航(hang)(hang)班量(liang)持續增長(chang)、繁忙機場容量(liang)趨(qu)于(yu)飽和、航(hang)(hang)班正常率下降……隨著中國民航(hang)(hang)快(kuai)速(su)發(fa)展，日益增長(chang)的航(hang)(hang)班量(liang)與資源(yuan)保障(zhang)能力不(bu)強(qiang)的矛盾更加凸顯(xian)。這些年(nian)，推(tui)廣應用PBN（基于(yu)性能的導航(hang)(hang)）、ADS-B（廣播式(shi)(shi)自動相關(guan)監視(shi)）、HUD（平視(shi)顯(xian)示器(qi)）等航(hang)(hang)行新技(ji)術，向新技(ji)術要(yao)(yao)安全(quan)、要(yao)(yao)效(xiao)率、要(yao)(yao)效(xiao)益，成為中國民航(hang)(hang)提升運(yun)行安全(quan)品(pin)質(zhi)，實現跨越式(shi)(shi)發(fa)展的重要(yao)(yao)舉措(cuo)。
PBN，讓飛(fei)行“隨心所欲”
在民航(hang)推廣應用(yong)的航(hang)行新技(ji)術中，PBN應用(yong)在我(wo)國算(suan)是較(jiao)早的。上(shang)世紀90年(nian)代，國際民航(hang)組(zu)織提出了RNP（所需導航(hang)性能）的概(gai)念，現屬于(yu)PBN一種運行規范(fan)。為了與國際接軌，1998年(nian)，我(wo)國在西部地(di)區建立了第一條FANS航(hang)路（按現標準為RNP4航(hang)路），并于(yu)2001年(nian)正式投(tou)入運行，極大地(di)縮短了我(wo)國南部地(di)區及東南亞國家到歐洲的飛行距離，增(zeng)強了我(wo)國偏遠山區的空(kong)管保障(zhang)能力(li)。
“PBN在我國真正落地生(sheng)根是在2003年。”民航(hang)(hang)局飛(fei)標(biao)司相關負責人說。2003年，為了(le)開展(zhan)RNAV（區域導航(hang)(hang)）的應(ying)用研究，中國民航(hang)(hang)在天津機(ji)場設計了(le)RNAV進離場程序，并驗證試飛(fei)成功。
PBN包括RNAV和(he)RNP兩種導航規范。RNAV可以充(chong)分利用機載設(she)備(bei)(bei)的性能，使航空器在導航信號覆蓋范圍之內，或(huo)在機載導航設(she)備(bei)(bei)的工作能力范圍之內，或(huo)二者組合(he)，沿任意期望(wang)的路徑飛行(xing)。“RNP可以認為是高級的RNAV，增強(qiang)了自主監視和(he)告警(jing)功能。”民航局飛標司相關(guan)負責人說(shuo)。
據了解，2005年4月，一架波音757-200飛機(ji)(ji)在地(di)形復雜、氣候多變的高(gao)高(gao)原(yuan)機(ji)(ji)場——拉薩(sa)貢(gong)嘎機(ji)(ji)場——應用(yong)(yong)RNP程序試飛成功，并于2006年投入(ru)實際應用(yong)(yong)，RNP大(da)大(da)降低了拉薩(sa)機(ji)(ji)場運行對天(tian)氣的依賴性，而且提高(gao)了空域使用(yong)(yong)效率。
“盡(jin)管RNP程(cheng)序最早(zao)在(zai)(zai)拉薩機場(chang)(chang)驗(yan)證(zheng)試(shi)飛(fei)，但真正(zheng)運用價(jia)值最大的是(shi)(shi)在(zai)(zai)西藏林芝機場(chang)(chang)”。民(min)(min)航(hang)業內(nei)人士表示，林芝機場(chang)(chang)是(shi)(shi)高高原機場(chang)(chang)，是(shi)(shi)中國民(min)(min)航(hang)唯一沒(mei)有(you)(you)傳統(tong)導航(hang)而只有(you)(you)RNP程(cheng)序的機場(chang)(chang)。自2006年(nian)(nian)RNP飛(fei)行(xing)(xing)程(cheng)序試(shi)飛(fei)成功，林芝機場(chang)(chang)實現了順利(li)通航(hang)，且運行(xing)(xing)8年(nian)(nian)多以來(lai)，航(hang)班正(zheng)常(chang)(chang)率相當(dang)高，航(hang)空公司的收益非(fei)常(chang)(chang)可觀。
而正(zheng)是在(zai)2005年(nian)拉薩機(ji)(ji)場(chang)RNP驗(yan)證試飛(fei)成功(gong)后，RNP應用在(zai)中國駛(shi)入(ru)了快軌(gui)道。特別是2010年(nian)8月，在(zai)三亞國際(ji)機(ji)(ji)場(chang)RNPAPCH（RNP進近）程序實(shi)地驗(yan)證試飛(fei)后，RNPAPCH程序像雨后春(chun)筍般出現在(zai)我國大(da)多數運輸機(ji)(ji)場(chang)上。
“RNP自動化(hua)程度非常高，操(cao)作(zuo)起來十分簡單，減輕了(le)機(ji)(ji)組負擔，極大地提高了(le)飛(fei)行安全性。”東航機(ji)(ji)長姚學路說，“由于RNP使用衛(wei)星導(dao)航，不需要在地面建(jian)設導(dao)航設施，也(ye)減少了(le)機(ji)(ji)場(chang)基礎(chu)設施投入和降低了(le)維護成(cheng)本(ben)。”
截至2014年底，我(wo)國東部繁(fan)忙陸地、西部偏遠山(shan)區(qu)及南海地區(qu)空(kong)域內(nei)共有20條(tiao)航路實(shi)(shi)施了(le)PBN運行(xing)。我(wo)國已(yi)有145座機(ji)場(chang)(chang)具(ju)備(bei)(bei)PBN飛行(xing)程序(xu)。其中，19座機(ji)場(chang)(chang)只具(ju)備(bei)(bei)RNAV程序(xu)，109座機(ji)場(chang)(chang)具(ju)備(bei)(bei)RNPAPCH程序(xu)，17座機(ji)場(chang)(chang)具(ju)備(bei)(bei)RNPAR（要求特殊(shu)授權的RNP進近）程序(xu)。同(tong)時，66座機(ji)場(chang)(chang)全面(mian)實(shi)(shi)施了(le)PBN運行(xing)，大多數運輸航空(kong)公(gong)司已(yi)具(ju)有RNPAPCH運行(xing)資格。
“可(ke)以說，中國民(min)航(hang)(hang)PBN的(de)推廣(guang)、應用速度(du)快，目前已走在世界前列。”民(min)航(hang)(hang)局(ju)飛標司相關負責人說。
而根(gen)據2009年民航(hang)局制定的(de)《中國民航(hang)PBN實施路(lu)線圖》，我國民航(hang)到(dao)2016年實現PBN程序(xu)的(de)全(quan)面(mian)運(yun)用；到(dao)2025年，航(hang)路(lu)、終(zhong)端區(qu)和進(jin)近等所有飛行(xing)階(jie)段(duan)以PBN運(yun)行(xing)為主，逐步從混合運(yun)行(xing)過渡到(dao)完全(quan)的(de)PBN運(yun)行(xing)。
“PBN新技(ji)術的應用和推廣仍然任重而道遠。”民(min)航局飛標(biao)司相關(guan)負責(ze)人說。
據了(le)解，目前仍有(you)40多(duo)座機(ji)場需要(yao)制作PBN程(cheng)序，而這些機(ji)場航(hang)班(ban)量小，財政(zheng)上存在一定困難(nan)，很難(nan)拿出經費進行PBN程(cheng)序設計和試(shi)飛(fei)。為了(le)促進PBN推廣應用，民航(hang)局也曾多(duo)次對(dui)(dui)航(hang)空公司RNP機(ji)載(zai)設備加以(yi)改裝，并對(dui)(dui)機(ji)場飛(fei)行程(cheng)序升級(ji)進行補貼(tie)。
另外，目前PBN和(he)傳統程序混(hun)合運行給管制人員也帶來了一定的難(nan)度，這也導致(zhi)了部分管制部門對PBN運行存在(zai)一些抵觸情緒(xu)。“不過，從(cong)長遠(yuan)看，PBN新技術減輕了飛行員和(he)管制員的工作負荷，提(ti)高(gao)了民(min)航(hang)(hang)安全運行水平和(he)航(hang)(hang)班正常率。”民(min)航(hang)(hang)業內人士說(shuo)。
ADS-B，讓“眼睛(jing)”更(geng)明亮
作為保(bao)障民(min)航(hang)飛行安全(quan)和航(hang)班正常的全(quan)新技(ji)(ji)術，廣播式自(zi)動相(xiang)關監視（ADS-B）近年(nian)來也是中(zhong)國民(min)航(hang)力推的新技(ji)(ji)術之(zhi)一。
自2006年中(zhong)國(guo)民航飛行(xing)學院引進(jin)ADS-B，對訓(xun)練(lian)飛機實施ADS-B監視(shi)運行(xing)起，截至2014年底，我國(guo)已經(jing)在(zai)成(cheng)都—拉薩航路(lu)和(he)三亞情報(bao)區L642、M771航路(lu)先(xian)后實施ADS-B運行(xing)，在(zai)成(cheng)都—九寨航路(lu)完(wan)成(cheng)ADS-B應用的評(ping)估(gu)和(he)試驗工作。
據了解，ADS-B是支撐新一代民航空(kong)管運(yun)行模式的(de)核心技術，主(zhu)要依靠機(ji)載電(dian)子(zi)設備和地(di)面設施來精確監(jian)視(shi)(shi)(shi)飛機(ji)的(de)位置、高(gao)度、速度等數據，其監(jian)視(shi)(shi)(shi)技術的(de)核心是高(gao)精度衛星(xing)導航，完全區別于一次監(jian)視(shi)(shi)(shi)雷達和二次監(jian)視(shi)(shi)(shi)雷達。
“ADS-B對保障民航(hang)(hang)(hang)飛行安全具有十分重要(yao)的作用，也是(shi)民航(hang)(hang)(hang)提高航(hang)(hang)(hang)班運行效率(lv)與航(hang)(hang)(hang)班正常率(lv)的一項(xiang)重要(yao)手段。”民航(hang)(hang)(hang)業內(nei)人(ren)士說。
以2011年(nian)5月(yue)18日零時起實(shi)施ADS-B實(shi)驗運行(xing)的成都—拉薩航(hang)路(lu)(lu)為例，至2013年(nian)9月(yue)1日，該航(hang)路(lu)(lu)管(guan)(guan)制放行(xing)間(jian)隔已由最(zui)初的航(hang)路(lu)(lu)水平間(jian)隔無論(lun)高度層均為10分鐘縮短為不同高度層雙向5分鐘。同樣，ADS-B自2011年(nian)6月(yue)應用在(zai)三亞情報(bao)區L642和M771航(hang)路(lu)(lu)上以來，充分彌(mi)補(bu)了(le)(le)我國南海(hai)地區雷達(da)監視能力不足(zu)，有力保(bao)障了(le)(le)該區域的空管(guan)(guan)運行(xing)。
“ADS-B不僅(jin)能夠提(ti)高(gao)管制員(yuan)和飛行員(yuan)的運(yun)行態勢(shi)感知能力(li)，讓管制員(yuan)和飛行員(yuan)的眼(yan)睛更‘明亮’，還能夠為機(ji)場地面(mian)滑行的航空(kong)器(qi)、機(ji)場場面(mian)運(yun)行的車輛提(ti)供監(jian)視服務。”一(yi)位民航業內人士(shi)說。
對于ADS-B在(zai)未(wei)來的(de)(de)應用，中(zhong)國民(min)航(hang)也有自己的(de)(de)規劃。據了解(jie)，ADS-B將在(zai)無雷達(da)覆(fu)蓋的(de)(de)地(di)區(qu)實施(shi)較小間(jian)隔，而且可望在(zai)部分(fen)地(di)區(qu)取代雷達(da)成(cheng)為管制員(yuan)正(zheng)確實施(shi)空(kong)中(zhong)指揮的(de)(de)關鍵手(shou)段。
然而，與PBN新技(ji)術(shu)應用(yong)(yong)一(yi)樣，ADS-B新技(ji)術(shu)在(zai)其推廣和(he)應用(yong)(yong)的(de)過(guo)程(cheng)中也存在(zai)一(yi)些(xie)困難。比(bi)如，目(mu)前ADS-B實施主要(yao)是由民(min)航局(ju)空管局(ju)負責。而工程(cheng)項目(mu)建設地(di)點涉及185座(zuo)中小(xiao)機場(chang)和(he)通航機場(chang)，不屬于民(min)航空管系統自有建設地(di)點，民(min)航局(ju)空管局(ju)存在(zai)一(yi)定的(de)協調難度(du)。
HUD，讓“視”界更清晰(xi)
HUD是將地面導航(hang)和(he)(he)飛(fei)行(xing)信息集(ji)成(cheng)顯示在平視(shi)(shi)顯示器上(shang)，駕駛員保持平視(shi)(shi)狀態就可(ke)以看到飛(fei)行(xing)儀表指示和(he)(he)導航(hang)數據(ju)，跟隨HUD指引飛(fei)行(xing)。
“HUD可以(yi)強化機(ji)組情景(jing)意(yi)識，降低機(ji)場最低運(yun)行標準，提高航(hang)班正(zheng)常性和運(yun)行安全水平。”民航(hang)局飛標司相(xiang)關負責(ze)人說(shuo)。
近(jin)年(nian)(nian)來，HUD也是國(guo)際民(min)航(hang)組織力推的(de)一(yi)(yi)(yi)項技術。中(zhong)國(guo)民(min)航(hang)HUD應(ying)用(yong)始于10年(nian)(nian)前(qian)。2005年(nian)(nian)，山(shan)(shan)東航(hang)空公司在(zai)(zai)一(yi)(yi)(yi)架飛機上(shang)安裝了HUD設備，并展開(kai)應(ying)用(yong)試點工(gong)作；2010年(nian)(nian)，山(shan)(shan)航(hang)獲準(zhun)(zhun)在(zai)(zai)青(qing)島(dao)機場(chang)實(shi)(shi)施(shi)HUD特殊(shu)Ι類運行(xing)，著(zhu)陸最(zui)低標(biao)準(zhun)(zhun)為DH45/RVR450米(mi)；2014年(nian)(nian)，山(shan)(shan)航(hang)又獲準(zhun)(zhun)在(zai)(zai)濟(ji)南(nan)、青(qing)島(dao)機場(chang)使(shi)用(yong)HUD實(shi)(shi)施(shi)RVR200米(mi)起飛；2015年(nian)(nian)，山(shan)(shan)航(hang)在(zai)(zai)HUD應(ying)用(yong)上(shang)“更(geng)上(shang)一(yi)(yi)(yi)層(ceng)樓”，獲準(zhun)(zhun)在(zai)(zai)青(qing)島(dao)機場(chang)實(shi)(shi)施(shi)HUD特殊(shu)Π類運行(xing)，著(zhu)陸最(zui)低標(biao)準(zhun)(zhun)為DH30/RVR350米(mi)。這(zhe)一(yi)(yi)(yi)系列(lie)舉措，使(shi)山(shan)(shan)航(hang)在(zai)(zai)低能見度天氣下航(hang)班正常性得到了可(ke)靠保障，成為了中(zhong)國(guo)民(min)航(hang)HUD應(ying)用(yong)的(de)“領頭(tou)羊(yang)”。
航(hang)空公司的(de)積極嘗試(shi)，也堅定了(le)中國(guo)民航(hang)應用(yong)HUD的(de)決心(xin)。為加(jia)快(kuai)推動(dong)HUD應用(yong)，2012年7月，民航(hang)局(ju)下(xia)發(fa)了(le)《飛機平(ping)視(shi)顯示器(qi)發(fa)展(zhan)應用(yong)路線圖》，提(ti)出了(le)推動(dong)HUD應用(yong)的(de)發(fa)展(zhan)目(mu)標(biao)(biao)、政策和標(biao)(biao)準，以(yi)及相應的(de)適航(hang)和運行批準指南。
在該路線圖的指導下，截至2014年底(di)，包括山航、東(dong)航、南(nan)航、海(hai)(hai)航、廈(sha)航在內的5家(jia)航空公司的142架在役(yi)運(yun)輸飛機(ji)(ji)安裝(zhuang)了HUD設(she)備。北京首都機(ji)(ji)場(chang)、上海(hai)(hai)虹橋(qiao)機(ji)(ji)場(chang)、上海(hai)(hai)浦東(dong)機(ji)(ji)場(chang)、廣州白云機(ji)(ji)場(chang)等14座(zuo)機(ji)(ji)場(chang)已(yi)經具(ju)備了HUD特殊I類運(yun)行標準(zhun)，部分跑(pao)道著(zhu)陸(lu)最低標準(zhun)由原來(lai)的DH60/RVR550米下降到DH45/RVR450米。
“今年的主(zhu)要(yao)任務是實現30%的運輸機(ji)場公布HUD運行(xing)最低標準(zhun)，10%的運輸飛(fei)機(ji)上(shang)安裝HUD設備的目標。”民航局飛(fei)標司相關負(fu)責人(ren)表示。
然而，在HUD推廣應用方面(mian)，也同樣面(mian)臨著資(zi)金方面(mian)的(de)(de)難題。根據民航局對航空公司(si)飛(fei)機(ji)HUD加(jia)改(gai)裝計(ji)劃進行的(de)(de)全面(mian)調研，計(ji)劃加(jia)改(gai)裝的(de)(de)150余架(jia)飛(fei)機(ji)及(ji)供(gong)飛(fei)行員訓練(lian)的(de)(de)模擬機(ji)，總(zong)共花(hua)(hua)費(fei)將(jiang)達(da)數億元。除(chu)此之外，60座機(ji)場的(de)(de)HUD特(te)殊I類運(yun)行標準(zhun)飛(fei)行程序的(de)(de)制定、評估和(he)試飛(fei)，同樣需要花(hua)(hua)費(fei)數千萬元。
實際(ji)上，在2014年，民航(hang)局已經開始著手研究HUD機載設備加改裝補(bu)貼(tie)模式(shi)，大致(zhi)的想法是參照(zhao)RNP補(bu)貼(tie)模式(shi)：按照(zhao)50%的比例給予(yu)航(hang)空公(gong)司補(bu)貼(tie)；機場公(gong)布HUD運行(xing)標準(zhun)，按照(zhao)100%予(yu)以全(quan)額補(bu)助。“補(bu)貼(tie)力度相當大。”民航(hang)業內(nei)人士指出。
“從民航(hang)局近(jin)年來的(de)一系列(lie)舉(ju)措可以看出，中(zhong)國民航(hang)應用新技(ji)術的(de)決心是(shi)非常(chang)堅定的(de)。機(ji)場(chang)和航(hang)空公(gong)司還是(shi)應化(hua)‘被動’為‘主動’，著眼長遠(yuan)，盡早謀劃、迅速行動。”民航(hang)業內人士分析說。
據(ju)了(le)解，為進一步(bu)與國(guo)際接(jie)軌(gui)，推動中國(guo)民(min)航飛行(xing)運(yun)行(xing)方(fang)式的轉變，切實提高運(yun)行(xing)效率和(he)效益，2014年底，民(min)航局成立了(le)局領導牽頭的航行(xing)新技術(shu)(shu)應用(yong)與發展工作委員會，并于2015年1月召開了(le)第一次會議，進一步(bu)明確了(le)PBN、ADS-B、HUD等航行(xing)新技術(shu)(shu)應用(yong)推廣的目標和(he)方(fang)向(xiang)。
“從長(chang)遠來看，PBN、ADS-B、HUD等航行(xing)新(xin)技(ji)術對(dui)于民(min)(min)航提(ti)高安全(quan)裕(yu)度和航班正(zheng)常率效果顯(xian)著，也(ye)是國際民(min)(min)航發展的(de)大勢所趨”。民(min)(min)航局飛(fei)標司(si)相關負責人說，新(xin)事物的(de)發展并不是一(yi)(yi)帆風順(shun)的(de)，作(zuo)為一(yi)(yi)個系(xi)統工程，在航行(xing)新(xin)技(ji)術推廣應(ying)用(yong)中存在的(de)一(yi)(yi)些難題還需要航空公司(si)、機(ji)場、空管等共同面對(dui)和解決。