环球航空电子公司展示基于AI的机场滑行辅助系统及多项创新技术

环球航空电子公司在 2023 年大挑战赛期间向员工征集实施人工智能 (AI) 的创意解决方案后，该公司首批采用 AI 技术的产品即将问世。

本周，在 NBAA-BACE 2024 上，Universal 展示了 Grand Challenge 的成果之一 — 一种人工智能驱动的系统，该系统使用外部摄像头输入、音频捕捉和 ADS-B In 信息，在滑行时向飞行员描绘机场的情况。该人工智能系统利用了 Universal 经 FAA 认证的 Aperture 视觉管理系统，该系统将视频输入和图像传送到驾驶舱显示器和平视显示器 (HUD)，包括 Universal 的 SkyLens 头戴式显示器 (HWD)。

环球首席执行官 Dror Yahav 表示：“我们将开发这些基于人工智能的功能，并将它们整合到我们不同的产品线中。使用这项颠覆性技术，我们的所有产品线都有改进的空间。”

AI 在 Aperture 中的应用是图像内容分析。“我们正在训练系统识别 EVS [增强视觉系统] 图像中的物体，然后在此基础上向飞行员发出警报，”他解释说。“我们拥有的数据越多，我们就越能提供新功能和更准确的服务。”

数据采集​​来自安装在机头的 Universal EVS-5000 多光谱相机等传感器，用于 HUD 和 HWD，以及已安装在许多飞机尾部、机腹和其他地方的外部相机。该系统还从飞机的通信无线电中采集音频。

“我们正在记录[这些信息]，它也可以用于汇报目的和事故预防。但我们这样做的主要原因是实现持续学习，即[通过人工智能系统]进行机器学习，”Yahav 补充道。

记录的数据不仅可用于飞行后简报，更重要的是为飞行员提供实时帮助。人工智能系统可以隔离和提取通信无线电音频，并且知道哪些指令适用于其飞机。

例如，如果管制员允许飞机起飞，人工智能系统就会识别管制员在与飞行员进行无线电通话时使用的注册号。其他与飞机的通信都可以被忽略，因为它们是不同的飞机（不过，未来可能会有人工智能检测其他飞机正在做什么的应用，例如，帮助防止入侵或潜在的碰撞）。 

一旦人工智能捕获到管制员的消息，它就会以文本形式显示在显示屏的右上方（仪表板显示屏的下视显示或 HUD 或 HWD 的上视显示）。消息可能很简单，例如“允许从 26 号跑道起飞”，也可能更复杂：“经达美航空滑行至 26 号跑道，在 26 号跑道前等待”。在后一种情况下，文本注释由显示屏上的图形描述支持，其中显示滑行路线的洋红色线和跑道入口处的闪烁白线，以指示“等待”指令。在下视显示器甚至 iPad 上，线条是彩色的，但在 HUD 或 HWD 上，线条是单色的。

该视图还将显示其他物体，例如通过呼号或注册号识别的飞机和地面车辆，以帮助提高飞行员的态势感知能力。一旦获得起飞许可，门槛处的水平线就会消失。 

亚哈夫解释说，该系统不会显示其他飞机的通信信息，因为那只会使显示屏变得杂乱。“信息太多了。当你看完整的 HUD 图像时，它相当混乱。我们不想提供不特别相关的信息。”

然而，得益于 ADS-B In，即便被恶劣天气视觉遮挡，飞行员仍然可以通过平视显示器、HUD 或 HWD 看到其他交通物体，并且可以通过来电无线电呼叫轻松地将该交通物体与其呼号显示进行匹配。

环球航空本周在 BACE 上重点展示的另一项技术是将语音激活功能融入基于软件的飞行管理系统 (FMS)。该计划不是将语音激活功能用于简单任务（例如直接命令），而是用于复杂情况。

一个例子是在最后一刻重新编程仪表进近或到达程序，这需要在传统的 FMS 控制显示单元上按很多按钮。其理念是基于软件的 FMS 将听到来自管制员的无线电呼叫并自动修改飞行计划，然后只需让飞行员批准更改即可。 

与此同时，环球影城正在解决 LED 灯的问题。由于白炽灯不再可用或成本太高，LED 灯越来越多地安装在进近灯光系统中。许多配备 EVS 的飞机无法显示 LED 灯，因为该系统的摄像头不包含可以拾取 LED 的传感器，而白炽灯很容易，因为它们会发出大量热量，很容易被热传感器检测到。

因此，Universal 的 EVS-5000 摄像机专为配合 LED 使用而设计，并在飞行测试中证明其可以在低能见度条件下探测到 LED。这将使操作员在进近灯使用 LED 照明的低能见度着陆中获得运营信用。

EVS-5000 安装在配备 Garmin GHD 2100 HUD 的德事隆航空 Citation Longitudes、配备 Universal 母公司 Elbit HUD 的达索猎鹰、ATR 42 和 72（SkyLens HWD）、波音 737NG 和巴西航空工业公司 C-390 等飞机上。ATR 已获准拥有 50% 的视觉优势（增加前方视觉范围），允许在能见度较低的情况下着陆，Universal 预计配备 EVS-5000 的飞机将获得更多此类批准。

环球航空还在 BACE 上展示其 InSight 显示系统集成航空电子设备套件 - 不仅在其展位上，而且还在环球航空电子设备经销商 Chicago Jet、StandardAero、Trimec 和 Southeast Aerospace 的展位上。

Yahav 表示，InSight 的安装工作正在加紧进行。“在过去两年中，我们已经完成了大量 STC。”其中包括 Falcon 20、50、900 和 2000EX；Citation VII；Hawker 800/A/XP；以及 Gulfstream III。

他说：“这些飞机型号仍然能飞行很多年，发动机状况良好，并得到支持。但薄弱环节是航空电子设备，它们已经过时了。”此外，运营商需要 InSight 增加的高级功能，例如 LPV 进近、管制员-飞行员数据链通信、FANS 1/A、ATN B-1 和 ACARS。 

客户还希望将他们的 iPad 连接到航空电子设备，以便更新数据库并下载 InSight 提供的飞机数据以及飞行运营质量保证服务。

“目前已经安装了几十个 InSight 系统，”Yahav 说道，“但许多 STC 都是新的，我们预计会有大量客户进行升级。”