整合空管各信息化子系统共绘民航强国蓝图

整合空管各信息化子系统

共绘民航强国蓝图

---建言民航“十二五”规划

1、传统空中交通管理技术遭遇瓶颈之痛

今天，传统的空中交通管理系统，已经无法满足航空业快速增长的需求。不断拥挤的天空，更多的空中盘旋等待和地面滑行等待，正在增加航空业的安全风险、航班延误、运行成本和能源消耗。

据报导，仅2010年7月份，北京首都国际机场空中交通流量控制就超过90次，日平均流量控制3次。在欧洲，据SESAR（Single European Sky ATM Research）在2008年的一份报告中称，不断拥挤的天空导致了更多的航班延误，使欧洲的航空公司每年损失13亿至19亿欧元。

如何提高空域容量和运行效率，防止因航空器在某一空域或机场过于集中或出现超负荷流量，而危及飞行安全，影响航班正常，已成为世界航空业和各国政府关注的重要课题。

2、整合空管信息化子系统，大幅提高民航业运行效率

空中交通管制部门，就如同飞行员的眼睛、耳朵和向导，其首要任务就是引导地面和空中的飞行器，防止飞行器相撞，组织和加快空中交通的流量。对于空中交通管理工作来说，在管制员、飞行员、签派员、机场现场指挥中心、航空公司运行中心、气象、设备保障、军航等各部门之间及时的共享信息，是良好协调与快速解决问题的关键。

然而，目前的空管信息化系统，存在着“重视原始数据的采集和网络传输，轻视关联业务信息的挖掘整合，缺少智能化的辅助决策能力”的严重不足，极大地降低的空中交通管理的效率。因为，信息化系统不互通，

必然带来信息交流不及时，信息共享不充分，信息沟通过程繁琐，信息和信息化系统利用率低的严重不足，最终将影响到管制员、飞行员、签派员进行决策的及时性、预见性和有效性。

目前在空管系统内部，不同业务部门之间的信息系统往往互不相通、同一种业务在不同地区的信息系统之间也常常互不相通。例如，目前空管的气象系统、雷达监视系统、飞行服务系统等，只是把各自的专业信息传送到管制岗位的计算机终端上进行显示，供管制员作为进行决策的参考。却没开发出一种信息化系统，实现将来自各子系统的原始信息进行整合，将接收到的信息放到空管业务工作模型中进行处理，快速地为管制员提出决策参考建议。

由于计算机信息化系统，具有高速地采集和处理海量信息的能力，并且不会像人类那样容易受到情绪波动、疲劳程度等因素的影响，因此非常适于成为空中交通管理工作的辅助决策系统。

例如，对于雷雨天气，智能信息化系统将根据某地区发生雷雨天气这一情况，结合当时的空中交通流量、空域限制规定、待执行的飞行计划、备降机场的保障能力等相关联信息，预测出将有那些航班受到影响、影响的程度如何，那些空域的流量将因此发生变化、如何变化、备降机场的地面服务压力程度如何等，然后提出建议性的决策方案，供空管、航空公司、机场、旅客等参考，如改变航线、改变航空器起飞时刻、调整航空器速度等。

笔者和几位同事曾经开发过一个项目，通过整合气象观测原始数据和跑道灯光等级的规程标准，实现用计算机系统自动提示塔台管制员及时开启跑道灯光、调整灯光等级、注意落地标准等功能。这个项目的背景是，

管制员需要及时地从气象自动观测系统的计算机终端上查看本场的能见度、RVR值等信息的变化，并根据民航局86号令中所规定的相关标准，人工完成判断是否开放跑道灯光，及时调整跑道灯光的5个等级，必要时提示飞行员注意落地标准等工作。

为了解决以人工方式监视跑道灯级别变化而占用管制员精力的问题，减少在跑道灯光管理中存在的“错、忘、漏”的风险。该项目使用计算机自动地从空管气象自动观测系统中，实时提取能见度、RVR值的最新信息，并与民航局86号令中所规定的跑道灯光级别标准等进行比较判断，然后及时提示管制员开启跑道灯光或调整跑道灯光等级。如果进一步挖掘，还可以实现根据风向、风速的时实变化，以及当前使用的跑道方向，及时地提示管制员调整飞机使跑道方向等功能。

3、SWIM，基于信息化系统整合的下一代空管交通管理

为实现更加安全、高效、节能的新一代空中交通系统，欧盟启动了SESAR （Single European Sky ATM Research)计划，美国启动了NextGen （The Next Generation Air Transportation System）计划。在上述计划中，欧盟、美国都提出了一种基于信息化整合的下一代空中交通管理（information-based ATM integration）的概念，即SWIM（System Wide Information Management）。在2005年，国际民航组织ICAO（the International Civil Aviation Organization）也接受并开始推动SWIM概念。

SWIM基本理念是，通过使空中交通管理的各参与方，最大限度地同时共享各方的最新信息，确保各个参与方都可以及时、准确地进行协同决策，并大幅提高决策的预见性和有效性。

4、整合空管各信息化子系统，需要关注的几个问题

首先，如何调动各利益相关方的积极性。

信息化从来不是单纯的技术问题，而是涉及到机构内部关系调整和部门利益再分配的变革。举个其它行业的例子，以售票系统信息化为例。启用了联网的电子售票系统，就会使原来利用信息不对称，控制纸质客票出票节奏的人员的利益受损，而启用了互联网订票系统，就会使售票代理人的利益受损，使信息化部门的地位得到加强。

其次，如何使信息化投入见到实效，被普遍接受。

成功的信息化项目，是由业务需求来驱动的，而不是为了展示技术，不能做新技术的实验场，更不能听厂商忽悠。信息化要能优先解决实际工作中，需要被优先解决的问题，比如保障安全、提高效率、减少成本等。信息化还要考虑从易到难、阶段目标与整体目标的问题。

第三，如何正确描述出空中交通管理的业务需求，建立起可以被计算机信息系统处理的空管业务模型。

要提出空中交通管理业务模型，需要组成联合专家小组，包括管制、飞行、签派、信息化、雷达导航、气象、机场地面运行等各专业。业务模型中要明确指出，在空管交通管理工作中，都需要那些信息，信息来自那里又去向何方，信息如何影响飞机的行为，空中交通管理部门如何利用这些信息指挥飞行器，信息如何在各部门之间传递，各部门对信息做出如何应对，各部门之间如何协调，如何自动地从卫星、雷达、导航设备、自动观测系统、计算机网络中提取出相关信息等。

第四，如何确保空管网络信息系统安全。

网络信息化系统具有开放性、互联性、远程互操作性的特点。网络在为用户提供了海量的信息共享和高速的处理能力的同时，也为黑客提供了