以智慧空管为抓手建设民航新质生产力的思考

□ 中国民航管理干部学院 陈艳彦 民航中南地区空管局 尚 锋 张年龑/文

党的二十大强调指出：“必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力，深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略，开辟发展新领域新赛道，不断塑造发展新动能、新优势。”2023 年9月8 日，习近平总书记在东北考察时指出，要整合科技创新资源，引领发展战略性新兴产业和未来产业，加快形成新质生产力。总书记提到的战略性新兴产业、未来产业和新质生产力，这些关键词相互关联，信号鲜明，意涵丰富，其核心是以科技创新引领产业全面升级，带动新经济增长点不断涌现。

当前，以科技创新为引领，以“智慧”为重要特征的新一轮科技革命和产业变革正在全方位重塑全球民航业的形态、模式和格局。民航局领导多次强调要把创新作为应对发展环境变化、实现新旧动能转换、推动系统转型升级的根本之策。智慧空管作为智慧民航建设的核心领域之一，是实现多领域民航强国建设的重要支撑，是推动空管高质量发展的根本路径。当前民航空管系统正在围绕创新链、产业链、服务链开展创新与改革，在此背景下，如何以智慧空管为抓手建设民航新质生产力，值得我们深入思考。

新质生产力的内涵与意义

“新质生产力”，起点是“新”，关键在“质”，落脚于“生产力”。生产力是推动社会进步最活跃、最革命的要素。社会主义的根本任务就是解放和发展社会生产力。新质生产力有别于传统生产力，涉及领域新技术含量高，依靠创新驱动是其中关键。从经济学角度看，新质生产力代表一种生产力的跃迁，是科技创新在其中发挥主导作用的生产力，是摆脱了传统增长路径、符合高质量发展要求的生产力，是数字时代更具有融合性、更体现新内涵的生产力。

新质生产力的提出，不仅意味着以科技创新推动产业创新，更体现了以产业升级构筑新竞争优势、赢得发展的主动权。新一轮科技革命和产业变革与中国加快转变经济发展方式形成历史性交汇，面向前沿领域及早布局，提前谋划变革性技术，夯实未来发展的技术基础，是不容错过的重要战略机遇，是抢占发展制高点、培育竞争新优势的先手棋。

生产力的三要素包括劳动力、劳动工具、劳动对象。新质生产力就是要在高素质人才、新生产要素和新装备上大力开发和发展。这一定义不仅为各行各业提供了方向，对于民航空管这一特定领域，它更是指明了未来的发展路径，新的生产要素指向可无限循环利用的信息资源——数据；新装备指向具备高创新性、高虚拟性、高协同性、高价值性的新基础设施，比如自主创新的空管设备以及数字基础设施，而高素质的空管人才是生产力三要素中的核心要素。

新质生产力对智慧空管建设提出了更高要求

智慧空管作为智慧民航建设的核心领域，是实现多领域民航强国建设的基础。新质生产力核心是以科技创新为主导作用的生产力，新质生产力以高效能、高质量为基本要求，以数字化、网络化、智能化、绿色化、融合化为基本特征。而智慧空管恰好符合了这些特征。空管是高科技密集、专业技术集成的行业，空管也是民航运行的核心枢纽，其高质量发展对于整个行业的安全、高效和效益至关重要。新质生产力将为空管带来技术上的革新和管理上的优化，提高民航运行整体质量和效益。

在加快形成新质生产力的战略要求下，为了切实支撑智慧民航建设主线，全面提升空管系统安全水平与运行效率，智慧空管需要具备以下五个重要功能：

（一）广域覆盖感知

主要是指智慧空管的触达能力，通过建立完善空管行业通信、监视、导航、气象、情报等基础设施，有效感知覆盖时间、空间、业务等不同维度的基础态势，实现跨专业、跨属性的基础信息数字化，全面拓展感知范围，实现全要素、全流程、全场景覆盖。这体现了新质生产力的网络化特征。

飞行全阶段数字化管制时代即将来临。以甚高频地空通信、陆基导航、空管雷达等为代表的传统模拟信号时代空管设施，逐渐面临资源与技术发展瓶颈，空管生产领域诸如机场廊桥、远端飞行区、终端区低空空域等区域，有着大量的信号盲区，难以满足现代航空业发展需要。未来将依靠多点定位、航空数据链、5G等技术实现广度和高度的覆盖感知；通过物联网手段，空管系统内的大量专业设备、传感仪器仪表都将具备深度连接能力；从陆基向星基的定位导航服务将有效提升导航的精度、完好性、连续性和可靠性，有限的空域资源将得到进一步的优化利用。

（二）协同共享决策

主要指智慧空管对环境的优化能力，通过在空管系统各类运行网络之间形成有效连接，实现信息的互通访问和接入设备的互操作，在全系统范围内实现飞行、流量、航行情报等信息的共享，进而实现信息资源的一体化和立体化，营造空管协同信息环境，实现四维航迹信息全生命周期管理。这符合了新质生产力的数字化特征。

国际民航组织正在推行基于性能的服务，倒逼空管各专业技术向协同化、统一化方向发展，逐渐模糊传统技术专业界限，实现以一体化的技术支撑一体化的运行这一最终目标。以国际民航组织最新提出的一体化通信、导航、监视与频谱（ICNSS）概念为例，通过将通信、导航、监视技术不断融合，突破频谱资源条块化使用的限制，同时结合基于卫星星座的民航通信导航监视技术的日益成熟，为一体化运行提供满足其性能要求的技术服务。

（三）弹性敏捷适变

主要指智慧空管对资源的利用能力，以期空域资源、运行流程、能力要求等能够弹性、敏捷、快速地变化以适应不同时期、不同地域、不同需求的运行挑战。这反映了新质生产力的高效能的特征。

单一技术领域的发展尽头只是智能化，而通过领域间的融合和扩展形成高度自主的空地一体化的空管运行体系， 这是智慧空管的最终目标和愿景。在航空系统组块升级（ASBU）的模块和引线矩阵中，基于航迹的运行（TBO）是各类引线的总集成和最终实现目标。TBO 的核心理念是以有人或无人航空器全生命周期的四维航迹为中心的精细化运行，重塑全流程多主体的空管运行，使运行更加协同化、智慧化。

（四）复杂安全可控

主要指智慧空管对人员及组织的支持能力，基于海量数据赋能，充分运用各种智能化新技术，培育面向复杂运行环境的计算推理、趋势预测、规律发现、安全预警、科学决策等能力。这体现了新质生产力的智能化特征。

随着大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术在空管系统深入应用， 可以预见未来机载航电系统与空管的协同能力将进一步提升，使得气象、情报等信息服务逐步智能化，飞行全阶段数字化空管运行将得以全面实现，具有人工智能特征的系统和设备更广泛地参与到空管运行中，为空管运行提供更加灵活高效的决策支持。同时，信息的集成化和智能化处理可以显著提升空管运行安全、效率、容量与秩序，降低偶然因素带来的不确定性，提高整个系统运行的可靠性。

（五）扁平生态友好

主要指智慧空管的目标导向，通过对数据的累积、分析、学习，实现系统自主判断能力和对未来发展趋势的预测能力，提升空管部门与航空公司、机场等相关方之间协同决策的智能化水平，构建新型组织为多元用户提供全流程、多元化、个性化和高品质的空管服务供给能力。扁平化、生态化也是空管数字化转型的一个必然结果。这也是新质生产力助推高质量发展、成果更好地造福人民的体现。

此外，新质生产力强调的技术创新、管理创新和模式创新，在智慧空管中得到了充分体现。它不仅仅是将新技术应用到空管中，更是对整个空管系统进行重新思考和设计。

以智慧空管为抓手建设民航新质生产力的路径建议

智慧是行业发展的时代特征，是空管创新发展的驱动力，是空管安全发展的技术支撑。空管是高科技密集、专业技术集成的行业，建设智慧空管，有利于提高中国民航引领全球民航发展的创新能力、有利于强化基础研究和新技术应用、有利于发挥制度优势和后发优势，催生更多新产业、新业态和新模式，为多领域民航强国建设增添新动力。

随着全球新一轮产业变革的加速演进，颠覆性技术不断涌现，新一代信息技术与空管技术逐渐融合发展，以国际民航组织航空系统组块升级、美国下一代航空运输系统、欧洲单一天空计划为代表，全球民航空管领域正在围绕基于航迹运行、全系统信息管理、空中交通自主运行等概念进行新一轮的技术变革。抓住新一轮技术革命的战略机遇期，需要以智慧空管建设为突破口，不断强化空管科技创新应用，见之于未萌、识之于未发，将核心技术和关键技术牢牢掌握在自己手里，从而引领行业发展，实现弯道超车，实现从跟跑、并跑到领跑的转变。未来，如何以智慧空管为抓手建设新质生产力？笔者建议，可以从以下四个方面发力。

（一）发挥人才作用，推动智慧空管“持续发力”

党的二十大报告提出，教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。

未来针对空管高质量发展的新要求，围绕人才培养规格与行业未来发展衔接不强的堵点、人员持续创新不足的痛点、自主学习路径不通的盲点等难题，对照空管人才能力素养（画像）模型，围绕人才“选、育、用、留”四个方面，对接国家和民航局人才培养计划，积极推动空管人才培养工作从“工程技能型”到“工程创新型”升级。优化选拔机制，在选才招才引智上领先一步、高看一层，把人才关键变量转化为发展最大增量，激发各类人才创新创造活力；强化培育培养，以“空管百人”计划为依托，建立健全人才培养体系建设，强化专业技术人才资质能力；发挥人才效能，加快岗位优化融合，提升队伍专业素质，积极探讨各专业岗位优化融合，形成“一人多岗、一人多照、一专多能”的良好局面，培养一批专业型、融合型、复合型人才队伍；以空管国际化人才培养为着眼点，准确把握时代发展机遇，密切关注行业发展需求，鼓励空管人才参与国际学术会议和研讨会，与国际同行进行深入的技术和经验交流，分享中国空管故事，展示中国空管成就，输出中国空管理念。

（二）注重数据功效，夯实智慧空管“硬核根基”

数据是空管构建新质生产力的主引擎，以数据为基础的通信技术、时空技术、信息技术、算力技术在内的新一代基础性技术正在对各行业各领域产生深刻影响。未来CNS 底层基础设施与集成信息服务解耦后，可以逐步实现基于性能的CNS 服务。空地互操作性解决方案可将机载航迹传输至地面系统，从而确保空中和地面预测的一致性，实现空地、军民、国内与国际、有人无人航空器、民航与其他交通等多方之间的高效协同互操作和深度融合运行，将实现在全系统范围内实现飞行、流量、航行情报等信息的数据共享，营造空管协同信息环境，实现与航空公司、机场和其他相关单位进行深度合作，提高资源利用效率，同时也为旅客提供更为便捷的出行体验。

未来，利用人工智能技术在扩大航空运行场景应用的同时，必须实现数据、算法与应用层的安全可控，利用知识、数据、算法和算力四个要素，建立新的可解释和鲁棒的AI 理论与方法，发展安全、可信、可靠的AI 技术。通过这些技术的赋能，未来空管将在安全与效率中取得最优平衡。

（三）强化新技术应用，激发智慧空管“最大增量”

新技术的研究创新和推广应用是智慧空管建设的主阵地。近几年来，中、美、欧等国家和地区都在借助第四次工业革命带来的智慧技术，积极建构空管新概念、新标准、新程序和新平台。

可以预见的是，智慧空管最终目的是要通过核心技术的赋能和感知互联、数据融合等基础设施的支撑，实现自主运行、有人/ 无人驾驶航空器混合运行等运行场景，最终实现基于航迹运行的总体愿景。特别是针对在传统基于扇区分区管理条件下，管制员工作负荷大、工作效率不高、全局性和战略性措施缺失等情况，欧美和亚太各国已对四维航迹理念达成一致，空管最终将推动雷达管制方式向基于航迹运行（TBO）管制方式的过渡，在第六版航空组块升级计划中，22 条引线中有14 条引线与提升资源利用率紧密相关，并且最终指向都是TBO，未来空管将推动实现空管资源利用率的极大提高、安全保障能力的极大提高、运行效率的极大提高。

未来，积极构建FF-ICE 协同信息环境，实现空—地、地—地四维航迹的共享与同步，验证基于时间的流量管理技术；在国内主要机场和航路验证TBO 环境下的网络化流量管理，覆盖战略、预战术、战术管理等全阶段，覆盖航空公司AOC、机场A-CDM 等全系统的应用验证。

（四）追求自主创新，推动智慧空管“一路领先”

坚持自主创新构建的空管新产业将是智慧空管建设的主战场，是空管创新活动最活跃、创新成果最丰富、创新应用最集中、创新溢出效应最强的领域。

首先是自主研发与技术创新。未来需要进一步加强对空管核心技术的研发及卡脖子技术的攻关，如高精度导航（包括盲降系统）、卫星通信关键技术和先进的运行管理系统（AMAN-DMAN-SMAN 一体化系统），确保我国在关键技术领域的自主可控。同时空管要实现80%以上的国产化替代，降低对外部的依赖。其次是要注重产业生态构建，要加强空管产业与航空制造、航空运营、机场建设等上下游产业的合作，形成一个完整的航空产业链，共同推动整个产业的发展。同时参照国外经验，在关键地区需聚集相关企业和研究机构，形成产业集聚效应，加速技术研发和产业化进程。最后是加强空管新产业的国际合作，积极参与国际民航组织与相关空管组织的标准制定，提升中国在国际民航领域的影响力。同时通过国际航展、“一带一路”相关会议论坛等平台，展示中国空管的技术和服务，树立“中国制造”的高品质形象。

智慧民航建设是“十四五”时期民航发展主线，是提升行业安全发展质量和效益的重要推动力和主攻方向。空管是高科技密集、专业技术集成的行业，空管也是民航运行的核心枢纽，其高质量发展对于整个行业的安全、高效和效益至关重要。作为智慧民航建设的核心任务之一，智慧空管建设任重道远，是一项全局性、系统性工作，需要发挥科技创新的增量器作用，加快形成新质生产力，共同推动空管智慧化发展、高质量发展，为中国民航高质量发展构建起新竞争力和持久动力。