航空领域的人工智能：通往更智能机场的跑道

航空业通过运输人员和货物使世界保持联系。随着技术的进步，越来越多的人选择旅行。今年，全球客运量预计将达到 94 亿。监控机场运营比以往任何时候都重要，以避免代价高昂的延误，并防止乘客产生糟糕的旅行体验。 

机场中的人工智能 (AI) 可以帮助简化运营、提高效率并改善整体旅行体验。在本文中，我们将探讨 AI 在航空业中的各种应用。我们还将了解 AI 在航空领域的优势以及随之而来的挑战。让我们开始吧！

人工智能在航空领域有哪些应用？

机器学习、自然语言处理 (NLP) 和计算机视觉等不同的人工智能技术正在改变航空业。 机器学习使用算法来识别模式并进行预测。 它可以帮助优化航班时刻表，缩短飞机周转时间，并在设备发生故障之前预测设备故障。

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自然语言处理（NLP）使计算机能够理解和生成人类语言，可用于情感分析等应用。通过分析乘客对调查、社交媒体和客户评论的反馈，自然语言处理可以帮助航空公司和机场评估客户满意度并确定需要改进的领域。

计算机视觉使计算机能够解释视觉数据并根据视觉数据做出决策。它可以用于先进的监控系统中，通过面部识别、行为分析和可疑活动检测等应用来加强安全性。这些仅仅是人工智能在航空领域中的一些应用。还有更多的应用正在改变航空业。让我们深入了解这些技术如何影响该领域。

人工智能在航空领域的应用

为了更清楚地了解这些 AI 应用如何重塑航空业，让我们看几个详细的例子。我们将了解应用的需求、我们可以使用 AI 创建的解决方案以及它的工作原理。

使用计算机视觉计算飞机着陆距离

计算机视觉在航空领域一个有趣的应用是计算飞机着陆距离。虽然它尚未普遍使用，但计算机视觉可以在仪表失效时作为备用，并帮助在低能见度情况下着陆。它可以使着陆程序更安全、更可靠。与传统上使用的仪表着陆系统 (ILS)（使用无线电信号在着陆期间为飞机提供引导）不同，计算机视觉提供来自地面的支持。

物体检测 是一项计算机视觉任务，其中 AI 模型识别并定位图像或视频中的物体。 它对于从 自动驾驶汽车 到安全系统的各种应用至关重要。 在这个特殊的应用中，物体检测可用于准确识别飞机及其着陆点。

例如，Ultralytics YOLOv8 是一种先进的计算机视觉模型，支持可用于此目的的对象检测。可以检测到飞机及其应降落的位置，并且可以在对象周围绘制边界框。然后，您可以使用边界框的中心来测量两个对象之间的间隙。

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为了将其集成到现有的机场基础设施中，可以沿着跑道安装摄像头，将视频数据实时传输到 YOLOv8 模型。该系统将持续监控着陆过程，向空中交通管制员和飞行员提供关于精确着陆距离的即时反馈。该系统将使在具有挑战性的条件下计算飞机着陆距离变得更容易。

人工智能聊天机器人使机场客户服务更加智能

机场面临的主要问题之一是持续不断的客户支持需求。乘客经常需要在航班信息、办理登机手续以及机场导航方面获得帮助。这最终可能使员工不堪重负，并导致更长的等待时间。使用 NLP 和大型语言模型 (LLM)（如 GPT-4o）构建的 AI 聊天机器人可以成为一个很好的解决方案。

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自然语言处理和 LLM 使聊天机器人能够理解和生成人类语言。它们可以以自然、对话的方式与乘客互动。在机场，这些聊天机器人可以有效地管理各种任务，因为它们从训练数据中获得了广泛的知识。乘客可以使用聊天机器人获取实时航班信息，回答有关机场设施的问题，协助预订和办理登机手续，甚至提供餐饮和购物建议。

人工智能支持的行李处理系统

机场中的人工智能可以提高托运行李运输和提取过程的效率，并降低行李丢失的可能性。 机场可以使用计算机视觉和机器学习等尖端技术来简化行李分类、跟踪和管理。 

‍Ultralytics YOLOv8 支持目标跟踪和实例分割，使其成为此应用的理想选择。目标跟踪使我们能够跟踪每件行李的移动，从办理登机手续的那一刻起，直到将其装载到飞机上。持续监控有助于防止错误并确保每个包都到达目的地。

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实例分割有助于识别和区分每一件行李。它对于诸如在收集转盘上清点行李等任务非常有用。支持人工智能的行李处理系统可以跟踪放置在转盘上的行李数量以及乘客取走的行李数量。通过这种类型的监控，航空公司可以保证没有行李被遗漏，并且所有乘客都能收到他们的行李。

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将 YOLOv8 等计算机视觉模型集成到行李处理中可以使这些流程更加高效和准确。实时监控和数据收集有助于减少错误、最大限度地减少行李丢失并提高乘客满意度。通过自动化这些任务，机场工作人员可以将精力集中在更重要的任务上，从而提高机场的整体效率。

密切关注机场地面作业

我们曾探索使用计算机视觉来监控行李处理，但这只是地面操作的一个方面。可以监控和跟踪地面操作中无数的其他信息，以确定延误发生的位置。识别并消除延误可以减少损失并提高整体效率。 

从加油和维护到餐饮服务和停机坪安全，计算机视觉系统可以使用摄像头和传感器来监控地面操作。这些系统分析视觉数据以发现任何问题，简化工作流程，并确保遵守安全规则。随着时间的推移，这些见解可以帮助机场不断改进其运营，从而实现更顺畅、更安全和更优化的地面处理流程。

AI 在航空领域的优势

人工智能正在改变航空业，使运营更高效、更安全，并改善乘客体验。通过自动化和优化各种任务，人工智能帮助航空公司和机场更顺畅地运营并降低成本。以下是在航空领域使用人工智能的一些更重要的优势：

• 实时数据分析： 凭借快速分析海量数据集的能力，人工智能可提供实时洞察，从而做出更明智的决策。
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• 优化的飞行路线：AI 有助于规划更高效的飞行路线，从而节省燃料并减少旅行时间。
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• 简化安保流程: 基于人工智能的安全系统能够更快、更准确地检测到威胁，从而加强机场的整体安全性。
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• 个性化乘客体验： 为服务和设施提供个性化推荐可以改善乘客的整体旅行体验。

在机场实施人工智能的挑战

在机场实施人工智能应用时，可能会遇到各种障碍。一些较为常见的挑战与高昂的基础设施成本、数据隐私、伦理影响以及与遗留系统集成有关。然而，这些挑战也出现在其他行业。在航空领域，存在该行业特有的具体挑战。

确保人工智能系统的可靠性和安全性是航空领域的关键。人工智能必须符合严格的标准，并经过大量的测试，因为任何故障都可能导致严重的后果。另一个挑战是适应不同的机场环境可能很困难。机场在各种气候条件下运作，客运量和飞机类型各不相同。人工智能系统需要处理这些不同的条件。此外，获得监管机构和行业利益相关者的批准可能很困难。人工智能系统必须遵守严格的安全法规，这可能会减慢开发和部署人工智能解决方案的过程。要让航空公司、机场运营商和乘客相信人工智能是可靠和有益的，需要大量的努力和证据来证明它确实可以提高安全性和效率。

人工智能在航空领域的未来

随着人工智能技术的不断进步，我们可以期待更高的效率、安全性和乘客体验。例如，新加坡樟宜机场使用人工智能驱动的移民系统，让乘客可以在不到一分钟的时间内完成移民手续。目前还在进行自主飞机的研究，人工智能在导航和决策中发挥着重要作用。在航空的各个部分整合人工智能不仅可以改善当前的运营，还将带来我们甚至没有想到的新的创新解决方案。

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