信性能两方面分析表明：人工智能飞行通 信员系统的方案可行且性能优于原人工陆空通话系统。     

AI techniques in uninhabited aerial vehicle flight

This describes the development of an application of artificial intelligence (AI) for unmanned aerial vehicle (UAV) control. The project was part of the requirements for a class in AI at NOVA Southeastern University and a beginning project at NASA Wallops Flight Facility for a resilient, robust, and intelligent UAV flight control system. A method is outlined which allows a base level application for applying an artificial intelligence method, fuzzy logic, to aspects of control logic for UAV flight. One element of UAV flight, automated altitude hold, has been implemented and preliminary results displayed.     

舰载战斗机远海条件下一体化保障体系研究

为了满足未来远海作战需要,提升我军远海作战能力,建设完善的舰载战斗机远海保障体系,从分析舰载战斗机远海保障具有环境严苛、气候多变、保障手段有限、航材质量要求高等特点人手,结合国内远海保障体系建设现状,通过对远海保障体系建设存在的问题进行研究分析,从保障信息化平台、远程技术支援服务系统.数智化诊断及维修系统、基于大数据分析的航材携行标准、保障设备优化及高素质人才队伍培养等方面进行探讨。创新保障理念,提升保障能力,实现舰载战斗机远海保障由传统保障向一体化保障的转变,构建数智化、信息化、综合化的一体化保障体系。     

飞机结构健康监测技术

飞机结构健康监测技术已经在实验室实验及飞行试验中得到了成功验证,随着技术成熟度的持续提升,在未来数年,该项技术具备极大的装机应用的可能性。飞机结构健康监测技术是一项通过传感器等硬件获取结构或系统数据信息为核心的创新性技术,该项技术能够在飞机的设计、制造、运营和维护等各个过程中发挥重要作用,同时,也是未来智能航空的关键组成部分。此外,随着人工智能、大数据、5G以及物联网概念的推进,航空结构健康监测技术的发展得到了一次飞跃的契机。本文首先全面的分析了飞机结构健康监测技术为航空领域带来的益处,并对其关键技术和应用现状进行了系统性的阐述,最后基于现有理论知识与先前工程经验创新性地提出一套民用飞机健康管理策略。     

电气化飞机电力系统智能化设计研究综述

能源危机和环境问题推动了绿色航空的发展,飞机电气化是绿色航空的主要实现手段,已经成为航空技术发展的重要方向。本文介绍了飞机电气化的发展历程,阐述了电气化飞机电力系统的关键技术及其研究现状,分析了先进飞机电力系统设计的关键技术,指出了飞机电力系统综合化、智能化的发展特点。在分析飞机电力系统设计存在的问题的基础上,文章初步提出了电气化飞机电力系统智能化设计平台的理论框架、功能和特点,分析了支撑电力系统智能化设计平台的关键技术,指出了航空智能化设计的研究方向。     

航空装备全寿命周期费用多路径管控策略研究

航空装备作为高新技术复杂产品,其经济性设计越来越受到重视。在满足用户需求的前提下,如何控制并尽可能降低全寿命周期费用是航空装备研究的重点。通过对全寿命周期费用管控理论和方法的研究,总结以往航空装备研制中经济性工作的经验和教训,结合我国军工产品经费管理的特点,从思想观念、管理和技术等方面入手,提出一套在设计阶段适合我国航空装备全寿命周期费用多路径管控的策略,并在某型飞机研制中试点应用。结果表明:某型飞机研制费用管控效果较好,验证了该策略的合理性和有效性。