航空级文档 AI,精准高效。
七月 11, 2025
简介:航空文件泛滥与准确性要求
航空业充斥着大量重要文件——适航证、零件图解目录 (IPC)、维护手册、美国联邦航空管理局服务通告/适航指令、飞行日志等等。这些非结构化、海量的文件是航空运营和合规的命脉。例如,一架美国商用飞机最多可以产生每年 7,500 页新文件满足交通部和联邦航空管理局的要求。确保人工智能系统能够可靠地解读和利用这些海量数据是不可妥协的。在建设航空级人工智能,其中有一个原则很突出:人工智能输出的质量取决于底层数据提取的准确性换句话说,如果你的文档数据提取存在缺陷,即使是最先进的AI模型也会传播这些错误——典型的“垃圾进,垃圾出”场景。因此,AI主管和技术团队必须优先考虑高精度文档数据提取作为任何航空人工智能管道的基础。
航空业的非结构化数据:挑战与必要性
航空企业从法规合规到日常运营,所有事务都依赖于非结构化文档。以下是几个例子:
- 监管文件:适航证,美国联邦航空管理局服务公告(SB) 和 适航指令(AD)公告、安全认证和事故报告都是强制性的,并且经常接受审核。任何不正确的细节都可能导致违规或飞机停飞。
- 技术手册: 维护手册 和 进程控制程序包含工程师和机械师所依赖的复杂零件编号、装配图和程序。这些文件通常长达数千页,且格式各异(扫描的 PDF、旧版打印件),这使得自动解析变得困难。
- 操作日志:飞行员日志、维护日志和工作单记录了持续的运营数据。这些数据通常格式随意,手写或打印,这进一步增加了提取的复杂性。
- 采购和库存文件:零件采购和库存管理需要图解零件目录和零件清单、报价请求 (RFQ)、采购订单和保修记录。零件编号或数量的提取错误可能会导致代价高昂的库存错误。
处理这个问题文档泛滥之所以具有挑战性,是因为数据是非结构化的——被困在自然语言描述、表格和表单中。据估计80% 的企业数据是非结构化的隐藏在PDF、电子邮件和扫描表格中。航空公司深谙此道:根据IDC的数据,员工大约30%的时间都花在了跨文档搜索和整合信息上。数据质量差的后果非常严重——IBM估计,不良数据给美国经济造成的损失约为每年3.1万亿美元在航空业,风险甚至更高:错误归档或误读的维护记录可能导致机队停飞,错误的零件编号则可能意味着维修失败或存在安全风险。海量、高风险的文档对提取准确性提出了最高要求。
垃圾进,垃圾出:为什么精确提取如此重要
现代人工智能模型——无论是LLM(大型语言模型)无论是回答维护问题,还是异常检测系统标记合规性问题,其有效性都取决于输入的数据。如果OCR引擎将“O型圈零件号 65-45764-10”误读为“O型圈零件号 65-45764-1O”(将零误认为“O”),AI系统可能无法找到关键零件的历史记录,甚至更糟的是,会输出错误的建议。高精度数据提取并非锦上添花,而是任何准确的人工智能结果的先决条件在航空领域。尤其如此检索增强生成(RAG)管道和搜索应用程序。在 RAG 设置中,像 GPT-4o 这样的 LLM 会使用来自文档数据库的事实片段进行增强。如果这些片段提取错误或缺少上下文,无论模型多么复杂或庞大,LLM 都不可避免地会得出错误的答案。同样,如果底层索引被输入了噪声数据,搜索和分析系统也会给出错误的结果。简而言之,当上游提取精度下降时,下游人工智能性能会迅速下降——无论模型规模或性能如何。在数据采集阶段确保接近真实值的准确性,是确保航空AI解决方案后续能够提供可靠洞见的唯一途径。
超越通用工具:航空专用文档 AI 案例
并非所有文档处理都一样。通用文档 AI 工具(通常针对发票或简单表格进行优化)难以处理航空文件的复杂性航空文档通常包含密集的表格、多层级的装配体、专业术语(零件代码、ATA 章节等),甚至手写注释。千篇一律的 OCR 或表单解析器会遗漏细微差别——例如,它可能会将“图解零件目录”页面解读为一堆杂乱的文本,而经过航空训练的模型则知道如何区分零件编号、术语、有效范围和装配层次结构。
特定领域精度:我们专注于航空业的 Document AI 从一开始就针对这种复杂性进行了设计。它不会像处理普通表格一样处理 IPC 页面——它能够理解部分级结构和关系。例如,在提取波音 IPC 时,该模型会捕获包括父子组件在内的分项零件细分(例如,识别出零件 65-45764-10 是父组件 69-33484-2 下的组件,而父组件 69-33484-2 又位于更高级别的组件 65-38196-5 下)。这种层级的保存至关重要:这意味着你的 AI 不仅了解零件,还了解它们在飞机上是如何组合在一起的。通用工具根本无法提供这种级别的上下文结构。


精准领导力:专业训练带来卓越的准确性。我们的 Document AI 实现了现场准确率超过 98%, 和 角色级别 99% 以上在航空文件上。换句话说,提取的100个字段(例如“零件号”、“序列号”、“安装日期”等)中超过98个字段完全正确——这是大多数现成的OCR服务无法达到的准确率。字符级准确率超过99%,这意味着即使是较长的零件号或字母数字代码,错误也极其罕见。这种精度水平源于特定领域的OCR模型、NLP验证检查以及对航空数据的持续微调。它远远超越了普通发票处理器在处理维护日志或FAA合规表格等时所能达到的水平。在这个领域,我们的解决方案是准确性的领导者,专为满足航空需求而设计。
而且, 合规性元数据表单特定细节的处理也十分优雅。与可能会跳过非标准表单字段的通用工具不同,航空文档人工智能知道如何提取适航证中的“型号合格证编号”或服务通告中的“有效性”部分等字段,因为这些字段在上下文中至关重要。通过关注零件级详细信息、表单级上下文和监管元数据该解决方案确保关键数据不被遗漏。正是对航空复杂性的关注,让专业化Document AI脱颖而出——它能够理解航空文件的语言,而通用模型则显得含糊不清。
航空文件 AI 数据
为了说明我们的航空级 Document AI 的性能和功能,以下是一些关键指标和功能:
- 现场级准确率 > 98%- 重要数据字段(零件 ID、日期、合规性复选框等)即使在不同的文档布局中也能以超过 98% 的准确率正确捕获。这大大减少了人工校正的需求。
- 字符级 OCR 准确率 > 99%– 得益于强大的 OCR 功能(以及在可用时使用原生文本层),字符识别几乎无错误。例如,数十个字符长的序列号或零件代码能够被准确再现,关键标识符得以保留。
- 波音 IPC 支持(已捕获组件)– 目前支持波音 IPC 文件,解析出每行条目。提取器能够理解 IPC 模式:它会提取诸如图号、项目号、零件号、命名规则、每个组件的单位数和有效范围等字段。至关重要的是,它捕捉父/子装配关系重建每个组件中零件的层次结构。这意味着您的人工智能可以回答有关组件如何嵌套的查询,或识别给定组件下的所有子零件——这些功能是通用解析器无法实现的。
- 规模——同时处理 1,000 个页面– 该系统已在并行提取 1k 页的吞吐量通过运行5个并发批次,每个批次200页file-q7xvjvhip1lffe4hbnkuac。实际上,这意味着可以在几分钟内处理整个手册库或一年的日志。高吞吐量确保即使大量积压工作或者实时文档流(比如突然转储新的维护记录)可以不受阻碍地处理。
- 实时文档拆分和分类– 大型 PDF 手册或组合文档集自动拆分成单独的文档或部分用于有针对性的处理file-q7xvjvhip1lffe4hbnkuac。基于人工智能的文档分类器首先确定文档类型(例如,区分图解零件目录与维护手册或适航证),然后将其路由到正确的提取管道 file-q7xvjvhip1lffe4hbnkuac。此分类的召回率接近 100%,确保不会出现任何文档被错误识别或遗漏。拆分和分类实时进行,确保持续输入的混合文档类型能够实时准确处理。
- 结构化输出,易于集成– 提取的数据不仅仅是原始文本,它还会输出为结构化记录(JSON、XML 等),其中包含文档类型、章节标题甚至页面引用等元数据。这文档结构捕获意味着你可以保留上下文:每个数据点都知道它来自哪里(手册 Y 第 X 页,Z 节)。这种结构在将数据输入其他系统或审计时非常宝贵。
总而言之,超高精度与领域定制功能(例如装配层次结构捕获)的结合,使该解决方案具备处理大规模航空文档的独特能力。接下来,让我们看看这些功能如何融入 AI 流程。

技术流程概述:从文档到 AI 就绪数据
建立有效的航空数据的人工智能管道,我们建议采用分阶段的方法。以下是整个流程的概述,从原始文档提取到为 AI 模型提供向量:
- 摄取(PDF 和扫描件):接收各种来源的文档——无论是高分辨率扫描件、嵌入文本的 PDF 还是图像。该管道可以采集扫描纸质记录并在需要时应用高级 OCR,或直接从数字 PDF 中解析文本(利用文本层实现 99.9% 的准确率)。提取阶段规范文件格式并将文档排队进行处理。它旨在处理批量上传和流式输入,并在新文件到达时立即启动下游作业(支持实时系统的事件驱动处理)。
- 分类:接下来,AI 分类器会识别每个文档的类型和用途(file-q7xvjvhip1lffe4hbnkuac)。例如,它会将文档标记为“适航证”、“IPC - 波音 737”、“维护任务卡”、“FAA AD 公告”等。此步骤至关重要,因为提取逻辑通常与模板相关。高分类准确率(接近 100% 的召回率)可确保每个文档都被路由到正确的提取模型或规则集。如果文档包含多个部分(例如,合并的 PDF 包含多个表单),此阶段还会按类型对这些部分进行细分。
- 自动分割:包含多个文档的大型手册或 PDF 会自动分成逻辑单元file-q7xvjvhip1lffe4hbnkuac。例如,一份 500 页的维护手册可能会按章节或任务拆分,而一份涵盖多个章节的 IPC PDF 则会按章节/图表拆分。同样,一叠扫描的日志页面也会被拆分成单独的页面图像,以便并行处理。拆分输入有两个目的:它允许平行提取(大大加快了处理速度)并确保尊重上下文边界(以便每个块可以独立处理,以完成诸如嵌入之类的下游任务)。这一切都是实时完成的;一旦接收到一个大文件,系统就会开始拆分文件,并将页面/部分同时送入提取阶段。
- 高精度提取:这是 Document AI 提取引擎发挥作用的核心阶段。通过结合使用模板特定的 OCR 模型、NLP 解析器和验证检查,系统以航空级精度提取结构化数据. 根据文档类型提取关键字段 - 对于 IPC:零件编号、命名法、装配参考等;对于维护日志:日期、采取的措施、机械师笔记;对于监管表格:证书 ID、有效期、签名等。语境完整性维护:输出保留字段来自哪个部分或表格,并且字段之间相互关联(例如,某个图下的所有行项目或某个日期下的所有条目)。结果是一个表示文档信息的结构化数据集。由于字段级准确率 >98%,几乎无需人工审核,任何置信度下降或异常情况都可以标记出来进行检查。
- 嵌入和矢量化:提取文本数据后,即可将其转换为向量嵌入,供 AI 使用。该流程集成了主要嵌入模型– 您可以插入您选择的模型(例如 OpenAI 的文本嵌入 API、Sentence-BERT 或其他基于 Transformer 的编码器),将每个文档块或数据记录转换为高维向量。我们支持自定义分块策略例如,您可以单独嵌入每个段落或每个部分,以优化下游检索。系统可以自动将大型文本字段(例如较长的手册段落)分块为适合您的 LLM 上下文窗口的片段大小,或者您可以定义分块规则(按句子、按小节等)。这种灵活性确保嵌入能够捕获有意义的信息,而不会截断上下文。在此步骤结束时,每个文档(或文档部分)都由一个或多个嵌入向量表示,通常附带元数据(文档 ID、部分标题、来源参考)。
- 矢量数据库注入:最后,向量和元数据是注入向量数据库您选择的。该解决方案开箱即用,可与流行的矢量存储一起使用,例如Redis(使用 RediSearch 向量)松果, 或者 松紧带(Elastic 的向量搜索功能)等等。这意味着从文档中提取的知识可以立即通过相似性搜索进行搜索,或用于检索增强生成。例如,您现在可以使用自然语言查询文档集合,并在向量空间中检索最相关的块,或者您的 AI 助手可以获取相关的维护手册章节来回答问题。该管道确保每个向量都存储原始文本和文档参考,因此当找到向量匹配时,您可以追溯到源文档/页面。此外,管道还支持实时更新——如果有新文档加入,可以动态插入其嵌入,从而使向量数据库和您的 AI 知识库保持最新状态。
该流程确保从原始的非结构化输入到 AI 就绪的结构化信息的顺畅流动。每个阶段都针对航空用例进行了优化——从理解特定领域的文档格式到同时处理数千页数据。最终结果是知识丰富的矢量数据库支持搜索、分析或大型语言模型准确且内容丰富的数据。
确保可扩展的性能和可靠性
构建航空规模的文档处理系统意味着处理高吞吐量和高可靠性。在吞吐量方面,如上所述,我们的 Document AI 可以并行提取和处理文档,并成功同时处理 1,000 个页面在最近的现场测试中,file-q7xvjvhip1lffe4hbnkuac 实现了这一点。这是通过水平扩展方法实现的:多个提取工作器同时处理不同批次的页面。该系统是云原生的,可以根据负载自动扩展,这意味着无论您需要解析 100 页还是 100,000 页,它都可以分配资源来满足需求。对于 AI 团队来说,这种可扩展性意味着最大限度地缩短数据提取和洞察之间的等待时间——例如,当您需要将新飞机的文档库快速导入分析平台时,这一点至关重要。
可靠性不仅仅来自于原始的准确性;它还在于正确捕捉结构和上下文。 例如, 文档结构捕获确保下游使用数据时,您能够了解其上下文。如果矢量搜索提取出关于“扭矩值:50 Nm”的片段,系统就能识别出该片段来自哪个维护手册及其章节,并可以根据需要检索整个章节或页面图像。这对于验证和最终用户信任 AI 输出至关重要——他们始终可以参考 AI 使用的原始文档片段。我们流程的结构化输出在设计时就包含了这些上下文标记。
此外,该解决方案已在现实世界的各种文档上进行了测试。航空文档可能比较杂乱——扫描件可能带有印章、手写,或者不同制造商的布局略有不同。Document AI 使用集成OCR该系统在处理噪声扫描时采用多种方法(结合多个 OCR 引擎和投票机制),并采用验证规则(例如零件号的校验和检查、日期格式检查等)来捕获任何提取异常。这意味着即使在吞吐量达到极限的情况下,系统也能保持较高的准确率。在与波音 IPC 的内部基准测试中,OCR 字符准确率测得为99.9%适用于已包含文本层的文档,而得益于先进的 OCR 模型,纯扫描图像的准确率仅略低。通过捕捉特定领域的结构(例如手册的目录或航海日志的章节),系统还可以优雅地拆分和恢复错误——例如,如果某个页面的质量特别差,它会被隔离并标记出来,而不是影响整个批次的准确率。
对于 AI 工程团队来说,这些功能解决了一个主要难题:您可以信任文档管道中生成的数据。您无需清理 OCR 错误或为每种新文档类型编写临时正则表达式。您可以将精力集中在构建强大的 AI 应用程序(例如预测性维护模型、知识图谱构建或合规性审计工具)上,并基于这个可靠的数据层。
对下游 AI 的影响:RAG、LLM 和搜索
值得再次强调的是,这种高精度提取如何为下游AI任务提供支持。考虑一下检索增强生成(RAG):这里,大型语言模型 (LLM) 会补充从知识库中获取的相关文档或片段。如果你的知识库是一个基于草率提取的航空文档向量数据库,那么 LLM 可能会收到不相关或不正确的文本,从而导致其生成不准确或虚假的答案。相比之下,如果向 LLM 输入干净、准确的片段来自我们 Document AI 流程的成果意味着该模型能够生成基于事实的答案。我们观察到,通过将字段级准确率提升至 98% 以上,我们显著提高了检索命中率(减少了错误匹配),从而提高了航空问答环境中答案的质量。本质上,LLM 可以专注于理解和编写答案,而无需在内部处理混乱的输入。最终,工程师和决策者将获得更加可靠的 AI 辅助。
同样的逻辑也适用于不涉及生成的简单语义搜索或问答系统。例如,一家航空公司可能会建立一个搜索门户维护技术人员可以查询过往的维修记录或手册。如果该搜索的索引建立在精确提取的数据之上,则搜索结果值得信赖——返回的记录确实包含查询词或相关信息。否则,搜索可能会遗漏关键文档(召回率低)或显示错误文档(误报),从而削弱用户信心。高精度提取可确保当您搜索“燃油泵AD合规性”时,您获得的是相关的适航指令文件和合规记录,而不是一堆噪音。
无论你的人工智能模型多么先进——即使你采用了最先进的 1750 亿个参数的变换器——它们的输出可能会因错误的输入数据而误入歧途在航空业,安全和合规性至关重要,这不仅仅是一个小小的不便,而是一个严重的风险。这就是为什么我们坚持使用顶层提取层。它充当单一事实来源,将您的非结构化文档转换为干净、可查询、可用于 AI 的知识库。
结论:为航空级人工智能的成功奠定基础
对于航空领域的人工智能领导和技术团队来说,信息很明确:在 AI 流程开始时就投资数据准确性大量复杂的航空文件是重要的数据来源,而以近乎完美的保真度提取其中的数据,是让您的人工智能系统揭开真相的唯一途径。在提取质量上敷衍了事是一种虚伪的节约;任何节省都会因后期糟糕的人工智能性能而抵消,甚至更糟的是,由于数据点错误而错失关键洞察。通过部署准确率高达 98-99% 以上的航空专用文档人工智能,您可以为所有下游应用(从预测性维护和机队优化到合规性审计和智能助手)奠定坚实的基础。
总之, 高精度文档AI是航空级AI的关键它将大量非结构化文件转化为可靠的结构化数据。有了它,您的法学硕士、知识图谱和分析仪表板翱翔——提供精准、可操作的洞察,推动运营安全和效率。如果没有它,即使是最强大的人工智能也会因输入不稳定而失灵。随着航空业拥抱数字化转型和人工智能,那些以干净、精准的数据提取为基础的企业将拥有决定性的优势。这就像飞行前拥有一个超级可靠的指南针——没有它你就无法起飞,同样,任何人工智能之旅都离不开可靠的数据。通过将高精度文档人工智能解决方案嵌入到您的流程中——配备领域优化模型、强大的 OCR 以及与矢量数据库的无缝集成——您可以确保您的航空人工智能计划充满信心、精准地起飞。
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