飞机失事找不到“黑匣子”，无法判断事故真相(组图)

真实对象，对应于模拟图像。通过传感技术和数字技术，可以建立实体与虚拟身体之间的联系，为真实对象创建一个完全相同的另一个身体，即“数字孪生body”。如果将这项技术应用到人们的生产生活中，可以从根本上改变传统的构建世界的方式。

“数字孪生”技术最早起步于航空领域，可以缩短飞机制造流程数字化孪生技术，还可以对飞机的飞行路线和机身状态进行实时检测，提供早期危险警告。当飞机在飞行过程中发生故障或遇到危险情况时，地面人员可通过飞机的“数字孪生体”做出应急响应，指示飞机采取应急措施，避免灾难的发生。

但是，从近期广西滕县的坠机事件来看，当今的主流客机还停留在固有的运行模式中，并没有实现“数字孪生”技术的应用。当飞机在空中遇到危险时，地面人员无法做出判断并进行救援。飞机失事后，地面人员对飞机上的情况一无所知，除了寻找“黑匣子”外，没有办法破译事故真相。

飞机失事找不到“黑匣子”，无法判断事故真相

3月21日，一架从昆明起飞的波音737航班MU5735在广西滕县上空从8800米高空垂直坠落。视频中只能看到飞机垂直坠落的小画面，外界对飞机内部发生的事情一无所知。就连东航内部运营系统也只是“飞机没有回应发出的询问信号”。目前完全不清楚这架飞机在空中遇到了什么危险，或者机身发生了什么，或者机组人员做了什么。回复。

在飞机失事的情况下，破译事故真相的唯一方法是找到飞机上的两个“黑匣子”。 “黑匣子”是飞机的飞行信息记录系统，记录了25小时的飞行参数，包括飞行速度、高度、磁角等信息。驾驶舱录音机用于记录驾驶舱机组人员最后两小时的讲话、各种Audible声音、机组人员与地面管制员的对话等。

两天后，搜救人员发现了两个“黑匣子”中的一个，有些破损。第七天，终于找到了另一个“黑匣子”。这两个“黑匣子”先后被送到北京数字化孪生技术，由专业机构进行数据破译。如果找不到“黑匣子”，或者存储的数据损坏，那么飞机上的事故就成了一个谜，没有直接的方法可以知道真相。

但是，即使找到了“黑匣子”，也只是记录了最后一段时间飞机内部的各种声音和声音，并不能直接反映遇险的真实情况。 “黑匣子”需要专业机构下载数据、读取数据、分析数据、模拟现场、重现事故过程、分析事故原因，最终找出事故真相。而且，破译和分析的过程需要数周时间，这对所涉及的飞机来说完全没有用处。

不得不说，直到这次坠机，我们才知道飞机的预警系统、干预、事后调查等有多薄弱。

波音737-800是中国民航机队的主要​​客机。目前，中国有超过 1,000 架 737-800 在飞行。可以看出，这样的主流机型，其预警设备、地面传感设备和风险规避功能，仍然沿用过去的机型，没有使用先进的数字化设备。当飞机在空中遇到危险时，地面上的人一无所知，无能为力。

经过多年论证和宣传的“飞机数字孪生机身”技术，其重要目标是提供飞机危险预警和紧急避险。发挥作用。

“数字孪生”技术能否时刻监控飞机的每一次变化？

面对飞机事故，为什么要提到“数字孪生”技术？因为它最初是作为技术理论引入航空领域的。通过为飞机创建一个“数字孪生body”数字孪生，地面人员可以实时了解飞机在飞行中的变化或遭遇，从而发出预警，指导飞机采取应对措施，避免各种可能发生的灾难。

“数字孪生”的概念形成于2002年，当时美国密歇根大学教授Michael Griffiths提出要建立一个和真实完全一样的模型电脑虚拟世界里的东西，两人就像一对双胞胎。他建议将这个概念应用到工业制造中，产生了“数字孪生”的相关软件。

2010年，美国宇航局专家约翰威克斯(John Wicks)正式提出“数字孪生”一词，并将该技术应用到航天器的设计和运行中，有效降低了建造成本和运行。维度成本。

其原理是利用数字技术在地面上呈现另一架与飞行中的飞机完全相同的虚拟飞机。物理飞行器在空中飞行的任何变化都会忠实地反映在地面上的虚拟身体上。 空中的飞机是实体，地面的飞机是虚体。通过实体与虚拟实体之间的感知和通信，形成数字信息共识。当实体飞机在空中遇到危险时，会如实反映在地面上的虚拟身体上。地面人员控制虚拟飞行器并向空中飞行器发出遥控指令，以抵御故障或危险。

如果飞行器的“数字孪生body”投入使用，它将是一个完整的虚拟飞行器，将服务于物理飞行器的所有动力学。它追求的目标是实时监控和守护飞行器的所有变化。

“数字孪生”技术贴近飞机制造行业，探索虚拟与物理的联动

100多年前，莱特兄弟在造飞机时，用钢笔在纸上画出飞机的结构图，然后按照图纸一步一步造飞机。后来的飞机制造基本延续了这种模式，每架新飞机都要经过无数次的修改和检验才能成型。随着计算机工具的出现，工程师可以使用专门的软件来设计飞机模型，省时省力数字化孪生技术，效率更高。

而“数字孪生”技术将飞机制造带入了智能化阶段。以性能卓越的美国F22战斗机为例。模型设计完成后，投产前需要进行1.20000小时风洞试验，成本非常高。通过“数字孪生body”分析飞行器的一些情况，大大减少了风洞试验的次数，降低了成本，缩短了开发周期。

在波音787的设计过程中，还采用了“数字孪生body”全三维技术，与波音777相比，该机研发周期节省三分之一，研发成本降低一半。

实现飞机“数字孪生机身”是一个国家工业实力的象征。当一架新飞机亮相时，它的数字双胞胎同时成型。真实机身和数字双胞胎之间存在相互作用和共生关系。就像影子一样，飞行器的数字化身将永远跟随，共生共存。 “双胞胎”这个词原本是用来形容两者完全一样的，更准确的说，飞行器的“数字孪生机身”不是两人，不是双胞胎，而是另一机身真正的飞机，它本身。当飞机进入飞行状态时，它的所有状态都会实时反映在这个数字体中。

此外，数字身体也有思考的能力。它会分析判断物理飞行器的航线和飞行姿态是否存在一些偏差，也会提前感知飞行器机身可能出现的故障。如果飞行器的发动机、机翼、零部件等某个部位出现故障，虚拟飞行器会在捕捉到信息后进行反馈，并及时向真实飞行器发出警报，提醒机组人员排除故障。

如果我们有一架飞行多年的飞机，我们可以数字化判断它的发动机是否存在安全隐患，或者预测它的使用寿命，我们可以构建一个其数字孪生机身的发动机，然后执行对它的双胞胎进行数据分析。在这种情况下，它首先属于肉体，然后是孪生体。

当我们设计下一代飞机或发动机时数字孪生平台，过程是相反的。我们首先使用数字三维技术来模拟飞行器，然后创建实体飞行器。在这种情况下，双胞胎之后还有一个肉体。

实现一个“数字孪生body plane”有多难？

“数字孪生”技术理论上可以实现真实物体和虚拟物体之间的动态关联，但它的实现需要一定的条件，比如高质量的6G技术、零时延传感技术等。梳理一下这个过程。

在近日召开的第二届全球6G技术大会上，发布了《ICDT集成下的6G网络2.0》系列白皮书，指出6G技术对信息处理效率的影响，辩证6G能力在通信、计算、感知、AI、安全等方面的作用。白皮书还指出，“数字孪生”技术是通用的，6G网络是最主要的途径。

“数字孪生”系统是一个典型的感知、通信和计算的融合系统。首先需要感知技术读取物理系统一定维度和层次的属性和状态，然后低延迟、高速可靠地传输到虚拟系统中进行计算、建模、分析和评估，所以形成决策命令，然后将命令以低延迟和高可靠性传输到物理系统，以驱动物理系统动作并完成命令。任务目标。

6G网络可以支持物理系统和虚拟系统之间的信息关联，以及虚拟系统各个元素和组件之间的信息关联，让多个虚拟系统之间的信息交互实现“数字孪生@ >”聚合物。从这个角度来看，在不同的阶段，“数字孪生”具有非常重要的价值。虽然“数字孪生”对于6G来说是一个理想的东西，但它仍然是阶段性的、层次化的。什么是合理可行的，如何实现，需要通过不断的实践来检验。

现实世界的应用：塑造信息维度的身份来控制现实场景

“数字孪生”理论自问世以来，已在各个领域进行了尝试。除了航空领域，智慧医疗、新城建设、监控设备等领域也纷纷展开“数字孪生”技术的实践。

在阿波罗计划中，NASA 设置了两个完全相同的航天器。为了预测航天器的飞行状态，首先在地面进行了模拟实验和数据分析。这种预测方式的特点是对“数字孪生”技术的投入，将使用的实物逐渐转化为虚拟的数字形式，提高了效率，节省了财政支出。 2022年3月数字化孪生技术，有新消息称佛罗里达空军基地正式投入使用Holoab数字孪生实验室，探索基地数字化转型。

中国对“数字孪生”技术的应用突出体现在雄安新区智慧城市建设和北京冬奥会场景建设中。通过创建信息维度，很容易控制真实的构建。场景。一些中国科技公司也在基于“数字孪生”理论进行探索，陆续推出了视频融合、位置智能、3D可视化、3D建模等技术融合一体机等产品。东航也明确表示将加大对信息化、数字化的投入。

在欧洲，欧洲航空安全局（EASA）和民用空中航行服务组织（CANSO）近年来也提出了“欧洲数字天空”的概念，希望用最新的数字技术改造航空基础设施，并为改善未来的航空交通提供安全保障。

根据GARtner研究院的一份研究报告，目前全球50%的大型制造企业都在参与“数字孪生”项目，而且这个比例还在不断扩大。 《航空周刊》还预测，到2035年，航空公司可以实现“数字孪生body”在客机上的全面使用。

反对理由：虚拟平面难以控制物理平面

不过，“飞机数字孪生机身”理论在大力推广的同时，也遭到了一些航空界人士的反对。反对的观点是，虽然“数字孪生”技术在普通工业制造中发挥着作用，但高精度、高强度的航天工业要依靠虚拟图像来处理实体飞机是极其困难的。危险情况是不可靠的猜想。

首先，要为真实的飞机创建100%真实的虚拟身体在技术上是不可能的，几乎不可能实现实体和虚拟身体之间的完全相似。那么，在飞行过程中，飞行器所经历的气压、气流和温度都会发生无数的变化。工作人员可以通过直觉和经验轻松掌握这些变化，但对于虚拟机来说，它非常庞大且难以完成。计算。

原因是，虽然是理论上的假设，但飞行器上的每一个部件、每一个变化都应该被虚拟体1:1感知，那么所有的信号、信息、传感器都必须是1:2。设备备份，难免会增加工作的难度和强度。要确定这些设备是否工作以及它们是否准确，需要增加更多的设备和更多的工作。这样一来，很容易陷入一个悖论和装备坑，给附庸增加更多附庸。

此外，当传感器被禁用时，飞机必须由人直接控制。如果人在危险中失去了控制，那么飞机仍然面临灾难，此时，这套设备的作用仍然为零。例如，如果无人驾驶汽车偏离设定的道路，则数据操作将不起作用。如果司机不及时接车，那还是一场灾难。当时，司机出事了！

这就像回到问题的根源，过分依赖智能设备，忽视了人的决策，但却是事故的最根本原因。

截至3月27日，失事飞机的两个“黑匣子”已被找到，并已送往北京的专业机构进行数据破解。我们期待着查明真相，看看飞机坠毁那一刻究竟发生了什么。

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