创新不止！他们为中国大飞机打造“芯”与“魂”

12月9日，全球首架C919正式交付东航，中国人的大飞机之梦，至此完成了“技术篇”的圆满收尾，全面向“市场篇”启航。这体现了我国战略性大飞机工程中一系列重大技术成就，尤其是机载电子系统领域，正在以一日千里之势，厚积薄发。

直面挑战，急追直上

百年航空发展，现代民用航空制造业已经构建出一套较为成熟的设计模式、商业模式及严格的供应链管理体系，以确保民航飞机为人类提供安全、便捷的自由出行。

机载电子系统是电子信息技术广泛应用于飞行器平台的产物，回顾百年飞行史，每次飞行包线的扩大，都对机载电子系统提出了更高的要求；机载电子系统发展的每一个阶段，都和信息技术的进步密不可分，依靠先进信息技术能显著和全面地提升飞行器的功能和性能。

先进信息技术及产品已渗透到飞行器的方方面面，引起机载系统革命性变革，使得机载系统的功能和性能产生了质的飞跃，是飞行性能提升的倍增器。但对于民机而言，要引入新技术必须还要确保飞行的安全性、舒适性和经济性。当前，机载电子系统的重要性及其在现代飞机产业链、价值链中的重要性也在快速提升。

集成电路和操作系统是现代信息技术的基础和核心，是航空装备的“芯”与“魂”，是大国间综合国力的体现。“缺芯少魂”、“一芯难求”是我国信息产业发展的“痛”。航空领域独特的应用环境和应用特征，对集成电路和操作系统的研制、选用都提出了更高的要求。因此，面向民机领域的集成电路和操作系统能否自主，是中国民机产业能否自主发展、商业成功的核心和关键要素。

航空工业计算所聚焦集成电路和操作系统核心技术，致力于机载电子系统“缺芯少魂”的现实问题，坚持做“艰难而正确的事情”。

让中国大飞机翱翔蓝天，承载着国家意志、民族梦想、人民期盼，要充分发挥新型举国体制优势，坚持安全第一、质量第一，一以贯之、善始善终、久久为功，在关键核心技术攻关上取得更大突破，加快规模化和系列化发展，扎实推进制造强国建设，为全面建设社会主义现代化国家、实现中华民族伟大复兴的中国梦不懈奋斗。

——2022年9月30日，习近平总书记在接见C919项目团队代表时的重要讲话

习近平总书记的重要讲话是希冀，也是动力。近年来，在国家高端科技产业政策“春风”的吹拂下，在集团公司改革新举措的不断激励下，航空工业计算所翔腾公司乘风而上，积极拓展民机产业链新市场。

航空工业计算所翔腾公司AFDX项目团队深入研究民机高完整性网络通信协议需求，制定实施策略及测试验证方案，仅用不到一周时间就完成HKS664ES端节点适配，并在用户航电实验室进行了端节点与国产大飞机航电系统的网络通信测试，实现与显示系统、核心处理平台、飞控系统的双向数据互联互通，通信功能正常、性能稳定。用户给出评价:HKS664ES芯片可以用于民机综合监视系统产品。

2022年5月，航空工业计算所翔腾公司自主研制的HKM9000图形处理器（GPU）通过国产大飞机座舱显控系统联试验证，转入适航认证阶段，成为国内自主研制进入民机适航的GPU芯片，目前已在航空、航天、兵器等领域十多家用户、近二十种显控产品中应用，功能稳定，性能满足多种应用需求。

航空工业计算所翔腾公司突破了芯片级间接防雷击保护技术，拥有较为完备的技术和产品谱系，目前已经有3款系列离散量接口芯片通过3家机电系统成品单位采购，应用于国产大飞机中，其产品品质、研制及技术服务保障能力获得了用户的高度认可。

目前，航空工业计算所翔腾公司构建了AFDX网络核心芯片、端节点模块、仿真测试设备及网络管理、分析、数据加卸载的全套应用解决方案体系，2022年8月获得国家级专精特新“小巨人”企业。

“软硬兼施” ，两手都硬

在航空机载芯片发展的同时，航空工业计算所也不忘航空基础软件方面的布局，“两手抓，两手都硬”。

2016年5月10日的《中国航空报》以《铸造航空装备的“中国魂”——“天脉”操作系统科研攻关报道》为题，首次报道了国产机载操作系统“天脉”。

这是一款由航空工业计算所自主研制、直接运行在嵌入式设备“裸机”上的基础软件，能够为其他应用提供强实时、高可靠、高安全的运行平台。对于我国航空领域来说，拥有一款我国自主研发的操作系统，重要性不言而喻。

20世纪90年代末，我国机载设备开始大量采用国外操作系统产品，核心技术受制于人。软件平台始终处于“不清楚、不好用、不能改、无服务”的窘迫局面，飞机的信息安全无从谈起。

2002年，航空工业计算所组建专门团队，启动操作系统研究，从软件基本内核开始，在归纳需求、搭建架构、优化内核等方面进行探索和攻关。“板凳要坐十年冷”，终于，在2014年，参照民机适航Do-178标准的天脉操作系统成功定型。自此，我国自主研发的飞机具有了实现机载信息设备互连融合的基础平台。

航空领域属于典型安全关键领域，对于采用的机载操作系统有领域特殊的要求，需要满足高安全、高可靠、强实时、高确定等技术特征。同时，在操作系统技术层面，相对于其他应用领域，在综合化应用的安全隔离、多核处理确定性等方面有典型航空特色。这要求作为机载应用运行的核心基础软件——操作系统必须足够“健壮”。

目前，天脉操作系统已经在多种飞机的电子设备中广泛应用，覆盖综合处理、实时控制、通信导航、任务管理、采集记录、人机交互等场景，并已推广到民用飞机、航天、兵器、轨道交通等高端装备中。针对民用飞机安全认证的需求，已开展面向不同安全等级的适航取证工作，部分产品已完成DAL D级认证，已部署应用在国产大飞机上，当前团队正在开展符合DAL A级要求的操作系统适航工作。

天脉操作系统支持多种体系架构处理器，具备文件系统、网络总线、图形图像、分布式管理等技术解决方案，可提供软件开发全生命周期活动支持工具集，构建了满足嵌入式应用开发的生态环境。

近两年来，随着我国航空装备和民机产品的大跨步发展，天脉操作系统呈现系列化、谱系化、产业化发展，航空工业计算所将加速推进面向民机操作系统产品的适航研发，加大面向航天、兵器、轨道交通等领域的推广应用力度。

航空工业践行“国之大者”，肩负“国家队”使命，踔厉奋发，勇毅前行，让更多的航空之“芯”、更强健的“魂”，应用在中国自主研发的飞机上，为航空装备提供安全、可靠、智慧的软硬件解决方案。