前言：黨的十九大提出了“智慧社會”，通用航空作為國家重點發展的戰略新興產業，通過全面推進新興信息技術與智能科技應用建設打造“智慧通航”來實現通用航空產業持續快速發展。面對行業內外發展環境的快速變化，如何適應新時代科技革命的新形勢，更好地將現代科技運用到通用航空產業的各個領域，已經成為我國通用航空業界需要亟需解決的現實課題。
隨著互聯網、大數據、云計算、人工智能和物聯網等技術的加速發展與不斷突破，加速培育經濟發展新動能、塑造新型產業體系，將引領新一輪科技革命和產業變革。現代科技的迅猛發展與信息化浪潮改變了人類生產生活方式，全球航空產業發展也面臨著巨大的挑戰與機遇。在國家實施創新驅動發展戰略大力發展航空經濟的背景下，我國通用航空產業具有巨大的發展潛力。當前，我國通用航空科技存在著低水平重復開發現象嚴重、缺乏統一標準與規范、信息孤島現象嚴重、自主研發能力不足、創新平臺設施建設發展不充分不平衡等問題。抓住建設新時代民航強國的戰略機遇積極構建“智慧通航”產業生態體系，是落實黨的十九大報告關于新時代創建創新型國家和“智慧社會”的行業實踐。
一、“智慧通航”的內涵分析
“智慧通航”即深入實施創新驅動發展戰略，利用互聯網、大數據、物聯網、云計算、區塊鏈、人工智能等現代科技融入通用航空產業的全產業鏈，實現通用航空領域的智能飛行器、智能化研發與制造、智慧飛行運行、數字化運營與保障、智慧化營銷與服務，促進通用航空產業鏈與新興科技的全方位深度融合應用，進一步深化通用航空供給側結構性改革，更好地解決產業發展不充分不協調的問題，更好地服務于經濟社會高質量發展，更好地滿足人民美好生活的航空需求。“智慧通航”的本質在于新興智慧技術與通用航空產業的高度融合與創新結合，變革通用航空的業務內涵、操作流程、運營形式、管理模式與運行績效，全方位健全通用航空產業基礎設施，減少流通環節、人力成本與經營成本，全面提升運行效率、服務質量和管理能力，對確保航空安全、提升運行效率、提高服務品質起到支撐作用。
“智慧通航”的發展將構建起通用航空創新體系與新型形態，顛覆行業現有的發展路徑與商業模式，從而有效解決通用航空產業發展的制約瓶頸與現實桎梏，實現新時代通用航空產業的跨越式發展。“智慧通航”是“智慧民航”的重要基礎與組成部分，是通用航空產業發展的升級版，將深度影響通用航空產業的發展質量，甚至關系著我國全面建成民航強國戰略的全局。“智慧通航”是針對我國通用航空發展不充分不平衡的解決方案，是全球通用航空產業轉型升級、提質增效實現高質量發展的重要手段，是航空科技創新與航空產業變革的先導載體與關鍵領域，更是新一輪世界航空變革背景下各國紛紛搶占的產業戰略制高點與行業新經濟業態。
二、“智慧通航”產業體系的架構要素
近年來，作為高科技行業的民航領域加快智慧化建設，通用航空領域有效應用先進智慧技術將整體推進整個航空產業科技創新實現全行業的智慧化發展。當前，國內外的不少航空類企業也與互聯網公司、IT企業深度合作積極建設智慧應用集群，這對于我國基于現代信息技術打造“智慧通航”發展新經濟來說是有益的探索與實踐。基于通用航空全產業鏈分析，“智慧通航”產業體系主要由智能飛行器、通航智造、低空網聯、智慧飛行、數字化運營、信息化保障與智慧化服務等要素構成。
（一）智能飛行器。通用航空產業是“中國制造2025”的重點規劃領域。通用航空器在飛行訓練、航空運動、空中觀光、通勤運輸、應急救援、安保巡檢、農林植保等領域應用廣泛，各領域具體行業要求與作業環境各不相同，只有基于人機協同與人機交互的智能機制，通過應用新興智慧技術開發或升級具有智慧功能的通用航空器。低空智能飛行器是當前世界各國重點研發攻堅的新一代航空器，在確保航空安全的基礎上能夠高度精準完成各類作業任務與各行功能需求。低空智能飛行器（包括智能無人機）既滿足各行業的個性化、便捷化要求，又符合行業規范與安全管理的高標準。
（二）通航智造。在通用航空領域的研發制造、生產組織、工藝技術、加工能力等方面結合航空制造特點與智能制造技術構建航空類智慧工廠（Smart Factory），改善通用航空器制造工業全過程的智能化水平。通過建立智能化的生產過程數字化系統，集成處理生產系統、管理系統、服務系統的數據信息，解決通用航空器的多型號、小批量、定制化的特點，通過優化生產組織模式與完善業務處理邏輯，將智能技術貫穿于航空產品的設計開發、生產計劃、過程管理、售后服務等制造活動的各個環節，實現自主加工與協同生產決策，自動化生產滿足各行業需求的多用途、個性化、功能強的低空飛行器。
（三）低空網聯。低空空域作為空域資源最接近地表的部分，低空飛行的航空器主要有通用飛機、直升機、熱氣球、飛艇、動力傘、無人機等，是目前尚未充分開發的具有無限價值的國家寶貴資源。由于相關法規不健全，監管手段缺失，低空飛行器“黑飛”、“危飛”事件時有發生，通用航空安全風險較高。特別是近年來無人機產業的井噴式發展，已經給航空安全、社會安全、公眾安全帶來嚴重威脅。通過完善低空空域飛行體系法規標準科學規劃、設計、建立低空空域交通飛行航路航道，構建以北斗定位導航技術為核心，兼容廣播式自動相關監視（ADS-B）、無源多點定位系統（MLAT)）、蜂窩移動通信網絡（GSM）等建立低空空域通用航空智能管理系統、智能無人機系統交通管理平臺、低空空域監視技術服務保障體系與自主自制的智能無人機系統(UAS)交通管理(UTM)平臺，應用智能技術創立高效合理的低空空域資源配置機制，實現不同時段、各層次空域資源的共享協同管理與可持續開發利用，從而構建起安全可靠的三維數字化空中走廊體系，高效保障共享空域內有人/無人低空民航飛行的安全，使低空空域資源管理由粗放型向精細化轉變。
（四）智慧飛行。與民航客機相比，通用航空器屬于“低、慢、小”類飛行。目前，通航飛機安裝ADS-B系統等導航監視先進技術可以使管理部門實時掌握所有通航飛機的飛行狀態。在低空飛行器與低空空域管理系統實現智能化的基礎上，通過自律飛行智能系統預置固定的飛行時間、飛行區域、飛行航路的高度及航線及起降地點，從而達到科學智能規劃、按規有序飛行，依法嚴厲管控，確保萬無一失，從飛行器自身根本消除違規飛行。為更有效率的運行飛行器提供智能支持。同時，通過建立通用航空活動信息共享和通報渠道實現智慧管控，隨時掌握低空飛行器的狀態，實施精準選取跑道或起降場點運行模式，有效化解飛行沖突，使通用航空器在低空真正實現安全可靠、快速便捷、精準服務的智能飛行。
（五）數字化運營。通過利用大數據融合技術、信息共享技術以及互聯網絡技術，對通用航空行業基礎數據進行不斷收集與更新，以開放式資源信息化建設與信息整合為核心，利用網站、移動互聯網、APP、微信等手段為客戶提供通用航空產業相關業務數據服務，通過搭建具有集信息、資源、服務于一體的行業大數據共享平臺，打造低空飛行安全運營與運行績效綜合監管的信息化平臺，為通航運營單位提供一體化的通航資源信息服務與集成化的數字化解決方案，降低運營溝通協調成本，提升通用航空運行和服務保障品質，實現由對資源的局部管理向統一集中高效管控的轉變，形成“互聯網+通航”深度融合的產業生態模式。
（六）信息化保障。通過建立健全全國各地的通用航空飛行服務站（FSS），在國定運營基地（FBO）建設或引入信息管理系統，創建通航法規及行業動態共享平臺、航空業務供需平臺、飛行器及航材交易平臺、通航從業者求職平臺等數據系統，為通航運營單位提供涵蓋通用機場及起降點、飛行計劃與航務情報、飛行器維修保障等一站式通航保障資源信息服務，從而保障高效常態化完成通航作業任務，全面提升整個行業的運行管理與運營保障效率。
（七）智慧化服務。通用航空智慧服務包括通用航空產業范疇內的策劃咨詢、適航審定、經營審批、教育培訓、廣告營銷、法規查詢、財務結算等各類服務的信息化、便捷化與人性化。基于通用航空用戶的行業差異與個性需求，通過移動互聯網、大數據、人工智能等技術精準解決現實存在的痛點與難點，從信息咨詢、客戶調查、項目查詢、體驗評估到相關交通住宿餐飲等服務領域強化數據和業務的融合，構建通用航空行業信息門戶、用戶評價與意見反饋網絡平臺等應用載體，著力增強親民性與便捷性，提升使用效率和用戶體驗，形成“行政主管部門-通用航空產業鏈企業-通用航空用戶及廣大消費者”之間的全過程智慧化服務體系。
三、構建“智慧通航”產業生態體系的典型路徑
在經濟新常態背景下，充分發揮現代信息技術的優勢，基于先進智慧技術打造通用航空產業體系立體解決方案，覆蓋通用航空研發制造、低空管制、通用機場、運營管理、營銷服務、機務維修、適航審定、安全管理、商旅環境、人才培訓、航空文化等業務領域，全面解構與重構現有生產方式與商業模式，改進通用航空產業傳統業態和服務水平。筆者根據通用航空產業引進智慧技術實踐的初步思考，針對構建中國特色升級版的“智慧通航”產業生態體系提出以下典型的構建路徑供業界參考與研討。
1、基于人工智能技術研制新一代智能飛行器。當今時代，人工智能技術已經得到了突飛猛進的發展，國家也制訂了新一代的人工智能發展規劃。近年來，億航184、空客“飛行出租車”、Uber公司?VTOL等自動導航、垂直起降的創新產品均屬于智能飛行器。智能飛行器是人工智能、現代信息技術與航空器的深度融合，具備信息深度自感知、智慧優化自決策、精準控制自執行等強大功能，是根據用戶個性化需求生產的高度智能、安全可靠的航空器。未來的智能飛行器可以徹底變革人類的生活方式與生產形式，人類日常活動空間有望實現低空立體空間自由化與便捷化，進而實現人類“人人都能自由飛行”的美好夢想。
2、基于航空智造技術改變飛機制造維修模式 。智能飛行器的生產需要航空領域的“智慧工廠”。利用先進的航空智造技術能夠實現航空制造業變革航空器制造商傳統的生產組織管理、資源協調調度的效率和控制優化方法，并利用豐富的在役航空器數據來改進低空飛行器的設計和技術支持，有效縮短產品研制周期、提高生產效率、提升產品質量、降低資源能源消耗，提高通用航空器的可靠性質量，進而打造一個互聯互通互操作的生產制造、工程技術、供應鏈為中心的航空數字制造平臺。同時，通用航空器種類復雜，基于現代信息技術改進航空器適航審定方式，應用3D打印快速成型技術生產通用飛機的小型可替代零部件。航空智造技術具有適合多種應用、維修成本低、維修可靠、易維護等優勢特點，使通用航空維修達到高標準、高效率、高穩定性、低維護成本。
3、基于物聯網技術促進低空空域管理。隨著通用航空產業的飛速發展，利用物聯網技術建設集機場、氣象、駐場單位、周邊配套服務為一體的“航空＋物聯網”飛行服務綜合平臺，開展空中導航、交通疏導、環境監測、災情監測、通信中繼等業務，為航空應急救援、短途運輸、公務航空、私人飛行、空中游覽、航空運動、測繪航拍及廣大航空愛好者特許飛行等提供智慧航空服務。基于北斗衛星導航系統，在通用機場建設遠程塔臺或虛擬塔臺實施低空飛行的實時定位與監控服務，使通用飛機實現遙控駕駛，從而解決地面指揮、空中管制、飛行駕駛三合一的問題，也能實現縮小飛行間隔、提高空域容量與安全可靠性。同時，通用航空器（無人機）接入新一代低空蜂窩移動通信網絡成為“網聯飛行器”，可以對飛行路線、高度進行精確的控制，在近地空間實現“萬物互聯”，實現運輸航空與通用航空、有人機與無人機實時互聯互通的信息交換與和諧飛行。
4、基于區塊鏈技術變革通用航空運營方式。在開放、公平、互信的區塊鏈（Block Chain）基礎環境下，建立健全區域性通用航空產業協同聯盟，以客戶需求為核心出發點建設互助并存、優勢互補的混合模式，從群體互動治理、商務模式變革通用航空運營模式，以區塊鏈思維組建通用航空產業的互聯互通、自由服務的“空中社區”，有效促進產業鏈、創新鏈、服務鏈融合形成聯盟型價值鏈，促使通用航空行業全產業鏈的互信開放協作、優勢互補互助與互惠共享共贏，實現客戶自主與個性化的智能出行與航旅體驗。同時，按照服務場景及技術的開放性，廣泛開展鏈與鏈間的合作擴展，基于共享資源池與創新源區塊鏈治理新商業模式，進而升級現有的通用航空運營方式。
5、基于供應鏈管理精準服務產業市場需求。遵照現代化經濟體系建設要求，在供給側結構性改革戰略指引下，堅持“以用戶為中心”的服務觀念，樹立“整合、共享、創新”的供應鏈（Supply?chain）思維，發揮供應鏈“整合、優化、協同、共贏”的特征，利用現代信息技術對通用航空行業資源配置進行優勢整合，根據特點的通用航空細分用戶群體需求建設相關航空產品的規劃設計、執行實施、評估分析等多階段、跨渠道的全球采購與銷售網絡信息平臺，重塑行業客戶關系管理網鏈結構，構建快速響應市場變化的生產供應鏈、營銷供應鏈與消費供應鏈，面向全球搭建構建集研發、制造、運營、保障等完整高效的產業線上線下相融合的現代供應鏈平臺，打造通用航空產業生態融合發展的供應鏈集成服務平臺，為通用航空用戶提供定制化、個性化的高度精準化服務。
6、基于大數據技術開發通航安全管理系統。通用航空產業的可持續高質量發展迫切需要通過建立通航SMS體系完善安全運行管理系統。通航SMS系統利用大數據技術手段規范化安全工作流程，建立起科學的、完整的風險源分布坐標系與多方位的安全信息收集機制，可以克服時間、空間的障礙完成風險源收集、風險源評估、不安全事件報告、不安全事件處理等安全管理工作，科學接收、分析、處理、落實、反饋不安全事件，實現通用航空安全管理工作可控、可查、可追溯的閉環效益。同時，通過大數據技術對各類型通用航空器飛行狀態的挖掘分析產生各類安全態勢報表，并實現威脅評估、威脅識別與預警、風險的評價、風險的緩解與不安全事件的預防與預測。通用航空行業集成低空監視系統、航空器飛行、運行控制系統、機務維修管理等數據源、數據管理、數據分析、數據平臺、數據應用的通航安全管理大數據，開發能夠提供易用且高效實時的通用航空安全信息系統，全面提升通用航空的運營效率與安全保障效能。
7、基于VA\RA技術創新人才培訓手段。人才培養是VA\RA（虛擬現實\增強現實）技術創建“智慧教育”的重要應用領域，能夠實現更簡便、更快速和更安全的操作，從而節省時間、成本和能耗，虛擬場景建設不會受到場地限制，相比于傳統技術和方法，能夠突破時空限制，降低培訓成本，效率和質量得到顯著提升。VA\RA技術應用將為學習者搭建一個自主探索的空間，將抽象的學習內容可視化、形象化，使用自然方式交互學習對象，將正式學習與非正式學習相結合，支持泛在環境下的情境式學習，能夠提升學習者的存在感、直覺和專注度。VA\RA技術所具有的豐富認知、逼真性強、實時交互等特性，最大程度模擬真實場景下的航空專業知識，基于沉浸式虛擬互動仿真技術搭建通用航空行業的觀察體驗場景，為學習者提供更加廣闊的學習環境和豐富的學習資源，可以有效提升學員的應變能力和實操技能，能夠提升航空專業人才培養的教育培訓質量。在飛行員培訓領域，基于仿真技術的模擬機訓練應用現已比較成熟。特別是航空安全教育，通過VA\RA技術可以模擬各種復雜的工作環境，更充分的展現危險虛擬場景，在確保人身安全的前提下進行高仿真、體驗感更強的虛擬培訓，提高體驗者的安全意識與應變能力，達到最佳的安全教育效果。
8、基于“互聯網+”思維宣傳培育航空文化。通用航空業界要確立以用戶為中心的理念，突破傳統媒介的被動接受方式，利用互聯網新媒體 “雙向互動、廣泛性、鼓動性” 特性，把握時代的變革點，抓住公眾的興奮點，把通用航空的宣傳資訊信息做精做準，利用互聯網信息傳播主渠道開展智慧推送，建立行業和公眾之間溝通互動的橋梁，開展多種形式的網站信息資源可見性優化，開展不受時空限制的大眾精準傳播。同時，堅持“數據-信息-知識-智慧”的新理念，打造一個能夠自我學習、深度學習的跨領域多學科知識智慧化科普教育網絡平臺，為通用航空消費者提供公眾化信息服務，逐步消融通用航空和社會大眾之間的隔閡，進而擴大航空文化的社會影響力。
三、結束語
“智慧通航”產業是通用航空產業的設計研發、制造維修、服務保障、教育培訓、宣傳文化等領域綜合應用各類先進智慧技術的全面耦合系統。在新時代背景下，作為國家重要戰略產業的通用航空行業要堅持數字化、網絡化、智能化為核心的發展原則，全面運用人工智能技術與現代信息技術整合創意、硬件、軟件、資本等智慧鏈要素，全力推進引領性、顛覆性的航空技術創新與通航產業變革，全方位開發實施“智慧通航”數字化應用方案，促進低空空域開放、行業系統資源統籌、產業跨界深度融合、通航安全監管治理與人才培訓模式創新，使通用航空行業更加安全可靠、靈活智能、可持續發展，為構建現代化經濟體系增添新動能與加速器，為實現新時代民航強國夢與創造人民美好生活奠定堅實基礎。（中國民航網智庫專家張洪 中國民航局第二研究所）
（注：原文發表于《民航管理》2018年第9期）
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