關于民航航行新技術應用和推廣的若干建議

唐澤民

摘 要：民用航空是技術密集型行業之一，充分推進航行新技術的應用是民航發展的重要一環，也是我國走向民航強國的必經之路。文章以PBN、HUD和ADS-B三種航行新技術為例，介紹了其在保障民航飛行安全、提高運行效率方面的突出優點，以及新技術應用和推廣中遇到的宏觀頂層設計和微觀具體執行方面的問題，并從如何進一步做好航行新技術應用和推廣的角度出發，以實際運行為核心，從多個角度提出了有針對性的建議。

一、背景介紹

隨著中國民航快速發展，日益增長的航班量與資源保障能力不強的矛盾更加凸顯，行業內外對民航安全的要求也在不斷提升。2016年10月，習近平總書記就對民航安全工作提出了“安全隱患零容忍”的重要批示，由此可見中央對于行業安全的要求。民航局也在認真研究民航發展特點和規律的基礎上，形成了“踐行一個理論、推動兩翼齊飛、堅守三條底線、完善三張網絡、補齊四個短板”的總體工作思路。

民航是技術密集型行業，充分推進航行新技術的應用是民航發展的重要一環，也是衡量民航強國的重要指標。航行新技術的推廣與應用，是呼應民航局提出“創新、協調、綠色、開放、共享”發展理念的充分體現。從歷史的數據來看，從NDB非精密進近到精密進近，安全水平提高了7倍；使用增強型近地警告系統，安全水平提高了20倍。依靠新技術提高民航安全水平，仍有巨大的潛力，進一步做好民航新技術的應用與推廣是我國民航當前的工作重點之一，因此必須不斷深化應用成熟技術，補充完善不足的技術缺陷，加強推廣新技術的應用。基于民航發展的步調，航空公司應著力推動基于性能的導航（PBN）、廣播式自動相關監視（ADS-B）、平視顯示器（HUD）和衛星著陸系統（GLS）等新技術的推廣應用和技術驗證。截至2016年底，中國民航204個機場具備了PBN飛行程序，156個機場全面實施了PBN運行，95%的航路實現了PBN運行，實現了PBN路線圖的中期目標，2017年起，PBN運行逐步進入常態化。民航局一直以來都高度重視監視新技術在民航業的應用，近年來已在運輸航空領域基本形成了以雷達、ADS-B為核心的民航監視網絡。中國民航也將加快HUD的應用步伐。本文以PBN和HUD、ADS-B三種新技術為例提出進一步做好航行新技術應用和推廣的若干意見。

二、基于性能的導航（PBN）

1.PBN概念

PBN（Performance Based Navigation）基于性能的導航，是指在相應的導航基礎設施條件下，航空器在指定的空域內或者沿航路、儀表飛行程序飛行時對系統精確性、完好性、可用性、連續性以及功能等方面的性能要求，是國際民航組織提出的一種新型飛行運行方式和空中交通管理概念，對民航實現持續安全、增加空域容量、減少地面導航設施投資、提高節能減排和環保效果等具有重要作用，是我國民航建設新一代航空運輸系統的核心技術之一，是充分利用飛機自身能力的很好的方案。

2.PBN推廣與應用的問題及舉措

（1）PBN技術過度依賴GPS系統。盡管目前歐洲、俄羅斯及中國都在自主研發星際導航系統，但相比美國GPS系統而言，技術仍較為落后。這是PBN在我國民航推廣與應用所面對的最大問題，推進“北斗”系統在技術方面的革新，融合“北斗”與民航的發展是關鍵之舉，因此必須強化“北斗”系統與航空工業的融合發展，利用國產大飛機等自主優勢平臺，在適航審定、航電系統制造與測試等方面實現突破。

（2）跑道坐標仍處于保密現狀。目前我國航空公司使用客戶化的方式制作導航數據庫，存在安全性不足、成本高昂、系統復雜等問題。這一問題的解決難以由航空公司及其他單位個體實現，需由民航局牽頭成立專項問題工作小組，統一解決。

（3）通航飛機機載設備水平參差不齊。目前通用航空機隊組成非常復雜，國內機型種類繁多，機載導航設備水平參差不齊，又因為其具有作業區域和內容靈活性，因此對所有飛機設備改裝以及規劃是一項復雜而巨大的工程。一些通航飛機機型由于生產廠商的問題不能對該類設備進行在線安裝或升級，這就導致在未來數年內通航飛機必然存在傳統導航與PBN導航方式并存的局面。

隨著通航快速發展，這一問題的復雜性會成指數增長。針對這一問題，我們需從實際出發進行整體規劃，考慮在通航飛機上統一加裝北斗接收機，并且支持民族工業，增加國際導航領域話語權。

（4）在全面推廣過程中，培訓任務巨大。新的導航方式出現，涉及飛行員、簽派員、管制員、情報員、性能人員、機務人員等，培訓范圍非常大，很難實現短期效果，需要從長遠規劃角度考慮。首先培訓人員從了解、掌握到熟練應用需要一個過程，在這段過渡期內勢必會對運行產生影響。相應地，需建立分階段、分層次、有質量保證的培訓體系，逐步推廣，實現從傳統技術到傳統技術與新技術結合，再到新技術完全取代傳統技術的兩個過渡期。

目前的現狀是，民航局在宣貫PBN概念及思想以后授權相關單位積極開展相關技術培訓。民航院校作為知識和技術的搖籃，肩負著推廣新技術、新理念的重大任務，應將PBN納入教學體系中，積極開設PBN相關課程，在飛行訓練中設置PBN訓練項目，在學校階段就完成基礎理論及運行的培訓。進入航空運行單位后，再進行與機型和航空公司運行特點相符的培訓。

三、平視顯示器（HUD）

1.HUD概念

HUD（Head Up Display）平視顯示器，是一種可以把飛行數據投射到駕駛員正前方透明顯示組件上的系統，使駕駛員保持平視姿態獲取飛行信息。HUD可接收機載導航系統或飛行指引系統的信息，使得飛機飛行航跡、慣性加速度、人工地平儀等各種符號，與外部視景的相應特征保持一致，并且通過顯示組件，將所顯示的飛行航跡符號同飛行員透過飛機前擋風玻璃看到的視景結合在一起。HUD系統在向飛行員提供飛行指引的同時，成為安全運行的“保護傘”。HUD具有以下優點：①增強飛行員情景意識，提升飛行運行品質；②提高全天候運行能力和航班正點率，降低機場運行標準；③精確預測接地點位置，可采用連續下降方式（CDFA），有助于實施穩定進近；④提供飛機信息輔助提示，防止不安全事件的發生等。

2.HUD推廣與應用的問題及舉措

（1）關注航空公司的態度和利益訴求。航空公司是推廣HUD使用的主體，但目前航空公司的目光只停留在政府的政策引導層面，未能夠充分感受到HUD對于自身利益的影響，政府需幫助航空公司做數據統計和分析，不僅僅是在安全方面，而且應該從航空公司所運行的機場入手，統計出航空公司在特定機場運行會有多大幾率遇見II類的天氣（HUD的使用，可以使特定機場獲得II類運行能力），會持續多長時間，會對該航空公司當次航班或后續航班造成多大的影響，從而可以從運行效率、財務數據方面說服航空公司積極使用該項技術。

（2）制定激勵政策，提升參與方積極性。政府作為HUD推廣應用的最大受益者，應在看到這項技術給當地經濟和整個社會帶來好處的同時，在政策允許的范圍給航空公司和機場予以獎勵或補貼，從而增加機場和航空公司的積極性。可以給予一些政策，對使用HUD運行的航空公司在申請繁忙機場航線、獲取時刻方面給予支持。還可考慮使用引入新技術的加分制度，從而增加航空公司的積極性、主動性，鼓勵先行后試，最大限度地激發全行業的動力。

（3）適度推進運行標準降低政策。在設備可靠的基礎上，可以對運行經驗豐富、運行品質高的機隊在政策上進一步降低運行標準，適度地推進政策導向性的標準降低審定工作。再依據試運行效果，確定標準降低政策的實施及推廣速度，分別確定人為因素和技術因素對HUD推廣應用的影響，權衡利弊，逐步實施。

四、廣播式自動相關監視（ADS-B）

1. ADS-B概念

ADS-B（Automatic dependent surveillance-broadcast）自動相關監視廣播，該系統無需人工操作或者詢問，可以自動地（每一秒一次）從相關機載設備獲取參數，向其他飛機或地面站廣播飛機的位置、高度、速度、航向、識別號等信息，以供管制員對飛機狀態進行監控。ADS-B系統是一個集通信與監視于一體的信息系統，ADS-B的主要信息是飛機的4維位置信息（經度、緯度、高度和時間）和其他可能附加信息（沖突告警信息、飛行員輸入信息、航跡角、航線拐點等信息）以及飛機的識別信息和類別信息。此外，還可能包括一些別的附加信息，如航向、空速、風速、風向和飛機外界溫度等。對于無雷達覆蓋的機場，ADS-B是對航空器進行監視的一個主要手段。ADS-B地面站建設成本低，精度高，監視數據更新速度快，相比二次雷達可提供更多的信息，實現空—地建設、空—空監視和地—地監視。ADS-B可以根據管制需要進行定制，使得管制員獲得更為準確的信息，可以為航空公司帶去安全、效益和容量三大方面的提升。

2.ADS-B推廣與應用的問題及舉措

（1）充分利用ADS-B的技術功效，減小指揮間隔。現有具備ADS-B的小機場仍舊使用程序管制間隔來指揮飛機。航空公司應當充分考慮ADS-B的優勢，在擁有ADS-B卻不具備二次雷達的機場，建議研究、推廣優于程序管制的管制規則，使空管單位能真正充分利用這一新技術，發揮新技術的優勢，以進一步加大空域利用率，減小間隔。

（2）應進一步關注ADS-B的信息安全性。對于大型航空公司，其肩負著執行一些特殊飛行任務的責任，而現有飛機的設備無法關閉ADS-B設備，且這類信息又是外界極容易獲取的位置等機密信息，具有信息安全不可控隱患，對于重要飛行的保密性有一定影響。推薦改裝可關閉相應功能的ADS-B機載設備，在保證機密信息安全性的同時，不影響ADS-B技術優勢的充分發揮。

（3）積極推進ADS-B的適航性改裝工作。ADS-B的適航性改裝需在無廠家技術支持的情況下，可以依據自身發展實情，通過構思、設計出具體的改裝方案，經過試行論證，進行改裝方案的不斷完善和施工。可以依托高校及科研機構的創新技術，結合運營單位的實際運行環境，加以一線工作人員的工作經驗，對ADS-B的適航性改裝方案進行不斷改進和完善。

五、總結

綜上所述，無論是PBN還是HUD的推廣和應用，都是一個系統的工程，需要各個層面、各個環節、各個單位通力協作。政府應該做好頂層設計，統籌、計劃好整個推進過程和體系建設，完善各級激勵機制，出臺指導文件，實現安全、協調、穩定的發展；航空公司、機場、空中管制等多部門一方面應該從自身著手，更加深刻地把握新技術內涵，深入推動自身所在行業和單位的理念創新、制度創新、管理創新，另一方面更加積極地參與整個新技術運行體系建設，做到協同配合，互相支持，共同發展。

從之前的NDB到盲降，從近地警告系統到增強型近地警告系統，以及已經卓有成效的PBN的推進和實施，中國民航已經取得了巨大進步。下一步正在大力推廣的HUD、ADS-B技術，都將會是下一階段提高民航飛行安全和運行效益的良好選擇。只要使新技術的布局著眼于未來，夯實發展基礎，從宏觀和微觀兩個層面營造好整個應用推廣環境，向新技術要安全、要效率、要效益，就將有效提升中國民航科學發展水平和安全品質，使航行新技術為實現民航強國做出更大的貢獻。

（1）推進航行新技術應用需求迫切、進展顯著。目前中國民航資源能力已到“天花板”，但發展依然旺盛，如果不再加大基礎設施建設的力度，不采取新技術的應用，中國民航很難完成“十三五”的任務，甚至可能在安全和正常方面都出問題。因此，需要靠理念創新，靠管理提升，更要靠新技術的應用。因此，推進新技術意義重大。

（2）推進航行新技術應用要加強統籌，協同配合。推進航行新技術應用是系統工程，涉及多方面、多部門，需要協調聯動、加強統籌，各部門之間協調配合，甚至包括軍方等。委員會要進一步細化任務分工和時間節點并抓好落實，遇到問題及時調整時間節點。科研隊伍也要跟進規章標準的制定，給予支撐。計劃司、機場司要加快項目組織和審批，還要考慮制定配套激勵政策，業務司局也要加緊研究運行規范和標準。

（3）推進航行新技術應用要加大投入，強力推進。一方面，既要保持已有的投資和政策補貼力度，還要進一步擴展范圍和內容，如科研支撐、規章制定、國產設備、國際合作等領域。另一方面，應對委員會進行適當擴展，民航新技術發展，不僅僅是空中的問題，地面的問題更重要，保障難度比空中更緊張。將“政策引導”與“強制執行”相結合，不能完全靠補貼，也要有強制、有倒逼，政策必須兩手運用，才能真正調動企業的積極性和主動性。

（4）推進航行新技術應用要積極穩妥，確保安全。要處理好、統籌好局部與整體的關系，統籌好新技術與老技術并行之存在的風險，也要把握好試驗、推廣、運用節奏，確保安全。

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