浅谈中国民航新技术应用与发展Word文档格式.docx

1、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（2016）03（b）-0061-03党的十八大报告提出，实施创新驱动发展战略。科技创新是提高社会生产力和综合国力的 战略支撑，必须摆在国家发展全局的核心位置。民航的发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，也是保证飞行安全的最有效手段之一。新技术本身就是创新，新技术的应用推广就是发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发展的已有技术和手段。目前，我国 民航业正处于快速发展时期，

2、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发展，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 2014 年底成立航行新技术应用与发展工作委员会，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）、广播式自动相关监视（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“加快实施创新驱动发展战略，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

3、“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安全水平和服务质量上来，做到成熟的要 深化，不足的要补上，正在发展的要抓紧。1 各新技术应用与发展简介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，对民航实现持续安全、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。2009 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 20092025

4、年期间实施PBN 的政策和总体工作计划。从2010 年起，中国民航以九寨机场为例，开始推行公共RNP 的概念，2013 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%，达到 90.4%。目前，中国民航具有颁证运输机场 215 个，截至 2015 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2016 年底，具备PBN 程序的机场将达到203 个，全面实现PBN 运行的机场将达到 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

5、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安全具有重 要的意义2。2012 年中国民航发布了平视显示器应用发展路线图，详细描述了HUD 的发展计划，提出了总体的战略目标与时间节点。2015 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，

6、航班平均正点率提升10%。截至 2015 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。2016 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应用广播式自动相关监

7、视（Automatic Dependent Surveillance-Broadcas，t ADS-B）是一种基于卫星定位和地/空数据链通信的监视技术，是监视技术的主要发展方向，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 试验运行等项目，积极推进 ADS-B 的应用与实施。2009

8、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。2012 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、基本原则、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。2015 年 11 月修订并发布了中国民用航空ADS-B 实施规划，计划在2020 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

9、。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 成本低、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不足， 具有广阔的应用前景4。2013 年底启动浦东机场试点工作，2014 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。2015 年 4 月 29 日，在上海浦东国际机场顺利完成了中国民航

10、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。2015 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-2015-129）。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基本的计算。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、

11、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。2009 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、

12、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、地面控制服务主站、移动交换系统以及用户终端等部 分组成，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，2013 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

13、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2017 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2015 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基础设施。北斗民航应用示范项目“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项目，列入了中国第二代卫星导航系统重大专项实施方案。2015 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”的原则，率先在通用航空 领域推广北斗应

14、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2014年 3 月马航 MH370 失联事件在全球引发了极大震动，对民航安全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，2015 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2018 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AC

15、ARS 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”计划。第一步即 2016 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2017 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，基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安全监控体系。2016 年 5 月，CAAC 下发了

16、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2016 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、提高安全水平的关键支撑，是实 现民航可持续发展的有力保障。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.2009.2 刘小磊.民航领域HUD 技术浅析J.科技资讯，2014（13）：228.3 中国民用航空局.中国民用航空ADS-B 实施规划Z.2015.4 中国民用航空局.卫星着陆系统（GLS）运行批准指南Z.AC-121-FS-2015-129，2015.5 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-2009-31，2009.