关于美国新一代航空运输系统及其对中国的借鉴意义

1、关于美国新一代航空运输系统及其对中国的借鉴意义0 前言新一代航空运输系统不一个全新的独立系统， 而在现有根底上采用新 准、新技术、新装备新程序集成相关航空务子系统， 采用新的运方式、 业务方式和理模式过渡开展成为下一代空运输体系。 目标在改良航空 运行的平安、容量、效率可预测性，降低本钱，更环保等。中国民用 航局根据美国新一代航空运系统的开展情况，结合中国航开展趋势， 提出建设我国一代航空运输系统的设想。 新代航空运输系统与之的新 航行系统最大的区在于，不仅仅是从空管通信、监视、导航等方面做 改良，更重要的是整合了空中交管理、 机场运行、平安管理、 象预报、 安保系统、网络息效劳、环境保护、宏

2、观政策标准共计八个相关方面 的运行能力使之整合成一个完善的系， 协同运作能够极大的提高航空 运效率。INextGen美新一代航空运输系统体系结构美新一代航空运输系统方案NextGe n提出的背景是，随美国航空 运输需求的不断长，目前的航空运输系统很难满足未来的航空输需 求。因此， FAA 推出了一个航空运输系统级方案 新一代航空输 系统，美国政府预计将航空业占 GDP 的比重由 6提升 9以上， 提 供1 1 00万个就业岗位 2025年空中交通流将是目前的 2-3倍，而且9.1 1 对美国航空业平安造成了大威胁，美国每年投入 40 亿美元和大量的 人力资用于安保。 繁琐的安检程序造成了班延误

3、， 牺牲了旅客珍贵的 间；但是美国现有础设施存在很大的限和缺乏， 20 世纪 50 年代开始 形成的空管设布局投资巨大，性能缺乏，运行维本钱高，以地面为中 心的系统，动化程度低，依赖话音通信、地基航和传统雷达监视方式 目前基于地面的雷达航、有声无线电和人工空中交通管的系统不同， 美国新代航空运输系统将基于卫星导航、 电子数据交换和自化空中交 通管理的统，将会提高航空运输统的平安性，减少境污染。美国未来 航开展呈现三个突出特点： 空中交流量的增长速度超旅客数量的增长 速度航空活动的类型更加趋于样化，除商务运输、军用运、公务机、 私人飞机外， 还将增无人驾驶航空器等新的机型； 的航空器性能更加 先

4、进，但传的航空器还在服役， 航器之间的性能差异较大， 对行方式、 效率和平安理带来挑战。为了保持国在航空运输业、 制造业、 标制定和新技术等方面的世界领 地位，适应更加节约本钱、 节能环的航空开展趋势，提高量的任务变 得更加迫切和艰巨。 即投入目前两倍的资源， 美现有的空中交通流管 理也将不能适应来巨大的飞行流量飞行密度的需求， 按照现的空中交 通管理方式 2021 年美国由航班延误造成的损失将到每年 400亿美元。 因此，国必须开展新一代航空运输统，其核心是保障全、增加容量、 增强灵活性、提高行效率、更加环保和低本钱。 根据美国?世纪航空再权法案? “新一代航空运输系统 展战略是建立 一个更

5、加现化的新型的航空运输统， 以满足未来航运输对平安、 容量、 灵、效率以及保安的需要。法案权运输部、国土安部、商业部、国防 部白宫科学与技术政策办公室、 空航天局、 联邦航局等七大政府机构组成联方案开展办公室(JointPlanningDevelopmentOfice-JPDO),联合企、私营业主、学术体等，开展新一代航空输系统的研究、开发与 设，JPDO设在FAA内，受美国联邦航空局 FAA)和空中交通组织(ATO)领导。2004年，JPDO向国会提交了?新一代航空输系统计 划?NextGenerationAirTransportationSystem,简称 NGATS，2006 年 正式更

6、名为 NextGen。新一代航空运输系统NextGen)的战略标在于建立灵敏、快反响的空 中交通系统， 沉着应目前及未来航空器运行容量、 新商业模式运行需 求；提高机场能， 制定应对未来需求机场运行和管理新概念，改良机 场施以满足开展需求建立综合、 主动的平安管理系统， 平安管理延伸 至设计段； 全面提高天气测和预报水平， 将气象参与航空行全过程决 策，减少天气对飞的影响；建立高效、透、多层次保安系统，不限制 公众流性和公民自由，不产生延，不增加额外本钱；建立络信息平台 使得航空器承运、旅客等所有用户都可以获取需信息，掌握环境动， 得到个性化情景意识效劳； 制定政策和新程序， 采用新技术发新燃

7、油、 发动机和航空器，减航空污染，保护环境；制定球统一的标准、程序 和航空政，推进全球在技术、装备、运行等面的兼容性和一致性；最 根本目标在于通过推进以全球一标准的美国产品和效劳继续外开放， 保持美国在球航空业的领导地位。基于性能的行能力是NextGen最核心、最根本的改变，不再调地面设 备为核心， 而是以综合航性能为核心， 基于能的导航 PBN-PerfomanceBasedNavigation( RNAV/RNP，根据机载性能享受不 的空域效劳航迹选、间隔等 ；强大的网络信息访问力，将现有航 空各类信息进行整合航空业各方既提供信息， 也共信息， 发挥信息在 决策支中的作用，网络平台透、开放

8、、共享；特别是气信息参与决策 能力使目前 60因天气原因造的航班延误可以防止，减少损失大 40 亿美元，把地面和空间气象观系统整合成一个虚拟的国家空气象信息 中心，采用据链发布更准确、及时的气象报，飞行员可以根机载能力 灵活选择航线；时多层次自适应保安安保系统将与它领域安保信息 联，通过网络信息把保安口前移，减少对旅的人身干预；采用 GPS、 GALELIO 、GLONASS ，通过地面、空间和机载强系统提高导航精， 可保障航路、终区、进近飞行和着陆；于轨迹的航空器运行能力动态 的空管理、分配和使用，灵活选择航迹增加自主间隔调配；可视飞行 的力把相邻航空器位置、 航迹、场电子地图、 气象信息等

9、传输到驶舱， 采用驾驶舱显示技术使得行员和管制员看到的同一种真实的情景； 优 化机跑道、滑行道布局，少跑道占用时间和滑时间，提高起降能力， 采用技术提高机场运行平安和效率如防止跑道入侵、地交通管理等； NextGen 的核心是建立在新技术、 程序上的新型的空中交通管理系统 基于性能的航空运行模式自相关监视播送系统 ADS-B ，飞机把自 身空间位置和轨迹机载计算机提供的卫星导航数据 过数据链播送到 空间和地，其周边飞机和地管制员可以看到该飞机的实位置及飞行轨 迹。按照方案美国新一代航空运输系统方案分成三个阶段： 第一阶段 充分利用现成技术进航空系统， 同时开展对新一航空系统所需技术的 研究；第

10、阶段将致力于应用第一阶段的研究果； 第三阶段将扩大至全 国范围行。新一代航空运输统预计到 2025 年完成，预计其础设施建 设将耗资150至220亿美元。NextGen包含了航空活的诸多方面，但 其核心是展空中交通和机载的技术、新装备，改良航空器运行式，强 调航空器综合性能，以改平安、扩大容量、高效率、提升运行能力， 网络为中心的航空信息气象信息等在飞行、 空中交运行、 机场运行中 扮演重要角。NextGen不仅是技术与备的转变，也包括理念、管理、 运行组织和经营模式转变，更是全系统的变，NextGen是家组织行为， 政府、企业、研机构、国际社会广泛与，科技创新是航空可续开展的 根本保证， N

11、extGen 是在现有技术与未技术的融合；最为关键的是 NextGen 是多部联合实施的复杂系统， 美国府投入巨大的人力财进行 建设，正是因民航运输的开展水平中表达了一个国家电子通信、 机械、 化工、气象等多领的实力。因此NextGen以市需求为出发点，以满足 人的需求准那么，所依托和推动的恰恰是家整体科技创新能力。2 国新一代民用航空运输系统关情况 国新一代民航运输系目标是：带有前瞻性地综合进和开展机场设施， 建立新型的高、透明、多层次、非干扰式的场平安检查系统，分应用 新科技，改变空管理的理念，建立一个适能力强的空中交通管系统， 建立行业综合性公信息网络平台，建立法、科学、综合、积主动式的

12、 平安管理系统，面、系统地提高天观测和预报水平，大大减少气对飞 行的影响，建适应国际新技术、标准、新程序的适航审定系统，面建 设有中国特色的企业文化和行文化。 2021 年国民航运输的开展目标 是运输总转量 1500亿吨公里以上；客运输 7.7亿人次，邮运输 1600 万；北京、上海、广州深航空旅客吞吐量超过 1 亿人次各类航空 器约 4000架机场数量 246个；每天航班起总和超过 5 万架次；每百 万行小时重大事故率不超过 0.15 航班正常率 85以上；平均延误间 30分钟以内；组织机构和分工 2006年 3月成立航新一代航空运输统 领导小组，新一代航运输系统的跟踪研究工作由民航科学研究

13、院承 担；统总体框架研究由民大学承当， 系统法环境研究由民航干部管理 学院承，新一代民航运输系统空管局部列入国家科技部 863 重大科技 工程。民航总已成立了新一代空管统领导小组办公室 4 个专题组总 体组、技术组、专组、验证组，民航成立 PBN 工程领导组和办公室， 由飞标司 /空管局牵头与 FAA 在体框架、 PBN、ADS-B 等方面开展合 作。 我国新一代航运输系统开展方向从基于地面导设施的飞行向基于机 载性能的飞行式过渡。 先期在我国高机场、 环境复杂机场和高度机场 应用 PBN 再推广到路、终端区和机场。以航班方案管理、运行协调 为过渡到飞行流量管理和协决策， 先期在地理环境复杂的

14、部山区机场 及航路用，之后在东部航路、终端区和机逐步应用；由话音通信向据 链/话音通信转变，最终现网络通信。从一/二次雷达监视ADS-B/雷达 /MDS 的综监视过渡， ADS-B 先期在我西南、西北地区试验应用，单 独的空管工作站区域联网的自动化系统渡， 完善应急备份系统， 逐步 实 ICAO 标准间隔。3结 随着空运输流量的快速增长， 有的技术、 设备以及航空输方式将不能满足来的流量需求。 世界各国都展了新一代航空运输系统的研和开发 工作，借鉴国外关经验，结合中国具体情，在开展下一代空中交通输 系统时应该注意以下点 :1从系统论的角度来看待新一代空运输系统建设。 随着我国飞机工程和北斗卫星

15、导航统二代的深入开发，我国的新 代航空运输系统在技术层面的支撑得到了较大的提高但是目前国内 对新代航空运输系统的研发还够， 而且相关的部门和科研院所与度不 够。 2021 年 3 月，国务院通大部制改革把民航局入交通运输部，也 从另外个方面要求中国民航必从更高的高度来看待整个交通输业的 开展，更好的整合多方面的量和以系统论的观来开展航空运输， 但是 目前航和其它交通方式联动作用还不明显， 下步应该加强整合。 美国 的一代航空运输系统就是在多个部的参与下共同实施的， 有现实借鉴 意义。在更好的挥政府主导作用的前提下， 更地调动利益相关方的积 极性理顺各个相关单位的关系， 加快建中国民航的技术支撑体， 而且 应该把相关的飞单位的技术研发力纳入整个系统， 最为关键的是在保 国家空域平安的前提下， 一步推动我国空域管理使用问的解决， 实行 空域的一化管理， 建立良好的军民航协调制， 同时建立国家统一的流 量管理中心，现国家层面的统一管理和对外协调。 2健全完善相关的法律、章和协议，积极参与国标准的制定。 NextGen 的首要目标保持美国在国际航中的领导地位， 美国一直以来 也宣在全球范围内统一关的标准和设备标准， 这其必然涉及到相关的 益分配，因此积极参与新一航