CATA大会之民航科技奖：培育智慧民航的创新沃土

  创新文化与创新生态是创新发展的沃土。中国民航始终是安全、效率和科技发展的前沿阵地。在科技浪潮的席卷之下，近年来各民航单位齐头并进、在智慧民航的创新发展上高歌猛进，破解“卡脖子”难题，取得硕果累累。为培育创新沃土，带动民航创新文化，鼓励民航科学技术人才为民航高水平发展贡献才智，民航科技奖应运而生。

  2016年，中国航空运输协会从民航局的手中接过了评选行业科技奖的接力棒，并更名为中国航空运输协会民航科技奖（简称民航科技奖），9年来，共评选出291个获奖项目，得到了民航局和行业内外的一致认可。

  10月25日，第二届CATA大会在京召开，并为2022年度和2023年度中国航空运输协会民航科技奖颁奖。当记者正常采访获奖单位的科研人时，仿佛走进了他们眼中的科学世界……

  “长期以来中国民航使用的是‘进口’卫星导航系统。民航卫星导航技术受制于人，一旦系统出现一些明显的异常问题，将对我国航空安全和国家战略安全导致非常严重潜在威胁。”为实现“中国造”机载北斗卫星导航系统在民航领域的应用，《民航北斗机载追踪及独立导航系统适航关键技术与应用》项目应运而生，并获得此次2023年民航科技奖一等奖。

  作为项目负责人，中国民航大学的王鹏和记者说：“我们要解决的核心问题其实是两个，第一我们要解决北斗设备适航标准缺失的问题，为设备研制和验证提供中国样板，第二我们要知道飞机的实时位置，解决定位追踪的问题，同时在机载GPS系统失效情况下，北斗系统能完成独立导航。”

  从2019年开始，这一项目的成果陆续飞向蓝天。国航的波音737和空客A320的各10架运输飞机率先加装了北斗导航系统的追踪设备。如今,该项目还应用于国产大飞机ARJ21、C919、AG600上，“北斗”熠熠生辉，为中国民航的飞机指引着道路：“虽然现在我们的机载导航系统仍以GPS等国外系统为主，但北斗成为主导航是我们未来攻坚克难的方向。”

  航空油料是民航的“血液”。机场停机坪的地下深处，输油管道交织成网，一直连接到机场油库，通过小型管线式加油车连接地下机坪管网和飞机加油口，给飞机加油，整一个完整的过程通过工业控制管理系统进行自动控制，然而便捷高效的同时却存在着潜在的安全风险隐患。“随着自动化、数字化建设的不断深入，开放互联成为常态，但这也带来了更多的安全风险，航空油料供应保障相关的控制管理系统一旦被攻破，可能会引起整个机场的飞机无法起飞，将严重影响机场运行安全。”《智慧航油储运工业控制安全保障关键技术与应用》项目负责人赵永告诉记者。

  说起开发项目的过程，赵永如数家珍。“融合国产密码和拟态安全的内生安全防护技术是我们的一大创新点。简单来说，我们的系统解决了设备内部各核心组件之间的信任问题和安全通信等问题，实现从被动防护到主动防御的飞跃。”这一项目获得了2022年民航科技奖一等奖。

  据他介绍，未来，相关成果还将从航油供应保障走向民航自动控制系统等更大的舞台，为智慧民航的安全发展保驾护航。

  除了导航、航油等看得见的安全之外，还有一群人为民航“看不见的安全”护航。

  无线电是民航飞机的眼和耳，电磁干扰一直以来都是民航安全“隐形”的“威胁”，一旦民航专用频率受到电磁干扰，可能会引起飞机“耳聋”甚至“失明”，造成安全威胁。或许很多人都不知道，楼顶老化的油烟油雾净化器、雨天停车场废弃的停车杆，都可能发射出无线电干扰信号，如果恰好发生在机场电磁环境保护区内，就非常有可能影响民航飞机正常通信导航。

  2023年民航科技奖二等奖获奖项目《民航通信导航电磁干扰空地协同防护系统研制关键技术探讨研究及应用》就是研究怎么样保护民航飞机的“眼”和“耳”。

  中飞院教授周超介绍说：“这种电磁干扰必须从源头切断，以前排查这种干扰可能需要几天甚至几个月时间。现在采用空地协同的方式，地面上采用固定站配合移动监测车逐步缩小信号干扰范围，天上有无人机精准定位，迅速找到干扰源头，现在最快的排查只需要17分钟。”目前，这一技术正在慢慢地推广，四川自贡的国家首批民用无人驾驶航空试验区就采用了这一技术，为飞行训练、无人机试飞和有人机无人机融合运行探索“扫清障碍”。

  “像我们这种技术成果，都是要经过实际应用、真正取得了成效，甚至是历经几年的时间检验，才可以获得这一奖项。我们竞争很激烈，大家都想拿到这个奖。”周老师最后笑着说。

  安全是发展的基础，效率是发展的关键。如何以“智”提“质”，是摆在民航科学技术创新者面前的难题。

  2022年一等奖的获奖项目《航站楼更新发展关键技术探讨研究及集成应用示范》就是一个典型示范。随着中国民航进入快速地发展，大量现有航站楼不能完全适应当代旅客高质量出行需求，更新换代势在必行。上海机场带领的联合研究团队开展的这一项目力求突破在不影响运营和服务的前提下，高质量完成航站楼更新发展。

  项目负责人郭建祥介绍说：“我们第一步通过计算机建模，基于分析既有航站楼旅客行为，进行场景细分，叠加时间、季节、人流量等多个因素，多维度考察后，选择机场改扩建的最优解。此外，技术探讨研究成果还包括了航站楼节能改造技术和不停航建设技术。上海虹桥机场T1航站楼改造就是用了这一技术，不仅出行体验比以前更好，而且机场运行的整体能耗下降25.6%。”

  目前，这一成果在上海浦东机场、上海虹桥T2航站楼、杭州萧山机场等多个机场得到普遍应用。“这一奖项是对我们研究成果的肯定，相信随进一步推广，有关技术成果能够在机场航站楼高质量发展上发挥更大作用。”郭老师说。

  如今，伴随着民航发展，祖国的边远地区也建起了机场，但是问题也随之出现：边远地区的机场，谁去指挥飞机？能不能够实现远程操作呢？

  带着这样的疑问，《民航机场远程塔台系统》开始了自己的科研之路。据民航二所的项目负责人何东林介绍说：“简单的说，我们建立了一个远程集中管制中心，然后通过远端机场传回来的光学、监视等多源信息，实现对远端、甚至几百公里外的小型机场指挥管制，当地不需要有塔台，也不需要有人员在现场管控。这样不仅大大节约了人力、物力，还能提高运行效率。而且除了小型偏远机场，大型机场机坪也可以用这个系统指挥。”

  听起来步骤简单，但是实际的操作却要面临着多重考验。要经过仿真验证、影子模式验证和运行验证等一系列步骤，最后才能投入到正常的使用中。“目前我们的远端设备主要传输二维图像，未来我们大家都希望能达到三维管制，实现类似VR/AR技术的指挥。”他说。

  随着大数据的不断普及和应用，数字世界与现实世界在蓝天中编织出了一个更加多元立体的网络。

  2022年民航科技奖一等奖获奖项目《中国民航配载控制管理系统研制及规模化应用》因其高度自动化收获了不少关注。民航配载控制管理系统关系重大，长期以来，国内民航的配载系统使用的都是国外系统。民航配载系统与民航安全息息相关，必须做到“自主可控、安全可靠”。

  据该项目的高级工程师李阳介绍：“可以说，这一项目实现了中国民航的配载系统完全自主化、国产化。”如今，国产的配载系统具备“全数据集成”“全流程贯通”“智能化预测”“自动化处理与监控”等核心能力，实现了配载业务全链条的流程化、可视化。配载人员只需要看着手中的电子屏幕，就能够掌握整个配载过程的全部数据和所有流程节点。值得一提的是，这一系统还可以通过收集航班的历史信息，预测旅客行李重量，提前做出预判，将大数据完全融入配载全流程。

  “对我们来说，我们还需要朝更智能努力，引进人工智能等技术。我们大家都希望的理想场景是，无需配载人员干预，配载系统能自动处理整个配载业务过程。”

  在探讨如何通过智慧出行提升体验时，南航给出了自己的“智慧”答案。《大型航空公司运行控制管理系统自主可控关键技术探讨研究与应用》获得了2023年民航科技奖一等奖。

  南航推出“南航e行”平台，该平台的智能化特色体现在多个角度，尤其是其复合式人工智能的应用。南航通过集成人工智能，大数据、云计算和区块链等前沿技术，向旅客提供高效便捷的智慧出行服务，并在服务过程积累服务知识，丰富知识图谱，进一步为旅客提供精准的个性化服务，如智能推荐引擎可以依据旅客的偏好推荐座位和餐食等。项目负责人卢春介绍说:“除了服务旅客的智慧出行外，服务平台是能不断学习、有生命力的，平台底层的算法中心根据知识积累，不断对各个服务模型来优化，重点提升服务品质和运行效率。比如我们通过这一种计算，让飞机截载时间从 45 分钟减少到30分钟，”

  下一步，“南航e行”将继续智慧化的步伐，“我希望我们的平台不仅仅可以持续提升旅客出行体验，也使通过平台提供产品和服务的上下游生态合作伙伴能共享垂直行业大模型、提升核心竞争力，共同提供旅客满意的航空业智慧出行服务方案。”卢春说。

  日新者日进，中国民航的科学技术创新者不畏艰难、破旧立新，用实际行动掀起了一场又一场创新浪潮。在领奖台上，他们意气风发，因为他们是科学技术创新的领军者；在工作中，他们埋头钻研，因为他们承载着民航破浪前行的技术使命。

  一年一度的民航科技奖落下帷幕，但是新一轮的创新正在进行时。民航科技奖就这样在舞台上，等待一颗又一颗创新明珠，绽放属于自身个人的光彩。（中国民航报 记者教欣铭 见习记者蒲婉莹）