由美国联邦航空局（FAA）监督管理的美国国家空域系统（NAS），被普遍认为是世界上最繁忙、最复杂，也是最安全的空域系统。FAA正在领导实施新一代航空运输系统（NextGen），这是一项长期计划，旨在将目前基于雷达的空中交通系统转变为使用卫星导航、自动飞机位置报告和数字通信的系统，从而提升航空运输系统的容量，提高空域安全性，减少航班延误。2003年国会授权规划NextGen，目标是在2025年之前改造国家空域系统。然而，由FAA发起的先于NextGen而且NextGen所依赖的单个项目，已经出现延期和成本增加，这有可能影响FAA实现NextGen的时间表和目标。近年来，为了解决国会和利益相关方对NextGen现代化速度所提出的问题，FAA强调了实施NextGen的改进措施。并在其中期和长期实施的改进方面取得了进展。

　　NextGen的规划协调及资金来源

　　2003年12月，国会授权在FAA内设立联合规划和发展办公室（JPDO），以计划和协调2025年之前从目前的空中交通管制系统到NextGen的长期过渡。JPDO于2004年开始运行，资金来自联邦航空局和国家航空航天局（NASA）的研究发展基金。在2004至2014年期间，JPDO负责制定NextGen的综合计划，并促进FAA与其他联邦机构之间的合作。而FAA主要负责实施NextGen所需的政策和系统。在2014年，随着NextGen的实施，国会结束了对JPDO的资助，FAA的内部规划办公室承担了与其他机构协调NextGen实施的主要责任。

　　FAA于2007年开始开发和实施NextGen，而一些为NextGen提供基础的研究的项目早已开始。有三种不同类型的与NextGen相关的项目：

　　1.NextGen变革项目：从当前基于雷达的航空运输系统转换到NAS，NextGen的实施涉及许多项目，如自动相关监视广播（ADS-B），全系统信息管理（SWIM），数据通信（DataComm），国家空域系统语音系统，通用支持服务--天气和协同式空中交通管理技术。（关于这些计划的描述见附件。）

　　2.并非NextGen的基础计划：FAA还管理着一些并不被认为是NextGen的一部分、但是有助于实现NextGen目标的项目。许多这些项目是在NextGen成立之前构思或正在进行的。一个例子是终端自动化现代化和替换（TAMR）项目，其使终端ATC自动化系统现代化。另一个这样的项目是广域增强系统，其向飞机提供更准确的位置信息，用于更直接的飞行路径和对机场的精确进近。

　　3.包括FAA转移到NextGen的一个或多个项目部分或“段”的基础项目：例如，FAA还管理着航路自动化现代化（ERAM），这是FAA在NextGen之前发起的。ERAM系统是在2015年初替代主机计算机系统的。然而，由于ERAM对于某些NextGen功能和项目的交付至关重要，FAA认为最近对ERAM的技术改进也是NextGen的一部分。

　　国会从机场和航空信托基金拨款给FAA大部分资金，而机场和航空信托基金的收入是从国家空域系统用户支付的机票、航空燃料和货运的一系列消费税中获得的。FAA拨款的其余部分来自美国财政部的普通基金。机场和航空信托基金为FAA的资本账户提供资金，包括研究、工程和开发（RE＆D）、设施和设备（F＆E）。FAA的四个主要预算帐户中的三个承担了NextGen的资金，每个帐户都有单独的拨款，分别是：运营，F＆E和RE＆D。

　　对NextGen的资金投入使用及项目进展

　　从2004至2016财政年度，根据对FAA预算文件和数据的分析，FAA从国会为NextGen收到了大约74亿美元资金。这一数额约占国会对FAA总拨款的4％，占FAA要求为NextGen拨款79.6亿美元的93％。这笔资金包括用于规划和实施NextGen转型项目的资金，以及用于对一些现在认为是NextGen的基础项目（如ERAM）进行技术改进的资金。这些资金不包括全面实施的NextGen计划的运营成本。此外，FAA在2008年之前的预算文件中没有确定NextGen计划的项目，但能够确定三个NextGen相关计划，FAA在2007财政年度收到这些资金。通过对FAA预算文件和数据的分析，和FAA提供的NextGen资金汇总进行比较，发现名义预算总额之间的差异最小。

　　除了审查FAA为被确定为NextGen和NextGen相关的计划和项目收到的资金，美国总审计署还审查了FAA的NextGen资金使用数据。这些数据反映了支付商品或服务的明确承诺。根据FAA财务管理系统的数据，截至2016年10月，FAA承诺为其确定为NextGen的计划和项目提供几乎所有的资金。由于设备和设备项目的采购周期各不相同，设备和设备项目的资金使用率有相当大的差异，但由于F＆E资金必须在拨款后3年内使用，所以FAA的资金数据已经提供FAA对NextGen的投资的近似值。

　　除了为NextGen提供资金外，FAA还投资了旨在使ATC现代化的基础项目，以及NextGen的各个方面。特别是，根据FAA的2016年资本投资计划，FAA估算ERAM的总成本约为27.32亿美元，TAMR的总成本为27.19亿美元。

　　根据FAA2016年NextGen计划，到2025年，将实施主要的NextGen转型项目，使FAA能够实现高级NextGen目标，其中包括：

　　适应增加的交通量，同时提高运营效率；

　　增加进入较小机场和在低能见度条件下机场的机会，同时使高密度机场的地面操作更有效率；

　　改进系统内部和之间的信息源，信息共享和数据集成。

　　当前部分的NextGen项目正按计划进行。在2012年，FAA打破了大型、复杂的计划，如NextGen的SWIM，而进入更小的部分以降低风险。如果必要的话，这种方法可以进行中间修正来改进项目管理，从而帮助FAA避免代价高昂的后期变化。然而，这种方法也可能增加项目的持续时间和总成本。例如，2015年，航空业提出了关于FAA何时完全实施DataComm的问题，FAA已经将DataComm的资本投资划分为小部分。然而，根据联邦资助的研究与开发中心（MITRE），航空业已经能够利用当前地面和基于飞机的导航能力，在关键的都市区域实现NextGen的初步效益。

　　FAA预计其计划的NextGen改造计划将在2025年前实施。然而，FAA承认，航空业将无法使用这些计划提供的一些更先进的能力，除非飞机装备了使用这些能力的设备。根据FAA的说法，以前的NextGen和MITRE工作，对充分实施NextGen提出挑战，包括飞机运营商的接受度和装备飞机。根据MITRE的说法，没有必要为了航空业获得NextGen的利益而让所有的飞机装备齐全，例如DataComm。

　　2025年后，FAA计划继续加强技术，并实施先进的NextGen应用。空中交通管理的现代化是一个持续的过程。例如，FAA需要不断地更新商业上不再可用的技术产品，例如语音通信服务。除了正在进行的修改和升级，FAA已经确定了6个以前计划在2025年之前完成的NextGen项目，现在推迟到2030年后，由于技术上或操作上不可行，或是操作需求发生改变。FAA解释说，这些项目没有进行，可能会被不断推迟、重新定义或永远不会实现。例如，在2011年，FAA计划实施自动冲突解决项目，这是一种机制，能使空中交通管制员在中期（到2018年）在保证安全的同时管理更多的飞机。然而，FAA的NextGen修订计划已将该项目推迟到2030年之后实施，部分原因是到2025年，FAA计划的NextGen项目将为空中交通管制员提供安全管理足够数量飞机的工具。（有关其他五个延迟项目的说明，请参阅附件。）

　　NextGen的成本估算

　　NextGen总成本已经估算出，自2004财年以来没有显著增加，FAA从2015到2030财年的项目成本是148亿美元。

　　NextGen成本估算从2006年的有限初步估算发展为2012至2016年每年发布的FAA业务估算。NextGen的第一次成本估算是2006年由FAA的研究、工程和发展咨询委员会（REDAC）作出的。这是对FAA用于NextGen开发、实施和运行NAS的总预算要求的有限初步成本估算，并且没有得到FAA的认可。咨询委员会估算，NextGen将需要每年150亿美元的平均总额直到2025年，比FAA2006财政年度拨款总额约140亿美元多出10亿美元。然而，这一估算有几个限制：

　　它不包括中间技术开发工作的成本--这是开发NextGen的关键步骤；

　　它是在JPDO完成重要规划文件之前作出的；

　　它没有包括对其他合作伙伴机构（例如商务部，国防部和国土安全部，国家航空航天局和白宫科技政策办公室）实施下一代生物燃料的估算。

　　咨询委员会的报告提供了FAA整个预算的成本估算，但没有提供NextGen自身将花费多少。因此，这一成本估算与以后的估算不可比。

　　此外，REDAC的初步成本估算是基于FAA将有20年持续稳定的资金、管理和监督的假设。据FAA说，过去的预算不确定性会影响FAA实施NextGen的能力，尽管NextGen计划的当前部分是在预算内。

　　2007年，JPDO制作了一个企划书--一份评估NextGen成本和收益的规划文件--预计到2025年财政年度，FAA的NextGen总成本将在150亿到220亿美元之间，而航空业的成本在140亿至200亿美元之间。一些不确定性有助于确定估算的范围。根据JPDO的企划书，在2007至2025年的成本估算中，早些时候的成本更加确定，因为FAA已经提交了2008财年的NextGen开发和实施预算申请。但是，企划书指出，2012至2025财政年度的估算仍在进行中，部分原因是JPDO刚刚发布了NextGen企业架构--NextGen的长期战略计划，并完成了NextGen综合工作计划。

　　从2012年开始，FAA发布NextGen企划书，并每年更新（见表1）。该机构的企划书估算了FAA预算规划后的成本和收益。这些估算包括资本支出以及研究和业务，但不包括FAA工作人员和培训的费用。

表1 联邦航空局（FAA）企划书

　　据FAA最近的估算，NextGen从2014到2030年的计划成本为148亿美元。FAA的2016年企划书估算的成本为206亿美元--比2012年的预计多出26亿美元，在JPDO2007年估算的150亿至220亿美元范围内。FAA的企划书表明，在估算费用206亿美元中，FAA已经在2014财政年度支出了58亿美元，约为NextGen估算成本的28％。FAA2016年估算航空业成本为151亿美元，比2012年的估算约低40亿美元。

　　NextGen总成本估算已经发生变化，但自2004财政年度以来没有显著增加。NextGen成本估算改变的部分原因是早期估算考虑了升级和增强的成本，但随着时间的推移，估算还考虑了维持成本系统，基于性能的导航系统，以及最近与将无人飞行器系统集成到NAS中相关的成本。如上所述，FAA目前估算航空业装备具备NextGen能力的航空电子设备的总成本低于早先的估算。FAA解释说，新的估算较低部分是因为较小的飞机正在被新的、更大的和更好装备的飞机取代，减少了商业机队中的飞机数量。根据MITRE代表，几个因素促成了航空业成本估算的降低，包括商业交通预期量的假设的变化，设备成本的修改以及减少对于需要如何装备飞机的不确定性。

　　附件：

　　根据FAA的2016年计划，航空业应该能够在2020年之前使用下列主要的NextGen转型项目的一些可用功能，并且到2025年能够使用大部分功能。这些项目目前提供或将提供以下功能：

　　1.协同式空中交通管理技术（CATMT）：协作式空中交通管理技术将使用自动化系统为空中交通管制员和FAA交通管理人员提供更准确和及时的信息，从而实现更加协作的环境。CATMT旨在减少与NAS中的破坏性事件相关的延迟，例如恶劣天气、资源中断和繁忙的业务量。

　　2.数据通信（DataComm）：数据通信项目将使用预编写的类似电子邮件的消息来补充现有的语音通信，以在空中交通管制（ATC）设施和飞机之间提供数据通信，并作为NextGen运行改进的推动者。需要数据通信来弥补当前纯语音ATC和数据密集型NextGen之间的差距。

　　3.自动相关监视广播（ADS-B）：ADS-B是一种先进的监视技术，可提供高度精确和更全面的飞机位置跟踪。使用全球导航卫星系统确定飞行器位置，并且通常每秒一次处理该位置信息，传到机载和基于地面的ADS-B接收机。

　　4.全系统信息管理（SWIM）：SWIM是NextGen的信息管理和数据共享系统。SWIM将扩大系统容量，提高可预测性，降低航空成本，提供共同的情景意识，并使飞行调度员和空中交通管制员之间能够进行协作决策。

　　5.通用支持服务--天气：以前称为NextGen网络天气，通用支持服务--天气将为NAS建立航空天气发布功能。它将实现天气信息的普遍接入和标准化。

　　6.NAS语音系统：NAS语音系统将向空中交通管制专家、监管者、辅助ATC运营商和飞行员提供语音通信，以支持终端，航路和NAS中的连续ATC操作。将通过访问设施内和设施间地对地语音电路或等效网络连接来提供连接。

　　根据FAA的2016年计划，FAA最初设想的下一轮NextGen项目已推迟到2030年以后。据FAA说，这些项目可能会被不断推迟、重新定义或永远不会实现。

　　1.高海拔排除空域：FAA设想了一个高空空域，它将专门基于高性能（区域导航或导航性能加数据通信），其中飞行员可以用空中交通管制交换关于轨迹或轨迹意图的信息，以允许空域用户选择更有效的路线。

　　2.未来NextGen设施：FAA设想修改机场设施，以减少空中交通管制设施的总数，并从NextGen获得更多好处（例如支持下面的大空域概念），包括提供扩展服务、改进灵活性，服务连续性等NextGen功能。

　　3.动态空域：根据FAA的建议，动态空域将开发工具的要求和算法，使空中交通管理者能够移动空域边界，以匹配空域中活动的整体水平，并根据需要动态管理飞行限制。FAA认为这种程度的灵活性目前没有必要或在操作上不可行，但FAA将在未来几年内对这一概念进行修改。

　　4.大空域：FAA设想了大空域，以便通过将终端和过渡空域程序合并为一个服务体，为主要区域的到达和出发管理提供综合方法。

　　5.大型NextGen空中交通管制塔台：FAA设想了在一个集中位置为几个机场提供塔台服务的概念，没有传统的“窗外”视图。虽然现在大型NextGen塔台技术上或操作上不可行，但FAA正在支持两个州赞助的项目（即弗吉尼亚州和科罗拉多州），该项目旨在为小型机场提供远程塔台服务。

　　6.自动冲突解决：FAA设想自动冲突解决是一种机制，能使空中交通管制员在保证安全的同时，根据飞行优先航班轨迹管理更多飞机。（供稿：王璇）