科技创新篇——​如日方升展新天

“要是我们也能造出自己的行李自动处理系统,该多好啊!”上世纪90年代,去北京出差的毛刚面对首都机场便捷的进口行李自动处理系统萌生了这个愿望。20余年后的今天,民航成都物流技术有限公司董事长、党总支书记毛刚和团队打造的行李自动处理系统,已经在北京大兴国际机场等多个机场成功应用,为大型机场的行李自动处理系统打上了“中国造”的烙印。


1999年,值机柜台前,航空公司工作人员把旅客行李集中起来进行托运。(黄国庆/摄)

行李处理系统是机场航站楼规模最大、结构最复杂的系统。过去,机场行李分拣普遍由人工进行,费时费力,安全性也存在局限。对年旅客吞吐量较大的大型机场而言,更是难以满足需求。而使用进口行李自动处理系统,则不得不支付高额维护费用。自1999年起,经民航局批准,民航二所开始了行李处理系统的国产自主研发,至今已陆续研发出托盘分拣机(TTS)系统、ICS独立装载系统、RFID行李全程跟踪系统、AMR无人自主驾驶行李处理系统等多项新技术、新产品,打破了国外制造商的垄断,技术水平国际领先。在成都天府国际机场今年初进行的模拟测试中,行李从飞机最远机位运送至提取转盘用时不超过半小时,所应用的ICS独立装载系统最高输送速度可达10米/秒。从“人等行李”到“行李等人”,乃至像查快件一样在手机上随时查看行李的定位动态,“尽在掌握”的行李托运让旅客越来越省心。

不只是行李处理系统,在信息化建设过程中,民航出行服务的各个环节都在朝着数字化、智能化、智慧化方向迈进。过去,购买机票需要提供单位开具的介绍信或工作证,颇费周章;直至1993年取消该项规定后,普通旅客只要出示身份证等有效证件便能购票。带来更大改变的是自2004年起电子客票的推行,旅客足不出户便可网上购票,时间成本大大降低,再也不必担心忘带或弄丢纸质机票。“十三五”期间,民航电子客票交易系统实现国产化,平台更加安全可靠。“要掏的证件变少了,登机速度变快了”,这是许多旅客对“无纸化”便捷出行的真实感受。近年来,随着四型机场建设与“无纸化”便捷出行服务的推广,在5G、人工智能、人脸识别等“黑科技”的助力下,智慧查询终端、“刷脸通关”等正不断提升人们的出行体验。截至2020年底,全国有233个机场和主要航空公司可实现国内航班旅客“无纸化”便捷出行,千万级机场国内自助值机出行旅客平均比例达到了72.2%。

科技创新提升了民航出行服务的温度,让旅客飞得舒心,更促进航行技术日益进步,让旅客飞得放心。西藏林芝机场海拔高、雨季多云雾,被称为“全世界最难飞的机场”。由于起降条件十分艰险,传统导航方式无法适用,自2006年开航起,这里便成为世界上唯一只使用RNP AR(要求特殊授权的所需导航性能)程序的机场。同样是依靠RNP AR程序,拉萨机场在2008年结束了43年无夜航的历史,从空中全天候进入西藏从此成为现实。RNP技术是PBN(基于性能的导航)技术的一种。近年来,PBN技术在我国大力推广。与传统导航技术相比,运用卫星导航的PBN程序运行的飞行轨迹更加灵活准确,更能适应高原机场、高高原机场等复杂地形、气象条件下的机场运行。业内人士评价,PBN的应用和推广“对有效促进行业安全、提高飞行品质和减少地面设施投入起到积极作用”。从误差较大的目视导航到无线电导航、卫星导航,从依靠地面指挥到空地协同,中国民航的飞行导航技术在数十年间发生了翻天覆地的变化。据统计,截至2020年底,全行业237个运输机场具备PBN飞行程序,地形复杂的26个机场配备RNP AR程序,97%的运输飞机具备ADS-B(自动相关监视)能力,46家航空公司应用了EFB(电子飞行包),20家航空公司、1278架运输飞机具备HUD(平视显示器)能力。随着北斗系统在民航领域应用的不断推进,精确完好、安全可靠的导航服务还将不断升级。同时,我国自主研发的EMAS(跑道端拦阻系统)也在腾冲、攀枝花、林芝等机场成功应用,未来将在10余个国内机场逐步应用。包括EMAS、WQAR(无线快速存取记录器)大数据在内的多项安全技术为中国民航世界领先的安全水平带来保障。


2008年11月12日,国航西南分公司A319客机CA4406航班在拉萨贡嘎机场起飞,依靠RNP AR程序,拉萨机场在2008年结束了43年无夜航的历史。

不能在核心技术上被“卡脖子”,要自主研发出“中国制造”的飞机远程诊断系统——这是南航机务工程部机载信息专家刘宇辉的真实想法。为了摆脱向国外支付高额服务费的被动境地,他和团队从两张空客宣传图、几本英文手册和一台储存着飞行数据系统代码的计算机开始,一点点啃下了自主研发飞机远程诊断实时跟踪系统这块“硬骨头”。如今,该系统已经成为全世界唯一同时兼容9种主流机型的自主研发系统,提供了飞机健康管理的“中国方案”。不再受制于人,将核心关键技术掌握在自己手中,始终是中国民航的迫切愿望。回望百年前,中国民航事业在风雨飘摇中艰难起步。从1927年、1935年,中共中央选派人员在苏联学习航空知识的求知若渴,到新中国成立后,面对西方技术壁垒的艰难探索,先后成立中国民航总局科学研究所(现为民航二所)与北京航空科学技术研究所(现为中国民航科学技术研究院)的苦心经营,每一步都走得并不容易。自上世纪80年代起,中国先后与多家国外飞机制造公司合作生产大飞机,但在发动机、航电、飞控等核心系统上始终面临着西方的技术封锁。为了打破外资垄断,中国民航走上了自主设计大飞机的道路。现在,国产支线客机ARJ21已经交付三大航投入运营,国产大飞机C919也正式进入了全球民营航空体系,振翅欲飞。与此同时,国产生物航油适航、导航数据库以及计算机飞行计划系统、地空宽带通信、民航空事系统等多项技术的发展都印证着民航科技的大步向前……中国民航科技创新的历程不仅映射出行业发展的更高追求,也在蓝天上写下了自立自强、民族复兴的注脚。


2020年6月28日,国航、东航、南航在中国商飞总装制造中心浦东基地接收首架ARJ21飞机。

从“追随者”到“引领者”,从“卡脖子”到“国产化”,自主创新始终是民航科技工作不变的追求,行业政策的支持保障则一路护航。自1985年开始,民航按国家统一要求设立科技进步奖,多年来评选出科技技术奖数百项,其中多个项目获得国家科技进步奖。1995年和2005年,中国民航先后两次对科教兴业战略作出部署,民航科技创新的相关规划得到了进一步明确。“十三五”期间,在民航局党组的领导下,民航业按照“出成果、出人才、出效益”的总体要求,抓好民航重点实验室、工程技术研究中心、“四型”科研院所和“五大”基地等认定评审工作,实施“民航科技创新人才推进计划”,其中6人入选国家“万人计划”,5人入选科技部“创新人才推进计划”,科技支撑能力不断提升。全国民航科教创新大会、民航科教创新成果展暨高端对话会的召开,民航科教创新攻关联盟的组建,以及民航科技创新示范区、民航科教产业园区建设的不断推进,都为科技创新提供了实实在在的保障与依托。自“十三五”以来,民航局还与中科院、中电科、中船集团、铁路总公司等分别签署了战略合作协议,积极开展合作交流。毛刚回忆,在行李处理系统研发的起步阶段,团队只能以纸笔绘图,有时一张设计图需要绘制几个月。而现在有了越来越多专业设备的辅助,一个人便可以完成过去好几个人的工作。产学研用深度融合、多领域开放发展的新时代民航科教创新工作格局,为科技创新之花的绽放提供了更加丰饶的土壤。


2018年6月,首届民航科教创新成果展上,参观者现场了解智能旅客安检系统。(王姝一/摄)

在近日举办的智慧民航科技创新论坛上,民航局与科技部共同签署的《中国新一代智慧民航自主创新联合行动计划纲要》发布。看到顶层设计的不断完善,毛刚对民航科技工作的未来充满信心。“十四五”时期,民航局党组坚持科技创新战略引领,明确提出了坚守民航安全底线、以智慧民航建设为主线的“十四五”民航发展思路,把科技创新放在推动民航高质量发展的核心位置。如日方升,如林初盛,民航科技创新正涌动着源源不断的发展活力,将不断创造中国民航更多的美好可能性。(中国民航报 记者潘瑾瑜)