《中国民航报》、中国民航网 记者何丹 通讯员张泽娇 报道:作为空管五种关键设备之一,民航云南空管分局使用的语音通信交换系统(下简称“内话系统”)已超10年,触摸屏因操作频繁,故障率逐年升高。
面对进口设备维修成本高,供货周期长等诸多问题,云南空管分局深挖科技创新的内驱动力,技术保障部自主探索,实现了进口内话系统触摸屏国产化替代的成品化,大大降低运行维护成本。
使命感催生“中国造”
金鑫是云南空管分局技术保障部工程师。他所在的科室主要负责着分局自动化、内话、塔台电子进程单等关键设备的维护维修工作。2021年初,金鑫在备件库里看着已经坏掉的内话触摸屏,想到购买过程中的种种困难,心里很是难受。他想,要彻底解决“洋设备”水土不服的问题,就要在触摸屏上打上“中国造”的标签。金鑫说:“那一刻,一种使命感油然而生。我就想把‘五种关键设备’之一的易损件制造掌握在自己手里,不让别人‘卡脖子’。”而后,带着这份热情,金鑫开始研究触摸屏的国产化替代方案。他自费购置虚拟机,开始在虚拟机上不断的尝试模拟方案。
然而,从0到1不是简单的0和1的加合,而是数以千、万次计的不断尝试。金鑫说:“刚开始的时候,我不知道触摸屏和处理器之间的通信方式是什么?简单来说就是我们只能看到他们通过一根网线在交流。”经过不断尝试和探索,他在无数次失败的打击中重拾信心,一次又一次出发,终于在虚拟机上成功建立了他们之间的通信。而这只是迈出了万里长征的第一步。
模拟成功后需要将模拟结果搬到触摸屏上去实现。金鑫找到时任航管雷达室主任的武学海寻求帮助。得知金鑫的想法后,武学海坚定地说:“放心,你不是一个人。内话系统触摸屏国产化我们也责无旁贷。”很快,时任航管雷达室副主任的何非加入项目,负责硬件开发。
金鑫(左)何非(右)在调试自研触摸屏(云南空管分局供图)
“难题”变身助推器
在虚拟机上模拟成功后,他们开始购置触摸屏来进行硬件部分的调试。然而,第一块触摸屏就因为分辨率不兼容问题以失败告终。在选购到指定分辨率的触摸屏后,新的问题接踵而至,市面上的触摸屏都不带亮度调节和关闭显示功能,何非开始重新设计触摸屏的外围电路。
2021年9月,项目组成功搭建了一套可以独立工作的嵌入式系统,并实现了嵌入式系统对内话席位处理器的控制。然而,在试验的过程中,难题再次出现:触屏误触、触摸屏检测电路精度低、液晶屏背光调节功能调节线性效果不理想、发热较高,等等。
在这帮常年搞设备维护的工程师眼里,难题变成了一种助推器。何非说:“有难题就一个一个去克服,每解决一个难题,我们离‘中国造’就更近了一点儿。”
与此同时,西南空管局在了解到云南空管分局内话系统触摸屏国产化的相关工作后,给予了高度重视和大力支持。西南空管局领导和业务部门多次到现场进行实地调研,了解开发工作进展,协调解决存在的困难,为项目的不断推进提供政策、资金、技术帮助。2022年6月起,在西南空管局的支持和统筹安排下,第一批次的内话触摸屏样机投入到云南、成都、重庆三地进行第一阶段的验证使用。这意味着,内话系统触摸屏国产化项目距离成功又近了一步。
众志成城实现国产化
科创本身有种独特的魅力,就像投入平静湖面的石头,会引起无限回荡的涟漪。在何非和金鑫的影响和带动下,越来越多的人开始加入到他们的研发工作中。
分局技术保障部航管雷达室智瞳班组全员主动参与到了触摸屏的试运行中,进行大量的性能验证测试工作,并且在每日工作中加入了触摸屏常规使用测试和问题反馈跟踪。此外,还有云南、成都、重庆三地用心体验试用产品并记录试用感受的同事们。
在第一阶段的验证过程中,有同事反馈触摸功能有短时延迟,并且可视角度较小,显示不够清晰。金鑫和何非清楚,触摸功能有短时延迟得重新设计电路,可视角度较小需要重新更换显示屏。
武学海说:“换屏不是替换一块屏幕那么简单,屏的尺寸、安装孔位、供电、接口类型、背光控制方式等都会变化,所以需要重新调试。换屏和电路重设工作相当于一切又回到了硬件部分的起点。那段时间,看到他们有焦虑,也有干劲,有惆怅,更有热情。科室同事们受他们影响,大家都充满了热情和干劲儿,很多同事自发加入到他们的研讨中,为项目的优化研发提供思路和意见、同时为他们提供一些力所能及的帮助。”
2023年3月14日-6月30日,升级后的三块触摸屏样机投入到分局进近管制室、成都、重庆等地进行第二阶段的试运行。分局进近管制室管制员在使用之后说道:“屏幕很清晰,界面干净合理,打电话定位准确,触感良好,感觉不出来和原装屏有区别。”三地试用用户均反馈分局自主研发替代触摸屏屏从功能、性能、参数指标和实际使用感受等方面和原厂触屏无明显差异。
科创精神叩开梦想之门
回首两年多的研发过程,从金鑫单枪匹马,到自发形成以金鑫和何非为核心的研发团队,他们完成了国产触摸屏从硬件到软件、从核心组件到外围电路不断改良与优化,累计3000多小时的试用和验证,触摸屏在试用三地超200个自然日安全平稳运行。通过不断的改造升级,分局内话系统触摸屏国产化替代产品通过了第三方检测机构的认证,满足空管技术规范和使用要求,具备规模化使用的条件。
一步一个脚印,云南空管分局终于通过自主研发实现了进口内话触摸屏的国产化替代。数据显示,该品牌内话在成都、昆明、重庆等现场共有7套、为近300个席位提供主、备使用。该项目的运用推广为使用该品牌内话系统的单位提供了可借鉴的经验和方案。目前,再次升级优化的第三批触摸屏正在生产中,不远的将来将进入验证使用等新阶段。
春风浩荡满目新,扬帆奋进正当时。这块承载着梦想,同时也承载着云南空管人科研创新精神的触摸屏开启了一道走向未来无限可能的大门,门头上赫然写着三个大字“中国造”!(编辑:李季威 校对:孙文瑾 审核:韩磊)