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  • 如何发挥信息化对空管发展的效能

    陈宝刚 编 辑:孙文瑾 2021-10-29 13:16:00

      摘要:习总书记说: 没有网络安全就没有国家安全,没有信息化,就没有现代化经过十几年的发展虽然空管系统建成了覆盖民航局空管局、各个地区空管局、空管分局(站)的统一传输网络,形成了区域集中、整体分布的总体布局,但是信息系统在应用、共享和整合方面存在不少问题,无法充分发挥信息化应有的作用,在一些重要资源受限的前提下,信息化是放宽限制的重要手段之一。 

          

      20016年空管系统共保障各类飞行起降(不含航校训练)839万架次,同比增长7.75%,事故证候万架次率0.007,再创历史最高纪录,共保障了4.3亿人次旅客出行。 

      为提升空管运行效率和空域容量,增加空管服务容量,空管体系需要打造新型航路航线集群大通道;为支撑以上业务扩展,空管需要整合资源,以信息共享和大数据信息库助力处置能力的提升;以信息系统的标准化和统一化,提升效率、降低成本;并以技术创新,加强风险预警、降低安全事故。 

      一、信息化现状及存在的问题 

      目前空管共有管理和生产类信息系统700余套,涉及管制、通导、气象、空域、情报和管理,时间从上个世纪80年代到本21世纪,区域从边远地区导航台到区管中心,再到分局(站)、地区空管局和民航局空管局,在发挥至关重要的作用。但是信息系统在应用、共享和整合方面存在不少问题,无法充分发挥信息化应有的作用,在一些重要资源受限的前提下,信息化是放宽限制的重要手段之一。            

      一是系统设备老旧建设多年,相应的网络和IT基础设施设备已经服役多年,亟需更换,以适应管理信息系统对设备新的性能要求。 

      二是新技术难以在原有架构上实现目前正在使用的系统中很多都是十多年前开发,平台架构和稳定性已经跟不上应用的发展,无法在新的设备操作系统中部署使用,无法很好为空管信息化发展提供技术支撑。 

      三是信息化体系分散受到传统的空管系统组织结构的制约,空管行业信息化建设一直由各个专业部门和各地区空管局主导。而空管生产运行管理信息系统三期需要从空管一体化的战略出发进行整体性规划和建设。另外,整个空管行业需要一致的信息系统规划、建设、管理和运行维护的业务流程规范和标准。因此,亟待整合空管行业各专业、各组织体系的信息化力量,迅速建立起能够承担大规模系统建设的技术体系。 

      四是需要整体架构设计 现有的财务管理、人力资源管理、空管安全管理、工程建设项目管理等应用系统都是分散建设的,三级相互独立,各个业务系统之间也彼此隔离,难以实现及时、准确的业务协作和数据共享。由于这些信息系统结构都是条块化和层次化的,空管业务的一体化管理和决策缺乏必要的技术手段和决策依据,客观上制约了空管一体化战略的实施。导致上述问题的根本原因在于空管信息化建设需要总体架构设计。没有总体架构设计,开展有效的应用协作、数据共享和信息服务就缺乏必要的依据和规范标准,信息系统的价值就只能在很小的专业范畴内得到应用和体现。 

      五是提高数据整合、共享和利用程度 

       1) 空管生产运行管理信息系统现状与空管一体化的要求之间还存在距离。由于系统在专业、地区间存在壁垒,难以整合跨职能的业务流程,也不能及时汇总分散的信息资源。因系统边界和机构层级的边界形成了业务数据“孤岛”现象,虽然进行了一定程度的汇总和整合(一般是地区集中、特定业务范畴的),还是难以满足不断增长的业务管理和决策支持的要求。长期建设过程积累下的信息系统过多,即使是同一业务的信息系统,在不同地区空管局甚至空管分局(站)之间也存在差异,这使得业务系统之间共享数据非常困难。 

       2) 专业系统间数据之间相互孤立,需要建立内在的逻辑关联,只能在很有限的领域内发挥价值。 

       3) 在空管体系与民航其它单位航空公司和机场),以及与相关的国际民航组织、军方等组织的信息共享层面,缺乏标准化和自动化手段。 

       六是网络安全性有待提高 

       管理缺乏信息化和自动化的手段,无法做到全面、准确快速的对安全事件的管理。尤其是对空管系统的重要信息系统的信息进行管理。如对空管的所有重要信息系统对重要的信息系统的网络安全没有一个有效掌握的手段。重要核心的生产系统的状态和网络安全事件的通报管理。空管自动化系统、气象数据库系统已经被列在500个国家级重要信息系统。各系统都应遵循安全管理SOC规范,可以预留自动管理接口规范,来掌握安全状况信息。  

      (1) 业务系统安全防护滞后各业务系统之间较少信息 

      交互和共享、网络连接范围往往限于该专业系统内部。这样相对封闭的特性造成多数信息系统在建设和使用中更多重视系统的可用性、系统的规模等等,较少考虑系统的信息安全和防护。最终,导致民航信息化安全建设缺乏统一考虑,安全防御机制难以形成一个协调一致的整体。 

      (2)安全组织体系不健全、管理手段滞后信息化安全 

      的管理手段落后,基本上是针对各应用系统进行管理,缺乏综合全面的安全管理、信息管理、制度管理、结构管理和变化管理,不能及时针对网络安全条件的改变做出调整;缺乏统一有效的网络安全管理的工具,基本上是人工分析,手工操作。面对日益复杂的信息系统和层出不穷的安全威胁,现有的安全管理手段显得力不从心,管理人员疲于应付、收效甚微。 

      (3) 纵深安全防御尚未健全目前,大部分地区空管局 

      未构建纵深防御机制,针对深层次入侵行为,无法进行有效排查。因此,在建立纵深网络安全防御体系时,如何防范和自动阻挡这种威胁是首先需要考虑的问题。同时需要网络的每一个层次都可以抵御入侵的行为。如何有机地整合相关的安全技术,在网络中什么地方、应该采用什么安全技术和部署什么安全产品等,来满足纵深网络安全防御需要,是信息化安全建立纵深安全防御体系时重点考虑的问题。 

       综上所述,针对民航空管行业核心生产运行系统,迫切需要建立空管行业生产运行系统信息安全防护体系,研究符合空管信息系统特点的安全分析技术,综合运用管理制度和技术手段,广泛开展信息安全人才培训,形成在空管行业主管部门领导下的服务于民航空管单位的信息安全防护能力和技术力量。 

      七是管理协作标准化和效率低各类业务系统的技术路线、系统架构设计缺乏统一性,很多系统都是为了满足特定的组织设置、职责分工和业务需求驱动开发建设的,导致各系统间的业务逻辑、操作流程和数据结构存在大量的重叠和冲突。因此,需要一个开放性和标准化的框架对各类业务应用进行整合,使各个业务应用间的逻辑能够有机结合起来,支撑业务流程的优化和调整。 

      八是应用系统滞后于业务需求的发展变化过去十年空管业务体制处在从地域分散向一体化转型的阶段,现有部分专业的管理系统由于建设的比较早,难以适应一体化管理体系下的工作要求。 

      九是用户体验需改进已建成的空管生产运行管理信息系统包含大量的应用系统,用于支撑各部门多种岗位角色的日常作业。系统欠缺用户界面的整合,使得业务人员不得不面对工作过程中多个系统的频繁切换。系统繁多给业务用户的使用带来一定的困扰,急需整合用户界面以简化操作,增强对跨系统业务流程的支撑。  

      二、其它国家或行业通过信息化推动效率提升的改革探索值得重视 

      (一) 加拿大导航公司经验 

      虽然中国空管环境情况与加拿大相比有着诸多不同,但是其发展历程及可参考经验还是值得借鉴。在加拿大的41座空管塔台上,电脑屏幕静静地发着光。过去18年来,作为加拿大空中管制运营商的独立非营利机构加拿大导航公司(NAV CANADA,下称加导公司),已将依靠纸条——叠放在塑料容器内时会发出独特的咔嗒声——的空管系统替换成一种电脑化系统,更安静、更安全,也更高效。屏幕上能显示排队航班的列表,还有安全通知和对每一个航班的限制。“现在没人愿意再用纸条了”。 

      无纸化塔台系统会将某一航班的数据即时传送给其他管制员,方便跨区航班的协调。它会通知管制员跑道上正在施工,或者有其他障碍物。在开发过程中,加导公司会放手让工程师去尝试各种功能。加导公司近日展示了一个新系统,让管制员通过iPad登录,接收前一班同事的工作简报,取代了原来的签到表单和活页夹。加导是美国Aireon公司的多数权益合伙人,后者的目标是构建一个基于太空的飞机追踪系统,它将成为首个在世界上最偏远的海洋和极地可以使用的系统。负责所有航空情报资料发布工作, 飞行员可以通过的网站获取飞行前航行情乡歇及务, 它包含数据库信息, 

      (二)铁路信息化的启发。 

      铁路各MIS系统数据交互、视频会议、视频监控等通信信息的主要平台,构建在铁路数据网上的应用越来越多,其复杂程度和对网络的依赖程度日益增高。 

      上世纪80年代末至90年代初,美国、日本和欧洲等发达国家和地区都不约而同开展了用高新技术改造现有道路运输系统及其管理体系的开发和试验。1994年在法国巴黎召开的世界大会上,各地专家一致同意将应用通信、信息和控制技术开发的交通运营、管理和安全服务的系统统称为智能运输系统ITS(Intelligent Transport System,简称ITS) 

      现代铁路运输发展的重要标志是信息化系统的建设,通过信息化管理系统将铁路运输过程中的各项活动,例如货运客运营销、运输组织以及经营管理等,通过将传统产业进行信息化改造,从而提高铁路运输生产效率,并在此基础上提升服务质量,实现低成本高效率的现代化铁路运输。并且随着信息技术和网络技术的有机融合,铁路信息系统开始向着集成化、综合化发展,不但运输形式更加多元化,还同其他服务行业共同构成了新型的信息互联系统,为旅客和货主提供更加便捷全面的服务,因而信息系统开始成为铁路运输的核心,铁路信息化也成为了现代铁路事业发展的标志。 

      为了实现铁路生产力的进一步提升,为了实现再生产的延伸扩展密保,为了缓解国民经济发展带给铁路运输的压力,铁路建设开始想着信息化方向发展,重点强调信息化管理体系的建设,这无疑是铁路运输事业飞跃式的发展。铁路信息化建设主要利用信息化技术带动现代化铁路事业的发展,从而更好的适应社会发展。目前我国铁路信息化改造已经初具成效,主要体现在:统一的信息化队伍建设、全面覆盖的计算机网络、列车信息化调度指挥、信息化票务处理系统(客票预定发售系统)、信息化运输管理系统以及信息化办公系统。 

      三、利用信息化手段提升空管效能的政策建议 

      通过总结国际和其它行业经验,整合信息系统,基础数据充分共享,生产和管理结合分析,是放宽资源限制,提升效能的重要突破口。总体建设架构请见示意图1。 

        

                   1.总体建设架构示意图 

      一是建立协同管理平台。获取各类信息的统一窗口,通过这个窗口,可以获取各类业务信息和政务信息,生产与管理系统紧密集成和整合。作为协同的实现,以协同业务管理体系为基础,在升级和完善各应用系统功能的基础上,通过应用和流程集成、数据推送和共享,形成一体化协同业务管理平台。抓住管制人员资质和工作负荷管理关键环节,建立统一的管制人员资质管理,保障空管岗位人员技能加强对管制人员工作负荷的监控和分析,确保空管岗位人员处于良好的工作状态。通过基于数据的安全分析和决策开展安全主题相关的分析和研究,进一步提升安全隐患和发现、处置能力。 

     二是完善空中交通信息平台。空中交通信息平台是空管系统面向行业用户提供基于互联网的空管信息的综合服务平台。 

      三是网络安全管理平台加强网络安全建设需要满足《中华人民共和国网络安全法》、《信息安全等级保护管理办法》的要求,从整体出发,统一规划网络安全蓝图,加强网络安全建设。新的空管行业网络安全体系应覆盖空管业务网络的各个节点,并运用多样化的网络安全技术手段保障整个数据和信息系统的网络安全、终端安全、应用安全、数据安全和运维安全。 

      四是通过空管数据库促进数据分析,为未来空管大数据做好准备。引接数据,实现数据横向共享,实现数据的存储和构建基于不同主题的数据分析架构。汇集重要业务数据(包括从生产系统引接数据),实现业务数据的存量和增量加载。将业务数据进行整合,以数据仓库形式集中管理,按业务主题创建数据集市,支持各个空管专业的统计分析和决策支持应用。 

      五是建立网络硬件和IT计算资源池作为平台搭建的实施根本,利旧和更新网络硬件和池化优化部署计算资源。  

      六是正确认识信息化手段的作用,更好促进空管发展。 

      既要充分认识信息化的重要性,又要防止过度夸大信息化作用。应抓住一体化、集团化、标准化这个关键,因地制宜,成本合理的推动信息化。往往对生产系统投入过大,而用于管理、分析和管控的系统缺乏,而对生产与管理相结合的系统和平台少之又少,更谈不上大数据分析。 

       (作者:陈宝刚 民航局空管局