智慧引领空管高质量发展
2021-09-03民航局空管局副局级领导李其国
◎民航局空管局副局级领导 李其国
李其国
一、技术创新是空管安全运行的本质特征与动力源泉
2021年3月31号,中共中央政治局常委、国务院副总理、中央空管委主任韩正同志来到空管一线进行调研视察指导工作,调研了刚刚落成的空管三中心:运行中心、气象中心和情报中心。此前,2019年韩正同志视察北京区域管制中心,在参观完三中心基础设施,听到三中心的所有设备和技术都实现了国产化后讲到:“超出想象、非常满意。”在听取民航局空管局的工作汇报以后,韩副总理指出:“空中交通管理是国家综合交通运输体系的重要组成部分,是保障航空事业发展的重要基础。”“要从保障国家安全的大局出发,加快提升空管装备设备水平,构建以国产装备为主的保障体系。”
中共中央政治局常委、正国级的领导,两年两次视察空管系统,充分说明了党中央、国务院对民航和空管工作的高度重视,已经把空管的自主创新和装备的国产化上升到了国家战略,上升到了国家安全和国防安全的战略高度,对空管技术创新和国产化寄予了深切的厚望。
民航运输与空管的发展历程本身就是技术不断进步、不断创新、不断升级的历史,也是与飞行控制技术、空中航行技术、通信导航监视技术相生相伴、相互促进、交替上升的历史。运输飞机从人工、机械、电气化到自动化,经历了三次工业革命,空管所有的技术,通信导航、监视、气象和航行情报都是从最初的人工目视观测、目视飞行发展到现在,以计算机、以网络、以自动化为主的全自动飞行。从空管来讲,现代化的通信技术、卫星导航、计算机技术、网络信息技术以及自动化控制技术,使得民航空中飞行和空管技术越来越先进,民航的运行也越来越安全,越来越便捷。空管的各个专业,管制、空域、通导、气象、航行情报本身都是民航飞行安全的重要基础部分,也可以说技术是我们空管的基石和柱石。
创新是空管发展的灵魂,智慧空管不仅是空管的本质特征,更是让空管高质量发展的动力源泉,我们有理由、有能力、有信心让智慧空管成为智慧民航建设的主阵地、排头兵和主力军。
冯局长也多次对空管局讲:民航强国,空管先行。智慧民航的建设,空管是重中之重,空管是关键,空管不智慧则民航很难智慧。
“十三五”期间在创新战略驱动下,我们的空管发展取得了丰硕的成果,特别是五年以来空管的安全形势稳中向好,创造了历史最好的安全水平,连续三年事故征候为零,空管差错的万架次率下降了30%。其中应用的技术创新、社会升级和各类安全工具,在安全中发挥了巨大的作用。
在大兴机场建成的世界上最大管制终端自动化系统,实现了Ⅲ类B(CAT-ⅢB)精确的仪表着陆运行,HUD75米的起飞运行,四级的A-SMGCS低能见度运行,均是世界最先进的技术。
五年以来,空管系统大力推动流量管理,CDM连续上升下降,AMAN/DMAN离场管理,运用了尾流间隔的分类,场面先进控制系统、数字放行、数字通播等新技术,开展了四维航迹和TCAS(机载防撞系统)等前沿技术的实验,有效提升了空域的使用效率和航班运行的更高效率。
空管的保障架次从“十三五”初期的700万架次提升到了2019年的1080万架次,增加了近50%。航班正常率变化尤其明显,从68%提升到了2019年的82%,技术创新已经成为民航高效运行的重要手段。
五年来,在国产化应用方面也取得了重大的进展。在全国部署了350套左右的ADS-B都是国产系统,我们还建立了自动转报、民航的飞行计划处理系统、民航的数据通信网系统、飞行信息系统、流量管理系统、气象预报系统,均已实现国产化,这个也是历史上前所未有的。最具标志性的地位、最具技术含量、对于民航安全运行效率影响最大的两个系统:一个是纯国产的飞行流量管理系统;另一个是高空中低空进近管制中心以及塔台自动化系统,目前业已经具备完全自主国产能力,现在80%的系统都是国产化产品,泰雷兹、英德拉只占20%。
二、智慧空管建设的主要目标和重点领域
我们的目标是在2025年使中国的空管成为亚太一流,空管的年保障能力将达到并超过1500万架次,航班正常率将稳定保持在80%以上,空管自主创新能力持续提升,空管设备国产化的比例,将由现在的60%提高到整体80%。同时,空管与机场、航空公司协同运行的关系也更加紧密、高效和顺畅,智慧空管建设将成为空管发展的主题和主线。
立足以上目标,智慧空管主要有四个领域或者四条发展主线:
第一是智慧的技术,技术是空管的核心支撑。从场面交通来讲,比如地空宽带通信、5G通信、自动滑行技术、低能见度运行技术、场面监视技术、集成塔台技术、数字放行技术等目前我们处于全球领先,已经在45个国内机场实行了DCL就是数字放行,不需要管制员和飞行员对话,飞行员只需要接收指令就可以操作。而美国目前仅有约20个机场实现这一功能。在起飞降落阶段,空管大力推进连续上升下降、点融合、AMAN/DMAN、进离场的排序管理、RNP以及G-BAS(地基增强系统)等技术,目前我们也都已掌握。在航路飞行阶段进一步推广LDACS(L波段数字航空通信系统),有地空全程数据链通信、卫星通信、卫星导航,在管理中心推进新一代的自动化系统,也正在研究基于云架构的新一代自动化系统。近五年的各种新技术、各项智能化的技术都在空管得到全面深入的应用。
第二是智慧的装备,设施设备和新基建是智慧空管的重要基础和支撑保障。空管向网络化、自动化发展,要进一步完善全国通信导航监视、气象观测等系统的网络布局,但目前我们仍与世界先进国家存在较大差距,还要进一步夯实发展。目前美国二次雷达约有500套,我们有150套,我们的目标是建设到240套;美国的全向信标(VOR)4-1有1100套,我们有450套;美国高精尖的天气雷达有168套,整整领先了我们20年,目前我国最先进的就是去年在大兴机场建成的相控阵国产气象雷达,我国只有4套,其余为常规性的,我国在气象雷达上存在差距。因此我们要在最短的时间内,在“十四五”期间将这个短板补齐,同时在传统基建的基础上,进一步发展新基建,大力加强新技术的建设。
另外还要推广基于IP技术的语音联网通信,推行ADS-B以及广域多点定位,提高国家空域的基本空管保障能力。加强区域管制中心终端、集成塔台建设,利用最新的技术和算法,提高空管自动化系统的功能和性能,加快以数字化、信息化和语音数据中心为依托的空管业务转型,提高空管的安全和效率。
预计“十四五”期间,空管在传统基建及新基建技术应用投资的总需求,能够达到380亿。
第三是智慧运行,民航为广大旅客提供高水平的真诚服务,最重要、最直接的体现就是每个航班都做到安全高效的便捷。智慧运行是空管的核心职能,是空管价值的体现,也是智慧民航和智慧空管建设的核心。但是如何采用新技术,加强智能空管、智慧民航的建设,采用技术手段、协同决策,将不利影响缩减到最低是我们亟需解决的。智慧空管的运行要以体系建设为重点,构建以全国空中交通流量管理系统为核心的新型运行管理机制,发挥空管、机场、航空公司不同主体的作用与积极性,以及运管委的作用来强化协同决策,协同运行,构建与空域分类、空域邻国动态使用,数字化空域设计,大容量空中通道与空域优化调整相结合,满足大中型机场枢纽,世界级机场全面运行,这方面必须要加强军民的联合运行,实行统一的动态调整。另外还要构建以高空、中低空、近进集成塔台为框架的全国空管自动化系统,集成各种新技术和性能,大力提高管制中心保障规模和能力。此外,还要进一步加强与飞行信息、飞行有关的信息系统建设,比如精准气象的预报,这也是我们现在正大力建设、攻关的。此外,还有临近监视系统,机场的精细化预报,要精细到首都机场三条跑道,每一条跑道的天气现象、起降的标准都不一样,从而提高机场运行的效率高。同时航行通道信息、导航数据库的信息、飞行计划的信息、天空一体化气象的信息,都可以直接作用于民航的运行和空管的运行中、这是空管智慧运行的核心,是出发点和着力点也是重点。我们的目标就是与航空公司和机场构建起全民航服务互联互通、共享共用的智慧化协同运行环境,推动我们空管的运行向协同化、精细化、高安全、高效率发展。
第四是智慧管理,智能化的空管技术加上人的积极因素和科学高效的管理等于智慧空管。智慧空管不仅具有技术性,其管理在智慧空管中具有体制机制重要性的保障作用。空管的管理要向数据化、智慧化、现代化发展,现在的设备技术越来越先进,运行越来越复杂,如果管理跟不上,那么智慧空管就会大打折扣,所以也要求管理跟上。管理要实现基于数据化,基于大数据的决策,利用各类科技工具的手段,加强空管人才队伍的建设,人是智慧空管建设的核心和根本。空管局今年发布了一个计划,大力实施“300空管人才工程”,即培养100个管制运行专家、100个技术专家、还要培养100个空管的国际人才,空管是一个高度国际化的行业,人才在智慧空管建设中起到决定性作用。要深化空管体制机制改革,加强军民航的深度融合,创造良好的空管运行外部环境,取得军队对民航的支持,提高空管运行决策的效率,为我们智慧空管建设提供制度保障。
三、携手共建智慧空管
近期,我们的工作主要围绕三个方面来做:第一是提升理念认知,做好顶层规划。智慧空管建设是一项长期系统性的工作,是发展理念和发展模式的转变提升,我们将于今年完成智慧空管运行概念、总体框架的设计和实施路线图的发布。要在全空管统一思想认识,凝聚以安全为底线,以智慧空管为发展主线的理念共识。第二是落实韩正副总理的指示,加快空管设备国产化,规划目标是到“十四五”期末,空管的国产化率达到80%。目前空管所有类别的设备都具有国产化能力,而仪表着陆系统仍需配合空管办进行技术攻克,从而实现整个空管全类别、全种类的国产全覆盖。这项工作意义非常重大,也需要我们和产业界共同推进。第三是加强战略合作,共同建设智慧空管。目前空管局已经与国内诸多单位签署了战略合作协议,在空管技术创新、人才培养、设备国产化方面取得了积极进展和丰硕成果。
智慧空管的建设离不开产业界、科技界的支持,离不开工作者的深度参与。空管局将继续秉承开放合作的理念,与大家携手共建智慧空管,共同塑造智慧民航高质量发展的美好未来。