聚焦智慧民航 | 智慧空管：开启高效运行时代

2019年3月底，一架中国总装的应用i-4D技术的空客A320neo飞机在天津与广州之间成功完成了中国和亚太地区的首次初始四维航迹（i-4D）演示验证，实现了飞行中该架飞机的飞行轨迹全程与地面保持同步；同年8月，在即将投运的北京大兴国际机场，我国自主研发的先进机场场面引导系统顺利完成低能见度条件下灯光指示引导飞机滑行验证……未来10年，这些创新性的民航空管技术将不再停留在验证和特定环境及机场使用阶段，更多运行节点与管制场景将应用基于大数据、广义管理、人工智能、语音识别的新管制和运行技术，我国民航将迈进全面智慧化的空管时代。

今年初，民航局印发《智慧民航建设路线图》（以下简称《路线图》）。根据《路线图》，未来5年~10年将以民航“四强空管”建设为依托，着力构建安全稳、效率高、智慧强、协同好的新一代空中交通管理系统，实现广域覆盖感知、深度网络互联、数据融合赋能、智能协同响应以及智慧高效运行，从而有效提升空中交通全局化、精细化、智慧化运行能力和服务水平。

首都机场塔台（汪洋/摄）

协同——信息共享下的决策

“精准研判民航运输需求，科学规划行业整体运行保障能力，合理部署行业关键保障资源，建设面向全行业的民航协同运行平台，加强运行全流程态势监控、多主体协同联动和一体化指挥调度，推动实现航空器全流程精细化管理”。《路线图》对实现全国民航协同保障运行提出了明确目标，“协同”成为关键词。

协同出效率，也是智慧空管建设的重要抓手。2021年11月23日，全国民航协同运行系统建设工作正式启动。民航局运行监控中心相关负责人介绍，该系统将以服务民航各运行单位日常运行生产为出发点，实现航权、时刻和预先飞行计划“三网融合”“一网通办”。特别值得关注的是，该系统将强化预先飞行计划管理在运行战略规划阶段的“容需平衡”作用，从而提升预战术阶段航班计划动态调整的决策支持能力。“这对于实现航班运行全流程监控、支持民航运行品质分析评估等，都将起到重要作用”。

2022年全国民航工作会议同样提出，将提升协同运行水平，出台《民用航空协同运行管理办法》；扩大运行数据共享范围，初步完成所有运输航空公司、运输机场和空管相关数据资源的汇集共享；充分发挥全国流量管理系统功能，加快形成以流量管理为核心的运行服务体系。

2021年5月，全国流量管理系统正式投入运行，标志着中国民航流量管理新时代开启。该系统是与美国空中交通流量管理系统、欧洲中央流量管理中心媲美的全球三大技术领先流量管理系统之一，实现了“统一平台运行、统一时隙分配、统一数据交换、统一工作流程”，流量管理模式由“粗放式、分散式”的间隔管理转变为“精细化、集中式”的总量管理，流控信息直接精准发布至目标航班，减少了层层传递、层层加码的情况，全面提升航班运行效率。

“航空公司、机场、空管运行数据在一个平台上进行充分共享，交互的系统能够保证信息传递及时准确。通过采集、处理民航运行基础信息，该系统实现了运行态势的监视、分析、预测和信息发布”。民航局空管局相关负责人表示，全国流量管理系统可平衡空中交通需求与容量，减轻终端机场和航路交通压力，有效减少航班延误，提高空管运行效率和安全水平。

《路线图》明确，到2025年，中国民航将实现全国民航运行信息实时共享，航班运行态势监测水平和趋势预判准确性、航班整体运行品质数字化评估能力也将大幅提高。一个高效协同的现代化空管运行管理体系将以崭新的面貌迎接后疫情时代民航业的春天。

精细——以秒为单位的运行

旅客可能想象不到，再过几年，中国30%的航班运行将精确到“十秒级”。

为什么要如此精细地控制飞行时间？在较长一段时间内，中国民航运输增长量维持在10%以上，可以预见，后疫情时代还将持续增长。为应对航空运输持续增长给现行空管系统带来的挑战，空管系统亟须进行新一轮升级。

智慧空管建设重点推进的四维航迹运行，是目前国际民航界普遍公认的下一代航行系统核心运行理念，是应对航空运输持续快速增长的一种革命性解决方案。智慧空管建设将以四维航迹管理为基础，建立以航迹管理为核心的先进空管运行模式，提升战略、预战术、战术层面的流量管理能力，推进航班全生命周期精细化管控，提高安全水平，实现扩容增效。

制图/王世鑫

2019年9月，我国成为全球第二个开展基于四维航迹精细运行（TBO）试验飞行的国家。与三维航迹相比，四维航迹在三维空间上增加了时间维度。民航局空管局相关负责人介绍，基于四维航迹的精细运行，核心在于时间精确可控。通过四维航迹运行，航班运行时间控制精度可以从目前的“分钟级”“十分钟级”升级到“十秒级”，并赋予航路点可控到达时间，确保实现航空器运行全程“可控、可达”的精细化控制，为空管、航空公司、机组、机场等相关方高度协同、精细决策奠定技术基础，从而提升空中交通安全高效运行的能力。

在对时间维度精细化控制的同时，通过新技术应用，民航空管持续开展扩能增效。自2015年以来，民航局空管局先后组织开展了基于RECAT（尾流间隔分类新标准）技术的缩减尾流间隔可行性研究与验证，搭建RECAT技术验证平台，开展动态尾流间隔管理研究，并制定了中国民航航空器尾流重新分类方法与间隔标准（RECAT-CN），实现了从“理论突破”“技术攻关”到“规章起草”“落地应用”的全流程覆盖。在广州白云机场、深圳宝安机场开展的RECAT-CN实验运行中，空客A330、波音787等中型飞机前后机尾流间隔从7.4公里缩减到5.6公里，目前北京、上海等12个主要机场正在推广应用该技术。

民航局空管局相关负责人表示，RECAT-CN实施将扩大2%的跑道高峰时段容量。“未来，民航空管将持续优化中国航空器尾流重新分类标准，统计分析航空器尾流重新分类实施率、精准实施率、缩减率、相对间隔、跑道占用时间和五边速度执行等10余个评价指标，在千万级机场推广应用，持续研究更加动态灵活的间隔管理模式”。

融合——可靠管控下的无人飞行

“未来，远距离城市间的货运可能是通过无人驾驶大型货机与有人驾驶航空器接力完成的”。这是在2018年全球无人机大会期间，与会人员设想的无人机与有人驾驶航空器融合运行的场景。但当时业内普遍认为，“实现无人机与有人驾驶航空器的融合飞行，技术堡垒并不大，安全风险更为突出”。

如何实现无人机与有人驾驶航空器空中管理系统的安全融合运行，《路线图》给出了实施路径，即按照先通用后运输、先隔离后融合的方式逐步实现无人驾驶航空融入国家空域体系。到2025年，建立民用无人驾驶航空器服务试验区；到2030年，民用无人驾驶航空器服务产业逐步发展成熟；到2035年，运输航空与通用航空、无人驾驶航空器实现协同运行。

要实现无人机与有人驾驶航空器融合运行，首先要营造融合运行环境，实现空域数字化运行、有人无人航空器混合飞行安全预警告警、飞行冲突解脱与智能引导、飞行安全应急保障能力提高。中国民航大学空中交通管理学院院长赵嶷飞表示，目前，国内无人机主要以在试验区的隔离飞行为主，应急救援、航拍等飞行则采用特许审批的方式。随着无人驾驶航空管理体系的建立以及无人驾驶航空管理规章标准的制定和完善，到2030年左右，大型固定翼无人机长航程物流运输飞行有望最先进入非隔离空域运行。

为拓展运行场景，开展无人机系统安全性、可靠性及验证符合性研究，2020年，民航局公布了包括北京市延庆区、上海市金山区在内的全国首批13个民用无人驾驶航空试验基地（试验区）。根据计划，今年还将开展第二批民用无人驾驶航空试验区综合论证工作。

民航局空管办相关负责人表示，到2030年，智慧空管将实现基于新一代空中交通管理系统的全国航班运行仿真和实验验证，探索基于算力的航班融合运行。随着无人机运行试点工作的推进，民航局将对试点经验进行立法转化，重点对低空无人机公共航线划设和运行进行研究，开展垂直起降载人及物流无人机试运行，为制定适航、飞标、空管运行规则和标准提供依据，最终建成空域共享、数据互联、运行高效、管服一体的有人无人航空器运行体系，实现无人驾驶航空融入国家空域体系。（中国民航报 记者张嘉宁）

光点

技术革新开启发展新纪元

随着大数据、人工智能、语音识别和集成塔台等新技术的应用，高度依赖技术进步的民航空管迎来了前所未有的发展机遇。民航空管必须把握机遇，抓住关键，率先应用先进技术和设备，大力提升自主创新能力，充分激发智慧空管发展潜力。

近年来，民航空管高度重视智慧建设，大力推进强安全、强效率、强智慧、强协同的“四强空管”体系建设，“智慧”成为其中的重要一环。今年初民航局发布的《智慧民航建设路线图》，为智慧空管擘画了蓝图，指明了方向。其中明确，构建安全稳、效率高、智慧强、协同好的新一代空中交通管理系统，实现广域覆盖感知、深度网络互联、数据融合赋能、智能协同响应和智慧高效运行，提升空中交通全局化、精细化、智慧化运行能力和服务水平。为了实现这一目标，民航空管将智慧空管建设摆在突出战略位置，争取率先应用先进技术和设备，加快科学技术创新，努力实现国际接轨，早日实现智慧发展。

激发智慧空管活力，必须坚持不懈加大科技创新力度。应大力推进新技术运用转化，积极推广地空数据链、点融合、智慧塔台等成熟技术应用，为民航空管安全高效运行提供有力支撑；深化四维航迹精细运行研究，推进航班全生命周期精细化管控，提高安全水平，实现扩容增效。信息技术将在空管领域掀起浪潮，云计算可以将空管运行数据储存并部署在云端服务器中，迅速实现数据无缝连接；大数据可以将空管运行数据分析得更深入、更透彻；管制智能化能够将管制员从繁重的工作中解放出来，降低出错率，提高管制效率。因此，必须加强新技术与空管的融合研究，早日共享新技术发展红利。

激发智慧空管活力，必须加快国产化步伐。作为保障民航高效运行的技术中枢，提高空管设备的国产化水平至关重要。要大力支持国产民用卫星使用，强化北斗系统在民航领域应用，开展北斗星基增强系统验证评估；提升空管装备国产化率，集中力量做好仪表着陆系统等核心空管设备国产化攻关。此外，还要完善科研基础平台，加快完成空管规划技术研究院筹建，推进空地一体综合验证平台建设，加快空管保障基地和重点实验室建设，有效整合系统内外部科研资源，凝聚空管创新合力。

放眼全球，智慧空管是互联网时代的大势所趋，数字技术在空管领域的应用将越来越广泛。民航空管唯有稳扎稳打、精准发力，奋力跑好这场事关长远、考验耐力的“马拉松”，才能有力支撑多领域民航强国建设。（中国民航报 记者高雅娜）

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编辑|王亚玲

校对|张   彤

审核|程   凌