改革开放以来,中国民航保持了年均17.6%的增长速度,运输总周转量自2005年上升到并稳居世界第二位。“十二五”航空业投资规模将在1.5万亿元以上,旅客运输量将达到4.5亿人,运输机场数量将达到230个以上,包括通用航空飞机在内的机队规模将达到4500架以上。取得这样的成绩,与不断加强科技创新,积极研发、推广和应用航空新技术紧密相关。
笔者4月22日参加了风河系统公司航空业媒体见面会,这次媒体见面会上,风河系统公司航空与国防行业业务发展总监Alex Wilson阐述了航电领域的技术发展趋势和风河系统公司在其中做出的贡献。Alex Wilson已在风河工作17年,目前为欧洲区业务发展经理,同时负责亚太地区,此前一周刚刚在上海航电论坛上发表半小时演讲。
风河系统公司航空与国防行业业务发展总监Alex Wilson
航空业面临的挑战
见面会上,Alex Wilson首先介绍了目前航空业面临的挑战。现有的空中交通管理系统已不足以应付庞大的业务量,世界各地区为实现空中交通管理系统的换代,在积极开发下一代空中交通管理系统,像美国制定了“下一代运输系统”(Next Gen),欧洲提出了“单一欧洲天空空中交通管理”(SESAR Program)。
中国民航业也在全力推行新技术应用,比如利用基于性能的导航(Performance Based Navigation)技术,当遇到气流不平稳时,飞机就能够改变航道,这样使飞行更具弹性、更灵活。利用广播式自动相关监视(ADS-B)技术,可以改善中国中部区域雷达站不够的空管条件,同时优化东部沿海区域空中较为拥挤的交通的管制,据介绍,2015年所有在大陆区域运行的飞机都将使用ADS-B技术。应用这些新技术后,中国航空安全品质将会有大幅度的提升。
航空业也在不断向绿色航空转型,在这个过程中,要开发更先进的引擎技术,在省油的同时也要更有效率,也要开发更轻质的材料来制造更轻的飞机。航空业对高性能软件的需求不断增长,这些软件监控引擎,并进行飞航数据比较等越来越重要的工作,这就要应对不断增长的软件复杂度。
航空电子结构演化
接下来Alex Wilson展示了航空电子结构的不断演化的进程。近年来,综合模块化航电系统(Integrated Modular Avionics)的市场份额不断上升,而分布式航电系统(Federated Avionics)应用虽有提升,但份额不断缩小。简单讲,IMA就是将多核整合为一台电脑,能够提供更快的性能。在此框架下,软件的撰写要定义层级,资源占取,出错反馈,所有软件的标准相同,同时硬件也是标准化的。
IMA的优势是能够降低飞机配件的数量,比如波音787采用IMA后,可以省下来100多个零件,零部件更新率更低,也减少了燃油消耗。同时IMA的标准认证模块化,这样更容易获得认证。IMA也提升了软件复用,降低成本。IMA的推进需要航空业多团队、多供应商之间加强合作。
风河系统公司的机会和挑战
航空电子结构的演化也带来了新的机会。比如IMA系统集成。模块安全应用,加强更大的复用,降低成本。提供新的服务(引擎控管、预维护)。国内航空市场,商飞和GE共同开发的C919即采用IMA框架。风河公司开发的Vxworks 653 目前已应用在300个项目,55种飞机上,支持多核开发。风河系统公司和GE、Philips医疗领域有深入的合作,同时在工控、轨道交通认证领域也有较多合作,这些领域的软件撰写与航空区别不大。
航空业不断集成新的技术和服务,比如在安全系统里采用多核技术,乘客越来越强烈的对互联网服务的需求,当然也带来了安全方面的挑战。Android随着智能手机不断普及,在车联网中也已有应用,在航空业Android有两个优势:UI易用,可随时增加功能;提供封闭的娱乐系统。风河系统公司在开发Android应用时,从3个方面应对安全问题:强安全;轻量多重用户登录;安全启动。
航空电子的互联使信息安全问题演变成物理安全问题。在笔者和Alex沟通时,他讲到在安全方面,软件部分出力的地方主要是“精简”,有几个方法:去掉不安全的功能;预先做好内存分布、不能随意修改;同时精简也可以降低成本,因为程序行数多,相对认证就比较贵,也会带来复杂性。他也提到安全平台是今年风河系统公司5大投资策略之一。
目前,风河中国研发中心有员工300人,大部分从事开发风河标准化的产品,50多名员工提供专业服务(PS)、定制化服务,还有部分员工从事安全认证的工作。30年来,10亿台产品应用了风河公司的技术,只要有嵌入式应用的地方,都有用到风河公司产品和技术。
关于风河
风河(Wind River)公司是Intel的全资子公司,也是全球领先的嵌入式和移动软件提供商。从1981开始至今,风河公司一直是嵌入式设备中计算技术的先锋。在当今世界中,已经有超过10亿台产品应用了风河公司的技术成果。
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