试论民航新技术应用的困境和解决之道
摘要:本文从三个方面分析了民航在新技术应用存在的需求,分析了以空管系统为代表的民航新技术应用现状,从跟踪研究不足、标准和规范滞后、转化实现生产力的周期较长三个方面指出了民航在新技术应用上的困境,从重视新技术应用规律、建立新技术管理体系、加快国产化应用进程、参与国际新技术发展四个方面给出了在新技术方面促进民航高质量发展的建议。
一、引言
在全国2019年民航工作会议中,明确提出了加快民航新技术推广应用的要求:深入推进PBN、HUD、EFB 等航行新技术应用;更新航空系统组块升级发展与实施策略,推进4DT(四维航迹)、ATFM(空中交通流量管理)等新的空管运行模式应用,开展iTBO(初始基于航迹运行)试飞验证,推动GBAS系统等空管装备国产化。但是,在新技术应用的实际过程中,推进进度相对较慢,新技术转化为现实生产力的周期较长。本文从探析民航新技术应用的困境出发,尝试给出相应的解决方案。
二、民航新技术应用的需求
(一)运力发展迅速带来的压力严峻
按照全面建设小康社会目标要求,到2020年,我国将达到中等发达国家水平,年人均乘飞机将由现在的0.2次上升到0.5次。民航运输业作为国家经济建设的重要行业,持续高速发展。根据预测,“十三五”、“十四五”、“十五五”期间,全国机场起降架次将年均增长8%、7%、6%。2018年,全国机场起降架次已经突破1000万架次,2030年将预计突破2000万。高增长、高密度的航空运输需求对民航产业突破运行瓶颈提出了技术需求,在安全能力的提升、运行效率的提高、空管服务的质量、空域使用的效能、技术装备的先进、信息系统的融合、各专业的协同等方面提出了更高要求。
(二)运行环境复杂造成的能力饱和
目前,虽然我国西部和东部飞行环境呈现出迥然不同的局面,但均已造成技术应用的能力饱和。在东部地区,民航管制区域的流量日渐饱和,有限的空域资源和飞行量之间的矛盾日益突出,利用新技术突破发展瓶颈的发展需求逐年增大,由于发展体量大,许多新问题新矛盾在国际上尚未有解决方案,解决一项问题也会需要多项新技术的协同。比如多模式间隔管理,需要在战略上通过空域组织、飞行流量协同来消解潜在冲突;在战术上,利用基于航迹的运行、实时管制间隔调配来实现短期的安全间隔保障;这些新技术的融合模式都需要以中国的智慧予以创新解决。在西部地区,飞行大多在高原或荒漠地带,随着飞行量的增长,原有陆基通信导航监视等设施保障设备数量严重不足,加之使用年限长,设备日趋老化,国际上已经广泛推行的民航“新技术”需要着重推广应用。
(三)产业绿色发展提出的迫切需求
习近平总书记提出,要推动新时代绿色发展。随着人民对环境保护、生态安全等方面的要求日益提升,民航绿色发展成为重要的发展路径。绿色是民航高质量发展的普遍形态。在当前,空域资源较为紧张、运行效率亟待提升的矛盾短时间内难以改变,民航相关部门在现有的容量条件下,在如何保障飞行安全、提升繁忙机场效率、协同流量管理、加快地面运行效率、基于性能服务等方面,对技术的绿色升级和能力提升提出了迫切需求。
三、以空管系统为代表的民航新技术应用
民航空管系统作为民航运行的枢纽,是民航新技术应用范围最广、涉及领域最多的组织,在民航空管现代化战略中,确定了下一代空管系统的特点是以空管运行概念与运行技术革新为驱动的发展方向。
2018年,民航空管新技术应用实现多点突破,在北京、昆明等机场顺利实施连续爬升(CDO)、连续下降(CCO)运行,东北、新疆地区实现ADS-B管制运行,一些重要航路实现PBCS 运行。昆明、重庆等繁忙机场成功实现目视间隔、目视进近运行。实现了CDM信息数据链点播服务和塔台电子进程单应用推广,七个地区的CDM系统实现无缝对接。推进广州白云机场机坪塔台和空管塔台信息实时交互共享,填补了国内跨系统电子移交领域的空白。空管部门创新活力不断激发,科技引擎作用充分展现。
当前,国际民航组织已经制定发布2013-2028全球航行规划,正在大力推进航空组块升级(ASBU)。美国、欧洲分别在实施NextGen 和SESAR项目,中国也已经建立了自己的民航空管现代化发展战略(CAAMS),日本、韩国及东南亚各国或地区也在建设区域流量管理系统等。
从空管部门做起,大力推进空管装备国产化,研发自己的国产新技术,是大势所趋。国家在信息网络安全设备建设方面已经明确提出必须国产化,军队空管正在全面推进国产化装备,民航空管设备国产化也是实现民航强国的必由之路和主要标志。
四、民航新技术应用中的困境
(一)新技术应用的跟踪研究不足
中国民航在运行层面对国际新技术的跟踪主要依托于科研院校,在运行层面的参与者对新技术的研究和创新较少。当前民航新技术研究层面涉及通信、导航、信息化等专业领域较多,需要与时俱进的通信和信息化技术人才,但使用新技术最多的组织——民航空管系统以管制为核心,技术研发只是定位为保障部门,使得新技术的跟踪研发力度较弱,缺乏一支稳定的新技术科研队伍,新技术的应用有着用户(管制部门、机场、航空公司等)既提需求,又当研发者的情况。
(二)新技术应用的标准和规范滞后
我国民航新技术领域的标准仍然执行的是欧美的先进机制,“拿来主义”较为广泛。但随着中国民航的体量增大,民航领域许多新问题新矛盾多发,既有体制机制问题,又有安全性能问题,还有运行效率问题。比如在协同流量方面,如何在用户层面已经确定战略、预战术、战术阶段的需求上,通过系统实现无缝的协同,建立协同流量的技术标准;比如在窄距双跑道运行方面,如何确立仪表着陆系统的运行标准提升窄距跑道运行效率并确保安全;比如在繁忙机场运行方面,如何针对中国繁忙机场运行规律,优化国际民航组织新型尾流间隔标准,以提高离场和进场跑道的吞吐量。新技术的标准和规范往往滞后于应用的实际需求,同时,针对中国特色民航需求的国产新技术研发较少,民航通导设备国产化工作虽取得较大进步,但推进速度还不均衡,国内产业界对国产设备的支持优势还没有充分体现,与国内工业界的协调、沟通、合作还需要深化。
(三)新技术转化为现实生产力的周期较长
民航新技术的应用必须首先要在建设领域投产实现。但作为新技术应用最为广泛的空管系统受限于建设规划和年度规划,空管系统要严格履行固定资产投资项目的审批程序,通过立项、可研、初设等环节进行项目的评估审查,再经过民航局内部的预审、会商程序予以项目批复。再加上需要协调地方政府、环评部门的意见,建设周期往往远远长与机场项目的建设周期。比如,随着四维航迹逐步投入运行,航空器、航空公司、空管之间将共享航迹动态信息,现在在建的很多项目就是落后产能的建设,“投产之日即运行饱和”,“投产之时即运行落后”的现象时时发生。
五、加快民航新技术高质量应用的建议
“科学技术是第一生产力,创新是引领发展的第一动力。”民航新技术应用应贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想,因地制宜,按步骤使用新技术,积极研发拥有知识产权的新技术,实现与空管技术相匹配,与航空器性能相匹配,与机场运行需求相匹配,与国际接轨并适度领先的新技术应用战略。
(一)重视新技术应用的规律,建立新技术应用评估机制
在新技术应用中,要尊重欧美在民航领域的领先地位。开放是民航高质量发展的必由之路,新技术的引入、需求、研发、管理部门应各司其职,根据新技术应用的方向、政策和步伐,在需求管理、规划和指导方面发挥积极作用。充分利用现有的研究院所和学校资源,完成新技术的引入工作。同时,对于推进航行新技术应用的进程也要尊重客观规律,既要统筹好局部与整体的关系,也要统筹好新技术与成熟技术并存的风险,在确保安全的前提下,把握测试、推广、应用的节奏,通过建立新技术应用的技术评估机制,对需求确认、方案制定、测试评估、工程验证、培训实施、应用监控等环节全范围覆盖;根据应用实际,对新技术应用不同程度和范围开展有针对性的审批制度,比如先进场面引导控制系统(A-SMGCS),可以有选择性地纳入机场建设项目范围。
(二)加快国产化新技术的应用进程,确立人才引领地位
正如习近平总书记所说:“关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的。” 当前,民航运行层面关键核心技术受制于人的局面没有得到根本性改变。建议给予各单位建立技术专家库的支持,支持现有的各国际领域专家在新技术研究、应用和管理上提供技术咨询和指导,鼓励青年成长成才,加入新技术应用专家队伍,形成激励机制,全方位对国产新技术的研发和应用提供人才保障。同时,在国产化成熟的领域,加快军民融合的进度,推动军用成熟技术向民用转化,推广通航便携式北斗机载双模终端设备,拓宽北斗系统在民航领域的应用范围。积极推广远程塔台等新技术应用。重点支持自主知识产权的国产飞行校验系统加装和应用。
(三)建立新技术应用的管理体系,建立资金保障机制
建议在民航局层面在“航行新技术应用与发展委员会办公室”的基础上,进一步引导运行单位健全新技术的管理机制,促进运行部门和科研部门主动协调,整合资源,实现新技术“走进来”,实现科技成果的转化。鼓励空管等运行单位建立“新技术应用实验室”,围绕国际民航运行概念和先进成熟应用技术,一方面跟踪全球民航新技术的发展,另一方面开展运行层面的新技术国产化应用研究,坚持标准化、集约化的原则,强化核心资源集中管理,在战略上和战术上保持前瞻性的地位,实现我国民航新技术发展与国际的无缝衔接。在空管系统等预算管理单位,适当增加新技术应用的年度预算,以常态化、稳定的资金支持新技术的应用与研发,一方面支持国外新技术在国内的成熟转化,另一方面对从事新技术应用的人员形成一定激励机制,保障新技术应用工作的高效执行。
(四)深度参与全球民航新技术发展,贡献中国智慧
共享是民航高质量发展的根本目的,世界民航业的安全与发展,需要全体民航从业者齐心协力共同去维护、去创造。发展民航新技术也需要有全球视野,建议进一步完善民航新技术应用的推广扶持政策,在时机成熟的时候,通过推动国产设备、国产标准走出去,鼓励中国民航的新技术应用向往拓展,在实现自身发展的同时,惠及其他更多国家和人民,提升中国在全球民航新技术领域的研发力、影响力和规则制定能力。
六、结语
民航强国的建设进程,将在新技术领域体现为由“跟跑者”、“追随者”向“并行者”、“领跑者”的转变。加快新技术的应用可以从运行层面改善运行效率,增加安全裕度,实现资源保障能力的持续提升。相信通过实事求是,尊重新技术的发展规律;合理科学,建立新技术的管理体系;人才为先,加快新技术的国产应用;加快融合,深度参与全球民航新技术的发展,将一定能为实现民航强国目标提供有力支撑。
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