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  • 航空公司增强型气象情报系统与空管气象服务的关系

    张华艺 编 辑:王亚玲 2021-11-19 18:13:00

     

      摘要: 

      经过多年的研究探索和建设实践,南航EWINS于在2016年12月正式获批投入运行,成为国内首家获准使用EWINS的航空公司。本介绍了EWINS的概念、南航EWINS应用成果,论述了EWINS与空管气象的区别与关系,并提出共同发展的建议与愿景。 

        

      关键词:南航 EWINS 增强型 气象情报系统 空管气象服务 

        

      一、引言 

      民航局2010年10月26日下发《航空承运人增强型气象情报系统运行批准指南》的咨询通告,鼓励大型航空公司建立能满足其运行需求的增强型气象情报系统(以下简称EWINS),飞标司选择南航作为建设EWINS的试点单位。2016年12月,南航EWINS通过局方运行资格审定,正式获批运行,南航成为国内首家使用EWINS的航空公司。 

      如今,越来越多的航空公司开始建设EWINS,很多人有这样的疑问:“航空公司有了EWINS,是不是不需要空管气象的服务了?”这个问题,从南航EWINS建设之初就不绝于耳。南航在多年的EWINS研究探索和建设实践过程中,也经历了从理念模糊到定位清晰、职责明确的过程,对航空公司EWINS与空管气象服务之间的关系,也有了自己的认识,在此抛砖引玉,供大家分享讨论。 

        

      二、EWINS的概念 

      EWINS概念来源于美国,上世纪七八十年代美国民航业飞速发展,航空公司逐渐发觉仅仅使用官方气象服务机构提供的广域性的气象情报服务已经越来越难以满足航班安全、正点、高效运行的需求。于是,越来越多的航空公司开始雇佣气象人员或者付费给商业气象服务公司,希望能获取更丰富、更准确、更精细化的气象情报,以及更及时、更客户化的气象服务,以确保对所有飞行运行实施有效管理与控制,达到安全与效益的最大化。 

      FAA为管控这类气象服务的质量,提出增强型气象情报系统(Enhanced Weather Information System)的概念,将航空公司气象情报系统分为一般气象情报系统和增强型气象情报系统。一般气象情报系统只有收集、分析和使用航空气象情报的职能,而增强型气象情报系统除了具有一般气象情报系统的职能外,还有制作特定气象预报的资格。 

      FAA为此规范了航空公司建立EWINS所须具备的条件,明确了EWINS应满足的要求,包括气象数据、气象人员、设备系统、质量管理、运行政策和运行手册等方面。 

      使用经局方批准的EWINS的航空公司,可以授权满足资质的航空气象预报员(这里并不限于航空公司雇佣的气象人员,也可以是商业气象服务机构的气象人员)制作与提供适用于飞行运行和运行控制的预报产品,包括飞行动态预报、危险天气告警以及其它与运行有关的预警预报产品。 

        

      三、南航EWINS的应用成果与面临的困难 

      南航建立EWINS之后,在对公司运行提供气象支持方面,主要体现了功能增强、服务增强和效果增强这三方面的成果。 

      (一)功能增强 

      结合南航运行需求,EWINS打造了南航自己的气象业务系统CSMET(如图3-1),该系统集成处理来自中南空管局、中国气象局、日本WNI和美国GFS等多来源的气象数据,建立起南航气象数据库;同时,该系统还接入机场运行标准、航班动态数据、飞机位置数据、公司航路数据等多类型的运行数据,将气象数据与运行数据进行融合分析,并在电子地图上进行综合显示。 

      气象人员和运行人员可以在CSMET平台上监控危险天气、获得精细化告警信息,气象人员还可以通过CSMET平台分析评估天气对航班运行的影响,制作发布预警预报产品。 

        

      3-1 

      (二)服务增强 

      结合南航运行需求,EWINS建立了一支专门的气象专业队伍,为南航运行量身定制了12类气象产品:机场预报、区域预报、航路预报、重点关注天气、机场警报、区域预警、航路预警、台风预警、火山灰预警、特殊航班保障(MEL、新机长、专机)、新开航分析、航班优化分析等,在签派放行、航班调配、运行决策、机组排班、性能分析等方面多方位提供南航运行支持。同时,EWINS通过CSMET客户端、南航气象网、微信群、微信企业号等多个平台向南航飞行人员、运行相关人员提供实时气象服务。 

      (三)效果增强 

      航空公司运行要的是安全与效益最大化,2016年EWINS给南航带来的变化看看下面一组数据:危险天气有效告警率,从86.68%提高到94.30%;重要天气预警发布量:机场警报177份、区域预警57份、台风预警116份、火山灰预警101份;气象决策支持产品效益:广州机场雷雨警报平均准确率76.98%(2012-2016年统计数据),避免了约72%的航班因雷雨天气返航备降;台风预警平均准确率71.71%(2012-2016年统计数据),避免了约71%的航班因台风天气返航备降。对于航空公司来说,避免不必要的返航备降可以节约的成本不容小觑。有几个效益评估的案例: 

      案例一:评估广州机场雷雨警报的效益(如图3-2) 

      2015年5月份广州机场雷雨的数据进行统计分析,按一个航班(以A320飞机为例)备降直接成本8万元来估算,2015年5月份,签派员使用EWINS广州机场雷雨警报产品控制航班,为公司节约了2792万元备降成本。 

        

      3-2 

      案例二:评估台风预警的效益(如图3-3) 

      2015年4个严重影响南航运行的台风数据进行统计分析,南航运行决策团队用EWINS台风预警产品制定航班运行决策方案,为公司节约了2984万元备降成本。 

        

        

      3-3 

      虽然南航EWINS为公司运行提供了更多的气象支持,但后续的发展仍然面临不少困难,比如:1、气象数据不足,对危险天气的及时监控还存在一定困难。机场天气方面,没有接入机场雷达、自动观测等数据;航路天气方面,没有飞机天气报告数据,航路天气预报资料也较少,而且较难验证准确性。2、GRIB2、QAR、ACARS数据的分析应用还存在技术难题。3、细分不同用户的需求,设计差异化的气象服务产品,对接不同的业务系统。4、气象人员能力的提升问题等等。 

      南航EWINS下一阶段的建设将致力于解决这些难题,其中也需要官方气象服务机构的大力支持。 

        

      四、EWINS与空管气象服务的区别与关系 

          EWINS概念的提出,可以看到EWINS与空管气象服务的区别主要体现在气象数据、产品服务以及与航空公司的运行结合等方面。 

      (一)气象数据 

      空管气象数据是EWINS必须的基本组成部分。 

      EWINS的气象数据必须包含来自于官方气象服务机构制作发布的基本航空气象情报,也就是METAR、TAF、SPECI、SIGMET、AIRMET、WAFS等飞行气象文件必须包含的内容,但不限于此。 

      EWINS的气象数据还可以包括航空公司认可的商业气象服务机构、互联网气象信息提供商以及其它航空公司EWINS的各类气象数据。 

      (二)产品服务 

      基本天气产品由官方气象服务机构制作发布,EWINS制作发布的是补充天气产品,不能替代基本天气产品。 

      EWINS可提供的气象产品包括基本天气产品和补充天气产品,其中基本天气产品由官方气象服务机构制作发布。补充天气产品是以基本天气产品为基础,进行了格式和布局调整,或者是以官方气象服务机构发布的天气观测资料为基础,根据航空公司运行的实际需求,制作的天气产品,包括飞行动态预报、危险天气预警预报等,是航空公司运行决策的依据。 

      官方气象服务机构提供的基本服务往往是广域性的,用户群体包括管制、机场、航空公司等。EWINS提供的服务是客户化的,用户是航空公司内部的各岗位。 

      (三)与公司运行数据的结合应用 

      通过EWINS实现与公司运行数据的结合应用。 

          出于安全和保密的考虑,航空公司不会对外提供全面的公司运行数据,需要通过EWINS与运行数据相结合,来实现对天气风险的全面及时地评估和预判。这些运行数据包括航机场运行标准数据、航班动态数据、机组排班数据、飞机位置数据、机型数据、航线数据等等。 

      (四)与公司其它业务系统的对接 

      通过EWINS实现与公司其他业务系统的对接。 

      同样地,航空公司其他业务系统需要的气象数据,也只能对接EWINS气象数据库,如飞行计划系统、飞行跟踪系统、动态管理系统、机组排班系统、电子飞行包等,接入EWINS气象数据后,可以实现公司不同岗位的人员获取到及时一致的气象告警和预警预报信息,以提高运行保障和决策的效率。 

      (五)对航空公司气象服务需求的响应 

      EWINS更容易实现对航空公司气象服务需求的高效响应。 

      由于EWINS是客户化服务,对用户需求较为了解,加上信息互动的便利性,EWINS气象人员更容易对各种气象服务需求及时做出响应,及时为航班飞行运行提供所需的气象支持。 

        

      五、EWINS对空管气象服务的需求 

      单纯地将EWINS在中国的发展归因于为空管气象服务的滞后,是不够客观的,笔者认为EWINS之所以在中国航空公司有需求,而且需求越来越迫切,至少有以下几方面的原因: 

      第一,航空公司的航班量快速增长,时刻、空域等资源更加紧缺,导致天气对航班运行的影响问题越来越突出,航空公司急切需要更早、更细、更准的天气信息为航班运行提供支持。 

      第二,航空公司的飞行和签派队伍快速壮大,但队伍趋于年轻化,经验不足的问题凸显,尤其是气象知识的积累需要时间和经历,这就导致飞行员、签派员需要更细致、更全面的气象服务,为他们的工作保驾护航。 

      第三,航空公司的航点、航线已覆盖到国内外更广泛的区域,但各地官方气象服务水平参差不齐,航空公司需要更多、更可靠的天气信息来保障航班的安全运行。 

      第四,由于职能定位等体制方面的问题,空管气象服务机构难以快速转变并满足航空公司的发展需求,航空公司必然要寻求其它支持,建设EWINS是合法、规范地使用非官方气象情报的解决方案。 

      航空公司建设自己的EWINS,并不代表不需要空管气象服务了,相反,EWINS是官方气象服务在航空公司的延伸和补充,航空公司EWINS要发挥出更大的作用,需要空管气象做细本职工作,不断提升服务水平,这里提出一些需求和建议,供探讨: 

      第一,加强气象基础设备设施的建设,尤其是观测、探测设备。 

      航空事故的发生更多是与观测、探测资料的缺乏或机组不能及时获知已出现的危险天气有关,预报是做预案用的,实况才真正能救命。另外,还由于众所周知的原因,很多的预报难题源于实况资料的匮乏。因此,我们呼吁相关职能部门重视加大观测、探测等气象基础设备设施的投入,尤其在条件落后、人员缺乏的小机场,提升观测、探测水平更为重要,获得更丰富、更及时、更准确的实况数据,有助于保障航班安全,有助于提升气象预报水平。 

      第二,向航空公司提供更多数据格式的气象资料。 

      数据格式的气象资料和气象产品能与航空公司的运行数据结合使用,像机场雷达、自动观测、中国区重要天气预告图、起飞预报等,目前只能从网页获取,发挥的作用非常有限,有些甚至可能成为鸡肋,只有与航空公司的EWINS业务系统、飞行跟踪系统、电子飞行包等系统对接,才能让这些气象资料真正发挥出应有的作用。 

        

      六、结语 

      航空公司建设EWINS是中国民航快速发展的必然结果,但有别于空管气象服务的定位,EWINS是在空管气象服务的基础上,为航空公司提供客户化服务的,是空管气象服务在航空公司的的延伸和补充。从某种程度上来说,EWINS减轻了空管气象服务的压力,但同时也将改变航空气象服务的格局。 

      航空公司增强型气象情报系统与空管气象服务,应该是各司其职、合作共赢的关系,希望所有的民航气象工作者能加强协作、共同进步,在各自的岗位上实现自身的价值。(作者:张华艺 中国南方航空集团有限公司 ) 

        

      参考文献: 

      [1] 《航空公司增强型气象情报系统运行批准指南》咨询通告 2010.10