C919第四架机成功首飞啦！【航空科普】大飞机的大脑和神经网络

喜报！！

第四架C919（即104架机）顺利地完成了她的首秀！

恭喜九妹（C919小名）！

2019年8月1日，C919大型客机104架机于5时32分从上海浦东国际机场第四跑道起飞，经过1小时25分钟的飞行，在完成了多个试验点、对飞机各系统进行了初始操纵检查后，于6时57分返航并平稳降落，顺利完成其首次试验飞行任务。

C919 104架机顺利首飞  来源：中国商飞

现在，已经有4架C919投入了试飞工作，她们的编号是101、102、103，以及最新加入的104架机。105和106架机也计划在今年下半年投入试飞。届时，C919的研制就进入了密集试飞阶段。申请C919型号合格证的工作，也由这6架飞机共同负责。

图片版权所有 昂际航电

而每架机所承担的试飞测试任务是有所不同的，今天刚刚完成首飞的104架机，主要承担的是航电系统、空速校准、起飞性能着陆、飞行控制系统和自然结冰等相关科目的试飞任务。

大型客机之所以被誉为“现代工业的皇冠”，因为它是目前世界上最复杂、技术含量最高的产品，而航电系统，又是整个飞机里最复杂的系统之一。

借着104架机刚完成她的首秀的契机，我们一起进入这个高度复杂又充满魅力的产业。

在解构C919的大脑和神经网络之前，先简单了解一下什么是航电系统。

AVIONICS 

什么是航电系统

什么是航电系统？

如果把飞机比喻成一个人的话，航电系统就是大脑+神经网络+各个感官。

飞机上各种系统都需要航电系统提供信息进行计算和控制。众多的机载软件和复杂的电子硬件，通过全机网络串联，以实现大量的机上功能。飞行员也是通过航电系统来识别飞机状态，输入信息，从而对飞机进行操作。

AVIONICS 

C919的核心航电平台长啥样？

C919上的核心航电平台采用的是我们提供的IMA平台（Integrated Modular Avionics综合模块化航电）。可以理解为是搭载了Windows/IOS操作系统的电脑主机，但是可靠性高，毕竟民航客机安全是第一位的。

要知道，我们的IMA平台是可以实实在在地为老百姓节省真金白银的啊！

怎么省？这就要说到传统航电系统的架构和现代IMA架构的区别了。

以往民航飞机多采用的是联合体系（Federated）架构（设备数量、位置和线缆连接方式，仅供参考）：

每个航电功能（比如显示系统，通信系统和其他机上各系统，相当于飞机的感官系统）都有特定的独享的计算资源（处理器和内存空间），好比每个航电功能都有自己的大脑，还说着不尽相同的语言，彼此之间的沟通需要大量的线缆连接，飞机上密密麻麻全是线缆，这就增加了飞机的自重，能耗增多了，飞行成本自然就下不来。

而IMA架构呢（设备数量、位置和线缆连接方式，仅供参考）

因为有了一个可靠的健壮的大脑，各个航电功能不再需要“各自为营”，它们把数据给到RDIU（Remote Data Interface Unit远程数据接口单元），RDIU会将它们说的话翻译成统一的语言（ARINC664），传递给ARS（Aircraft Remote Switch，机载远程交换机，是信息的集散中心），ARS将收集到的信息给到飞机大脑CCR（Core Computing Resource，核心计算资源）进行处理，再显示给飞行员。

可以很明显的看到，机上线缆的使用量大大减少了，飞机自重减少了，能耗也减少了，老百姓的钱就能省下来了，这也就是民航客机所追求的经济性。

这两种架构在概念上的突破，就好像传统零售商店和某宝某东的差别，IMA提供的就是一个开放的资源共享平台，各功能都可以驻留在上面，利用它的资源来实现自己的功能。

下面我们用行业的语言，来进一步了解我们IMA平台的特点和优势（设备数量和网络连接方式仅供参考）

1 | 多物理隔离CCR+鲁棒分区设计

2 | 标准开放式架构及平台（A664&A653)

3 | 高完整性、高可用性和确定性网络

4 | 分布式I/O, 减少线缆用量和重量

AVIONICS 

全机网络——了不起的系统工程

当然，大脑和各感官系统之间是需要神经网络来串联的，也就是全机网络。

这是一项真正了不起的系统工程。

试想一下，你是一位交警，站在十字路的中央，你要引导四面来往车辆有序正确地行进，还好，压力还不是很大对不对？那么，如果现在你站在的是五十条岔路口的中央呢？要怎么指挥？

其实车辆，就是机上信号；

这个路要怎么铺，就是机上线缆的铺就；

交警就是ARS；

指导交警如何指挥，就是全机网络配置工程。

而一架大飞机不同层级的零部件、机载软件和复杂电子硬件的数量动辄上百万，这个网络要怎么构建和配置，才能牵动上百万的软硬件高效稳定地运行，可能是世界上最复杂的系统工程之一了。而且，每个型号的飞机的神经网络都是“量机定制”的，原创专属！

C919上的全机网络配置工作（Network Configuration）也是由我们承担的，机上各系统间的正常通信、各系统的软件功能开发，以及整个飞机研制工作的项目进度，都和我们的网络配置工作密切相关。

C919 104架机顺利首飞  王脊梁/摄

距离第一架C919国产大飞机首飞已经两年多了，然而九妹从未停止过成长的脚步，我们见证着，也伴随着九妹，一步一步，越飞越高，越飞越远，越飞越稳。

作为中国首家民用航电系统公司，我们化情怀入酒，以工程作盏，与世界对饮，并在此道一声贺：九妹，飞得漂亮！

衷心感谢并致敬

所有为国家大飞机事业不懈奋斗的人们

点

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