探秘民航數字孿生技術——如何讓智慧機場更加高效、智慧？

在《智慧民航建設路線圖》檔案中，民航局明確指出，智慧機場是實現智慧民航的四個核心抓手之一。這一戰略性舉措旨在推進數字化技術與航空產業的深度融合，為旅客提供更加智慧化、便捷化、安全化的出行服務，進一步提升我國民航發展的水平和國際競爭力。

智慧機場數字孿生解決方案是建立一種輕量、可互動的基於 Web 的智慧機場 3D 視覺化解決方案，以青島膠東國際機場為背景，聚焦機場的全域性和航站樓兩個主要區域，透過多元的視覺化手段呈現機坪、廊橋、跑道、飛機、邊檢海關出入境區、旅客安檢區和行李提取區等。解決方案將推進數字化管理模式，以機場服務能力、運維水平、建設能力、全域協同運營等維度為基礎，推動航站樓服務的智慧化，飛行區的少人化，以及旅客和貨物的聯程聯運。

透過第一人稱視角身臨其境地瀏覽客艙佈局、座位間距和機載設施等資訊，管理者可以享受全新的視覺效果，獲得更直觀的巡檢體驗。

以機坪為核心的機場運輸作業區域，提供各種地面服務，如旅客、貨物裝卸、停放和機務維修。全篇應用 Hightopo 自研 HT 圖形引擎，數字孿生機坪內飛機、廊橋、停機位、聯絡道、滑行道和車輛等關鍵物件。透過實時監測和多維度綜合分析，實現對機位分佈、飛機停靠、廊橋狀態、航班狀態、出港離港狀態、跑道開閉狀態和車輛狀態的管理。

皮膚中航班資訊集中呈現全部廊橋與飛機當前或歷史的運營狀態（工作中/已計劃/空閒中/待登機/安檢中）。

這個方案支援動態告警監測機制，可以監測飛機容量、機位衝突、機位機型不匹配等情況，並與機位容量、進出港航班數量、機位調配進行聯動分析。

透過多方位監測機場機位的實況資訊，可以在 7*24 小時內實現異於常態事件的實時預警告警，實現機場機位的平衡管理、動態預警和聯動控制，為機場資源管理和排程提供資料支援。工作人員可依據監測到的機位容量、進出港航班量、機位調配等引數，對機場機位實況展開可行性並行分析。

圖撲可透過對接 API 資料介面，以三維建模技術對飛機結構進行立體呈現，並以資料皮膚形式浮現維修中心內各飛機基本資訊、檢修狀態、計劃完成時間等關鍵內容。以建立檔案記錄的形式有效追蹤歷史作業流程規範，實現維修記錄數字化、維修方案視覺化、溝通協作網路化的全流程管理。

運用自研 HT 渲染引擎，數字孿生多型別機型。以 360° 旋轉展示，滿足指揮中心直觀檢視設施機型的整體結構，以及與執飛飛機之間資訊的實時共享。透過把飛行的實時資料接入視覺化大屏，實現實時監控當前客機載客量、機型、機齡等基本資訊及狀態。

視覺化設計可以實現對地面服務作業態勢的實時追蹤和歷史流程的高效溯源比對。同時，透過高亮和透視等效果，能夠清晰展示廊橋內人員行走路徑、飛機座艙結構，以及行李拖車和牽引車與飛機的運作工況。這些功能和特點提高了機場地面服務作業的視覺化程度，使得機場管理者能夠更加全面地瞭解機場的運營狀況，從而更加精準地進行資源調配和指揮，提高機場的執行效率和安全性。

製作流暢得動畫互動效果，真實復現引導車引領飛機進港停靠-各類保障車輛靠近檢修-貨運車輛輸送貨物-牽引車牽引飛機出港全流程。透過實時追蹤和安全預警機制，可以有效地提高機坪作業車輛的管理和安全性。視覺化、互動和透明的方式展示機坪車輛的位置和狀態，以及對潛在的安全風險進行實時監測和預警。機場管理部門更好地掌握機坪作業車輛的執行狀況，及時發現和解決問題，確保機場的正常執行。

透過感測裝置監測跑道、滑行道、機坪、聯絡道等的飛機基本資訊、飛行狀態、位置等引數，實現了道面沉降精準監測、道面安全情況感知等多元跑道智慧化服務。同時，這也避免了因錯誤的評判跑道狀態而導致飛機落地後衝出跑道的事故再次發生。

機場跑道內的助航燈光是為了在夜間或能見度較低的白天，輔助飛機駕駛員正確地判斷飛機到跑道入口的距離和方向，並保證飛機安全進近和著陸。透過搭載智慧感知元件，對跑道內助航燈裝置得實時狀態監測和歷史資料進行精準查詢，從而實現對燈光系統的實時巡檢。同時，該軟體還可以透過三維視覺化監管，對助航燈裝置的空間位置分佈進行監測。

允許透過單擊目標照明裝置的名稱、型別、數量、狀態、工作時間和其他引數進行查詢，並在一個大屏上顯示所有裝置的當前執行狀態。該平臺為超過預定義閾值的裝置提供報警功能，工作人員可以根據報警資訊制定合理的維護計劃。這有助於降低機場導航燈的維護成本，同時提高檢查和維護工作的效率。

透過圖撲軟體的天氣雷達或氣象管理視覺化業務系統，工作人員可以模擬和復現場景內的多種氣象變化，監測關鍵指標如風力、積水、降雪等，並進行綜合性評判分析。

為了最佳化地面管制指揮席的航班滑行規劃及減少地面滑行衝突事件的發生，圖撲軟體利用高亮流光效果對各飛機滑行路徑進行清晰展示，以便地面工作人員能夠統一、共享、集中規劃航班滑出順序及滑行路徑。此外，軟體透過與後臺資料介面對接，實時上傳飛機位置座標資訊，並依據分配結果規劃路徑，確保滑行路徑可以同步動態重新整理。透過這種方式，固化滑行路線，形成閉環滑行交通流，減輕地面工作負荷。

圖撲軟體的動畫效果可以實現孿生飛機在進港降落、滑行、歸至停機位的全過程逼真展示，讓工作人員能夠直觀生動地瞭解整個過程的動態情況。