2023年浅谈中国民航新技术应用与发展.docx

浅谈中国民航新技术应用与开展 摘 要：该文简要介绍了中国民航主推的几项新技术—— PBN、HUD、ADS-B、GLS、EFB、卫星通信、北斗、航班追踪，肯定了新技术在提升运行效率、改善航班正点率、提高飞行平安水平方面的重要作用，分析了新技术的最新应用情况，并阐述了新技术的开展方案。 关键词：新技术 PBN HUD ADS-B GLS EFB 追踪监控 中图分类号：V2.4 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2022）03（b）-0061-03 党的十八大报告提出，实施创新驱动开展战略。科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑，必须摆在国家开展全局的核心位置。民航的开展应把握好提升运行品质与强化科技支撑的关系。科技是第一生产力，也是保证飞行平安的最有效手段之一。新技术本身就是创新，新技术的应用推广就是开展理念创新的实践过程。新技术不仅包含扮演革命性创新角色的航行新技术，也包含需要延续性创新从而更好地适应未来开展的已有技术和手段。目前，我国民航业正处于快速开展时期，在新技术应用方面具有广阔前景。 中国民航新技术应用历经多年开展，已进入一个整体推进的新阶段。在组织架构上，中国民航局（CAAC）于2022年底成立航行新技术应用与开展工作委员会，切实强化对中国民航航行新技术建设及应用工作的整体领导和系统把握。将基于性能的导航（PBN）、平视显示器（HUD）、播送式自动相关监视（ADS-B）、卫星着陆系统（GLS）等确定为近期重点推行的4项新技术。在工作理念上，通过文件和领导讲话，灌输相应的思想，提出“加快实施创新驱动开展战略，系统推进中国民航飞行运行方式转变〞总体要求，以更加积极进取的心态推广新技术，锐意进取，充分发挥主观能动性，实现从“局方主导〞转变为“公司主动〞。同时，CAAC强调要把新技术应用的着眼点和落脚点放在提高民航平安水平和效劳质量上来，做到成熟的要深化，缺乏的要补上，正在开展的要抓紧。 1 各新技术应用与开展简介 1.1 基于性能的导航（PBN） 基于性能的导航（Performance Based Navigation，PBN）是国际民航组织（ICAO）提出的一种新型飞行运行方式和空中交通管理概念，对民航实现持续平安、增加空域容量、减少地面导航设施投资、提高节能减排和环保效果等具有重要作用，是我国民航建设新一代航空运输系统的核心技术之一[1]。2022年中国民航发布了基于性能的导航实施路线图，明确了中国民航从2022—2025年期间实施PBN的政策和总体工作方案。从2022年起，中国民航以九寨机场为例，开始推行公共RNP的概念，2022年在该机场强制实施RNP AR运行，九寨机场因此实现了双向起降，航班正常性同比提高13.9%，到达90.4%。目前，中国民航具有颁证运输机场215个，截至2022年底，176个运输机场具备PBN程序，101个运输机场全面实现PBN运行。预计到2022年底，具备PBN程序的机场将到达203个，全面实现PBN运行的机场将到达160个。 1.2 平视显示器（HUD） HUD（Head-Up Display），即平视显示器，是由一块经过特殊处理的平视镜、头顶投影仪、计算机、显示面板组成，与飞机的仪表着陆系统接收机、飞行管理系统（FMS）、高度和速度表、飞行控制系统、机载防撞系统（TCAS）、风切变告警（GPWS）等系统相连。飞行员无需频繁地抬头或低头就能够看到他所需要的飞行参数，对提升飞行品质和飞行平安具有重要的意义[2]。2022年中国民航发布了平视显示器应用开展路线图，详细描述了HUD的开展方案，提出了总体的战略目标与时间节点。2022年11月10日、12日、14日，济南、青岛机场受大雾影响。山航启用基于HUD设备的RVR200米运行程序，顺利保障25个航班准时出港；3 d内共累计借助HUD设备起降38班次，航班平均正点率提升10%。截至2022年底，中国民航具备HUD设备的飞机超过300架，已有20个机场具备了HUD特殊I类运行标准，着陆最低标准由原来的DH60/RVR550降低到DH45/RVR450米，3个机场具备了HUD特殊II类运行标准（DH30/RVR350米）和RVR200米起飞标准。2022年，中国民航将在62个机场公布HUD特殊I类标准（DH45米/RVR450米）；在4个机场（上海/虹桥、郑州/新郑、海口/美兰、贵阳/龙洞堡）公布HUD特殊II类标准（DH30/RVR350米）。 1.3 ADS-B应用 播送式自动相关监视（Automatic Dependent Surveillance-Broadcast，ADS-B）是一种基于卫星定位和地/空数据链通信的监视技术，是监视技术的主要开展方向，是未来“自由〞飞行的奠基石。ADS-B技术在空中交通管制、飞行流量管理、空中交通监视、场面活动监视、飞行信息共享和航空公司运行控制等方面必然具有广泛的应用前景[3]。中国民航自1998年以来，陆续完成了中国民航飞行学院及民航大学朝阳飞行学院ADS-B应用、东航在加拿大哈德逊湾空域ADS-B验证飞行以及成都-九寨、成都-拉萨、南中国海航路ADS-B试验运行等工程，积极推进ADS-B的应用与实施。2022年10月，中国民航发布的中国民航基于性能的导航实施路线图中提出基于性能的导航（PBN）与自动相关监视（ADS）技术融合的总体要求。2022年11月发布的中国民用航空ADS-B实施规划规划明确了ADS-B实施的指导思想、根本原那么、总体目标、阶段规划与技术方案，提出了推进ADS-B建设与运行维护的政策措施。2022年11月修订并发布了中国民用航空ADS-B实施规划，方案在2022年底实现全空域ADS-B OUT的全面运行。与此将配套开展航空公司使用ADS-B 1090ES的适航和运行批准政策的修订发布、ADS-B机载设备加改装等工作，并适时开展ADS-B IN技术验证。 1.4 卫星着陆系统（GLS） 卫星着陆系统（GBAS landing system，GLS），是一种基于GBAS导航性能增强的卫星着陆系统，包括实现精密进近和着陆的GBAS系统，以及与之相关的航空器功能。一套GLS设备可同时满足多个进近程序的使用需求，且具有设备场地环境要求低、信号稳定、建设和运行本钱低、使用灵活等运行优势，可进一步弥补PBN在精密进近及低能见度运行方面的缺乏，具有广阔的应用前景[4]。2022年底启动浦东机场试点工作，2022年陆续完成GLS地面设备选址、频率协调、飞机改装及飞行员培训等工作。2022年4月29日，在上海浦东国际机场顺利完成了中国民航首次卫星着陆系统（GLS）演示验证飞行。东航B6923号A321飞机和山东航空公司B5650号B737飞机参加了演示验证。2022年12月，中国民航正式发布了卫星着陆系统（GLS）运行批准指南（AC-121-FS-2022-129）。 1.5 电子飞行包（EFB） 电子飞行包（Electronic Flight Bag，EFB）是一种主要用于驾驶舱或客舱的电子信息管理和显示系统，能显示多种航空信息数据或进行根本的计算。EFB替代了纸质资料，使信息管理和使用更加方便、准确、完整和灵活；而且实现了实时性能计算，能够在机组自我签派、空中性能计算、应对起飞前性能调整方面提供更为准确、优化的结果；同时通过与航空公司现有信息系统的整合，实现了飞行运行各部门信息的实时共享[5]。2022年10月，中国民航发布了电子飞行包（EFB）的适航和运行批准指南咨询通告和电子飞行包的运行批准管理程序管理程序，同时不断加强与FAA、EASA以及波音、空客飞机制造厂家的政策交流和合作，积极引导并推动中国民航EFB应用。目前，中国民航EFB应用进入了快速通道。已有近半数的运输航空公司开展EFB应用，其中国航、东航、南航、海航、厦航、川航、春秋航、祥鹏航、东航云南、国货航、中货航、顺丰航、首都航公务机、东方公务机等14家航空公司已在B747、B777、B787、B757、B737、A380，A330、A320、GV、G450、G550等机型完成1级或3级EFB补充审定并投入实际运行。 1.6 卫星通信应用 卫星通信系统一般由空间卫星系统、地面控制效劳主站、移动交换系统以及用户终端等局部组成，用户终端发起的信息通过无线信号传递给在轨卫星，之后转接到地面主站，再由地面主站解码后，移动交换系统根据呼叫信息地址将信息传送至网络被叫用户，实现卫星通信。为推动航空公司加快运行控制卫星通信能力建设，建立起有效的内部、外部和陆空双向通信系统，2022年中国民航下发了航空公司运行控制卫星通信应用政策，要求各运输航空公司充分利用现代卫星通信技术，在每架飞机与运行控制中心之间建立及时、可靠的语音通信联系，并明确了3阶段实施时间表，最终在2022年底前实现运输类飞机使用卫星通信系统与运控中心在4 min内建立语音通信的目标。截止2022年底，各运输航空公司共计35%飞机具备了卫星通信能力。 1.7 北斗导航 北斗卫星导航系统是典型的军民两用大型空间信息根底设施。北斗民航应用示范工程“新一代国家空中交通管理系统典型示范工程〞作为北斗应用推广与产业化行业示范类工程，列入了中国第二代卫星导航系统重大专项实施方案。2022年6月26日，中国民航在西安召开北斗民航应用研讨会，明确了北斗应用推广的整体政策，按照“先行先试〞的原那么，率先在通用航空领域推广北斗应用，开展数据搜集和经验积累。随着北斗卫星导航系统覆盖全球进程的深入，将北斗应用逐步推广至运输航空领域。 1.8 航空器追踪监控 2022年3月马航MH370失联事件在全球引发了极大震动，对民航平安管理工作提出了严峻挑战。国际业界对此开展了广泛交流与合作，2022年11月，ICAO采纳了其航空器追踪实施行动指导委员会（NATII SC）提出的相关标准和建议措施，强制要求航空运营人在2022年11月8日前实现对其海洋区域运行至少每15 min通过自动报告对航空器位置进行追踪。 目前，中国民航约有97%的运输飞机已安装了航空器通信寻址报告系统（ACARS），因此，现阶段使用ACARS位置报告对国际航班及运行于偏远地区的航班实施例行航空器追踪监控的硬件条件已经具备。为全面提升中国民航航空器全球追踪监控能力，中国民航局（CAAC）提出了实现具有完全自主知识产权的航空器追踪监控体系建设“三步走〞方案。第一步即2022年底前，利用航空器通信寻址报告系统（ACARS）位置报告功能，完善我国航空器追踪系统，初步实现全民航运输飞机的全球轨迹监控；第二步即2022年底前，完成自主知识产权设备在航空器追踪监控中的方案研究，根本实现通用航空器北斗卫星的实时监控；第三步即2025年底前，初步建成具有完全自主知识产权的航空器平安监控体系。2022年5月，CAAC下发了航空承运人例行航空器追踪监控实施指南（征求意见稿），下一步将实施航空器追踪监控区域演示验证工作；预计将于2022年底前下发正式咨询通告航空承运人例行航空器追踪监控实施指南。 2 结语 新技术是提高运行效率、提升飞行品质，改善航班正常、提高平安水平的关键支撑，是实现民航可持续开展的有力保障。新技术应用的不断深入将会为中国民航带来丰厚的收益和长远的影响。 参考文献 [1]中国民用航空局.中国民航基于性能的导航实施路线图[Z].2022. [2]刘小磊.民航领域HUD技术浅析[J].科技资讯，2022（13）：228. [3]中国民用航空局.中国民用航空ADS-B实施规划[Z].2022. [4]中国民用航空局.卫星着陆系统（GLS）运行批准指南[Z].AC-121-FS-2022-129，2022. [5]中国民用航空局.电子飞行包的适航与运行批准指南[Z].AC-121-FS-2022-31，2022.