美國(guó)新一代航空運(yùn)輸系統(tǒng)及其對(duì)中國(guó)的借鑒意義

1、<p>　　美國(guó)新一代航空運(yùn)輸系統(tǒng)及其對(duì)中國(guó)的借鑒意義</p><p>　　摘要：本文綜合討論了美國(guó)新一代航空運(yùn)輸系統(tǒng)的背景、定義、研發(fā)、部署和實(shí)施情況，分析美國(guó)新一代航空運(yùn)輸系統(tǒng)的進(jìn)展?fàn)顩r以及其面臨的問(wèn)題和挑戰(zhàn)，對(duì)我國(guó)發(fā)展新一代航空運(yùn)輸系統(tǒng)具有很大借鑒意義，也對(duì)中國(guó)當(dāng)前新一代航空運(yùn)輸系統(tǒng)做了簡(jiǎn)要說(shuō)明。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：航空運(yùn)輸系統(tǒng)；未來(lái)需求 </p>

2、<p><b>　　0前言 </b></p><p>　　新一代航空運(yùn)輸系統(tǒng)不是一個(gè)全新的獨(dú)立系統(tǒng)，而是在現(xiàn)有基礎(chǔ)上采用新標(biāo)準(zhǔn)、新技術(shù)、新裝備和新程序集成相關(guān)航空業(yè)務(wù)子系統(tǒng)，采用新的運(yùn)行方式、業(yè)務(wù)方式和管理模式過(guò)渡發(fā)展成為下一代航空運(yùn)輸體系。目標(biāo)在于改進(jìn)航空運(yùn)行的安全、容量、效率，可預(yù)測(cè)性，降低成本，更加環(huán)保等。中國(guó)民用航空局根據(jù)美國(guó)新一代航空運(yùn)輸系統(tǒng)的發(fā)展情況，結(jié)合中國(guó)民航發(fā)展

3、趨勢(shì)，提出建設(shè)我國(guó)新一代航空運(yùn)輸系統(tǒng)的構(gòu)想。新一代航空運(yùn)輸系統(tǒng)與之前的新航行系統(tǒng)最大的區(qū)別在于，不僅僅是從空管、通信、監(jiān)視、導(dǎo)航等方面做出改進(jìn)，更重要的是整合了空中交通管理、機(jī)場(chǎng)運(yùn)行、安全管理、氣象預(yù)報(bào)、安保系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)、環(huán)境保護(hù)、宏觀政策標(biāo)準(zhǔn)等共計(jì)八個(gè)相關(guān)方面的運(yùn)行能力，使之整合成一個(gè)完善的系統(tǒng)，協(xié)同運(yùn)作能夠極大的提高航空運(yùn)輸效率。 </p><p>　　1NextGen——美國(guó)新一代航空運(yùn)輸系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

4、 </p><p>　　美國(guó)新一代航空運(yùn)輸系統(tǒng)計(jì)劃（NextGen）提出的背景是，隨著美國(guó)航空運(yùn)輸需求的不斷增長(zhǎng)，目前的航空運(yùn)輸系統(tǒng)將很難滿足未來(lái)的航空運(yùn)輸需求。因此，F(xiàn)AA推出了一個(gè)航空運(yùn)輸系統(tǒng)升級(jí)計(jì)劃——新一代航空運(yùn)輸系統(tǒng)，美國(guó)政府預(yù)計(jì)將航空業(yè)占GDP的比重由6％提升到9％以上，提供1100萬(wàn)個(gè)就業(yè)崗位，2025年空中交通流量將是目前的2-3倍，而且9.11對(duì)美國(guó)航空業(yè)安全造成了巨大威脅，美國(guó)每年要投入40億

5、美元和大量的人力資源用于安保。繁瑣的安檢程序造成了航班延誤，犧牲了旅客寶貴的時(shí)間；但是美國(guó)現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施存在很大的局限和不足，20世紀(jì)50年代開(kāi)始形成的空管設(shè)施布局投資巨大，性能不足，運(yùn)行維護(hù)成本高，以地面為中心的系統(tǒng)，自動(dòng)化程度低，依賴話音通信、地基導(dǎo)航和傳統(tǒng)雷達(dá)監(jiān)視方式。 </p><p>　　與目前基于地面的雷達(dá)導(dǎo)航、有聲無(wú)線電和人工空中交通管理的系統(tǒng)不同，美國(guó)新一代航空運(yùn)輸系統(tǒng)將是基于衛(wèi)星導(dǎo)航、電子數(shù)據(jù)交換

6、和自動(dòng)化空中交通管理的系統(tǒng)，將會(huì)提高航空運(yùn)輸系統(tǒng)的安全性，減少環(huán)境污染。美國(guó)未來(lái)航空發(fā)展呈現(xiàn)三個(gè)突出特點(diǎn)：空中交通流量的增長(zhǎng)速度超過(guò)旅客數(shù)量的增長(zhǎng)速度；航空活動(dòng)的類型更加趨于多樣化，除商務(wù)運(yùn)輸、軍用運(yùn)輸、公務(wù)機(jī)、私人飛機(jī)外，還將增加無(wú)人駕駛航空器等新的機(jī)型；新的航空器性能更加先進(jìn)，但傳統(tǒng)的航空器還在服役，航空器之間的性能差異較大，對(duì)運(yùn)行方式、效率和安全管理帶來(lái)挑戰(zhàn)。 </p><p>　　為了保持美國(guó)在航空運(yùn)輸業(yè)

7、、制造業(yè)、標(biāo)準(zhǔn)制定和新技術(shù)等方面的世界領(lǐng)先地位，適應(yīng)更加節(jié)約成本、節(jié)能環(huán)保的航空發(fā)展趨勢(shì)，提高容量的任務(wù)變得更加迫切和艱巨。即使投入目前兩倍的資源，美國(guó)現(xiàn)有的空中交通流量管理也將不能適應(yīng)未來(lái)巨大的飛行流量和飛行密度的需求，按照現(xiàn)行的空中交通管理方式，2020年美國(guó)由于航班延誤造成的損失將達(dá)到每年400億美元。因此，美國(guó)必須發(fā)展新一代航空運(yùn)輸系統(tǒng)，其核心是保障安全、增加容量、增強(qiáng)靈活性、提高運(yùn)行效率、更加環(huán)保和降低成本。 </p&g

8、t;<p>　　根據(jù)美國(guó)《世紀(jì)航空再授權(quán)法案》“新一代航空運(yùn)輸系統(tǒng)”發(fā)展戰(zhàn)略是建立一個(gè)更加現(xiàn)代化的新型的航空運(yùn)輸系統(tǒng)，以滿足未來(lái)航空運(yùn)輸對(duì)安全、容量、靈活、效率以及保安的需要。法案授權(quán)運(yùn)輸部、國(guó)土安全部、商業(yè)部、國(guó)防部、白宮科學(xué)與技術(shù)政策辦公室、航空航天局、聯(lián)邦航空局等七大政府機(jī)構(gòu)組成聯(lián)合計(jì)劃發(fā)展辦公室（JointPlanning &amp; Development Office-JPDO），聯(lián)合企業(yè)、私營(yíng)業(yè)主、學(xué)

9、術(shù)團(tuán)體等，開(kāi)展新一代航空運(yùn)輸系統(tǒng)的研究、開(kāi)發(fā)與建設(shè)，JPDO設(shè)在FAA內(nèi)，受美國(guó)聯(lián)邦航空局（FAA）和空中交通組織（ATO）領(lǐng)導(dǎo)。2004年，JPDO向國(guó)會(huì)提交了《新一代航空運(yùn)輸系統(tǒng)計(jì)劃》Next Generation Air Transportation System，簡(jiǎn)稱NGATS，2006年正式更名為NextGen。 </p><p>　　新一代航空運(yùn)輸系統(tǒng)（NextGen）的戰(zhàn)略目標(biāo)在于建立靈敏、快速反應(yīng)

10、的空中交通系統(tǒng)，從容應(yīng)對(duì)目前及未來(lái)航空器運(yùn)行、容量、新商業(yè)模式的運(yùn)行需求；提高機(jī)場(chǎng)能力，制定應(yīng)對(duì)未來(lái)需求的機(jī)場(chǎng)運(yùn)行和管理新概念，改進(jìn)機(jī)場(chǎng)設(shè)施以滿足發(fā)展需求；建立綜合、主動(dòng)的安全管理系統(tǒng)，將安全管理延伸至設(shè)計(jì)階段；全面提高天氣觀測(cè)和預(yù)報(bào)水平，將氣象參與航空運(yùn)行全過(guò)程決策，減少天氣對(duì)飛行的影響；建立高效、透明、多層次保安系統(tǒng)，不限制公眾流動(dòng)性和公民自由，不產(chǎn)生延誤，不增加額外成本；建立網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)使得航空器承運(yùn)人、旅客等所有用戶都可以獲取所

11、需信息，掌握環(huán)境動(dòng)態(tài)，得到個(gè)性化情景意識(shí)服務(wù)；制定新政策和新程序，采用新技術(shù)開(kāi)發(fā)新燃油、發(fā)動(dòng)機(jī)和航空器，減少航空污染，保護(hù)環(huán)境；制定全球統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)、程序和航空政策，推進(jìn)全球在技術(shù)、裝備、運(yùn)行等方面的兼容性和一致性；其最根本目標(biāo)在于通過(guò)推進(jìn)以全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的美國(guó)產(chǎn)品和服務(wù)繼續(xù)對(duì)外開(kāi)放，保持美國(guó)在全球航空業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)地位。 </p><p>　　基于性能的運(yùn)行能力是NextGen最核心、最根本的改變，不再?gòu)?qiáng)調(diào)地面設(shè)備為核心

12、，而是以綜合航行性能為核心，基于性能的導(dǎo)航PBN-Perfomance Based Navigation（RNAV/RNP），根據(jù)機(jī)載性能享受不同的空域服務(wù)（航跡選擇、間隔等）；強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)信息訪問(wèn)能力，將現(xiàn)有航空各類信息進(jìn)行整合，航空業(yè)各方既提供信息，也共享信息，發(fā)揮信息在決策支持中的作用，網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)透明、開(kāi)放、共享；特別是氣象信息參與決策能力使得目前60％因天氣原因造成的航班延誤可以避免，減少損失大約40億美元，把地面和空間氣象觀測(cè)系統(tǒng)

13、整合成一個(gè)虛擬的國(guó)家航空氣象信息中心，采用數(shù)據(jù)鏈發(fā)布更準(zhǔn)確、及時(shí)的氣象預(yù)報(bào)，飛行員可以根據(jù)機(jī)載能力靈活選擇航線；同時(shí)多層次自適應(yīng)保安安保系統(tǒng)將與其它領(lǐng)域安保信息聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)信息把保安關(guān)口前移，減少對(duì)旅客的人身干預(yù)；采用GPS、GALELIO、GLONASS，通過(guò)地面、空間和機(jī)載增強(qiáng)系統(tǒng)提高導(dǎo)航精度，可保障航路、終端區(qū)、進(jìn)近飛行和著陸；基于軌跡的航空器運(yùn)行能力動(dòng)態(tài)的空域管理、分配和使用，靈活選擇航跡，增加自主間隔調(diào)配；可視飛行的能力把相

14、鄰航空器位置、航跡、機(jī)場(chǎng)電子地圖、氣象信息</p><p>　　NextGen包含了航空活動(dòng)的諸多方面，但其核心是發(fā)展空中交通和機(jī)載的新技術(shù)、新裝備，改進(jìn)航空器運(yùn)行方式，強(qiáng)調(diào)航空器綜合性能，以改進(jìn)安全、擴(kuò)大容量、提高效率、提升運(yùn)行能力，以網(wǎng)絡(luò)為中心的航空信息、氣象信息等在飛行、空中交通運(yùn)行、機(jī)場(chǎng)運(yùn)行中扮演重要角色。NextGen不僅是技術(shù)與裝備的轉(zhuǎn)變，也包括了理念、管理、運(yùn)行組織和經(jīng)營(yíng)模式的轉(zhuǎn)變，更是全系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變

15、，NextGen是國(guó)家組織行為，政府、企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)、國(guó)際社會(huì)廣泛參與，科技創(chuàng)新是航空可持續(xù)發(fā)展的根本保證，NextGen是在現(xiàn)有技術(shù)與未來(lái)技術(shù)的融合；最為關(guān)鍵的是NextGen是多部門(mén)聯(lián)合實(shí)施的復(fù)雜系統(tǒng)，美國(guó)政府投入巨大的人力財(cái)力進(jìn)行建設(shè)，正是因?yàn)槊窈竭\(yùn)輸?shù)陌l(fā)展水平集中體現(xiàn)了一個(gè)國(guó)家電子、通信、機(jī)械、化工、氣象等多領(lǐng)域的實(shí)力。因此NextGen以市場(chǎng)需求為出發(fā)點(diǎn)，以滿足人的需求為準(zhǔn)則，所依托和推動(dòng)的恰恰是國(guó)家整體科技創(chuàng)新能力。 <

16、;/p><p>　　2中國(guó)新一代民用航空運(yùn)輸系統(tǒng)有關(guān)情況 </p><p>　　我國(guó)新一代民航運(yùn)輸系統(tǒng)目標(biāo)是：帶有前瞻性地綜合改進(jìn)和發(fā)展機(jī)場(chǎng)設(shè)施，建立新型的高效、透明、多層次、非干擾式的機(jī)場(chǎng)安全檢查系統(tǒng)，充分應(yīng)用新科技，改變空中管理的理念，建立一個(gè)適應(yīng)能力強(qiáng)的空中交通管理系統(tǒng)，建立行業(yè)綜合性公共信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，建立法制、科學(xué)、綜合、積極主動(dòng)式的安全管理系統(tǒng)，全面、系統(tǒng)地提高天氣觀測(cè)和預(yù)報(bào)水平，大

17、大減少天氣對(duì)飛行的影響，建立適應(yīng)國(guó)際新技術(shù)、新標(biāo)準(zhǔn)、新程序的適航審定系統(tǒng)，全面建設(shè)有中國(guó)特色的企業(yè)文化和行業(yè)文化。2020年我國(guó)民航運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展目標(biāo)是運(yùn)輸總周轉(zhuǎn)量1500億噸公里以上；旅客運(yùn)輸7.7億人次，貨郵運(yùn)輸1600萬(wàn)噸；北京、上海、廣州（深圳）航空旅客吞吐量超過(guò)1億人次；各類航空器約4000架；機(jī)場(chǎng)數(shù)量246個(gè)；每天航班起降總和超過(guò)5萬(wàn)架次；每百萬(wàn)飛行小時(shí)重大事故率不超過(guò)0.15；航班正常率85％以上；平均延誤時(shí)間30分鐘以內(nèi)；組

18、織機(jī)構(gòu)和分工：2006年3月成立民航新一代航空運(yùn)輸系統(tǒng)領(lǐng)導(dǎo)小組，新一代民航運(yùn)輸系統(tǒng)的跟蹤、研究工作由民航科學(xué)研究院承擔(dān)；系統(tǒng)總體框架研究由民航大學(xué)承擔(dān)，系統(tǒng)法律環(huán)境研究由民航干部管理學(xué)院承擔(dān)，新一代民航運(yùn)輸系統(tǒng)中空管部分列入國(guó)家科技部863重大</p><p>　　我國(guó)新一代民航運(yùn)輸系統(tǒng)發(fā)展方向從基于地面導(dǎo)航設(shè)施的飛行向基于機(jī)載性能的飛行方式過(guò)渡。先期在我國(guó)高原機(jī)場(chǎng)、環(huán)境復(fù)雜機(jī)場(chǎng)和高密度機(jī)場(chǎng)應(yīng)用PBN再推廣到航路

19、、終端區(qū)和機(jī)場(chǎng)。從以航班計(jì)劃管理、運(yùn)行協(xié)調(diào)為主過(guò)渡到飛行流量管理和協(xié)同決策，先期在地理環(huán)境復(fù)雜的西部山區(qū)機(jī)場(chǎng)及航路應(yīng)用，之后在東部航路、終端區(qū)和機(jī)場(chǎng)逐步應(yīng)用；由話音通信向數(shù)據(jù)鏈/話音通信轉(zhuǎn)變，最終實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信。從一/二次雷達(dá)監(jiān)視向ADS-B/雷達(dá)/MDS的綜合監(jiān)視過(guò)渡，ADS-B先期在我國(guó)西南、西北地區(qū)試驗(yàn)應(yīng)用，從單獨(dú)的空管工作站向區(qū)域聯(lián)網(wǎng)的自動(dòng)化系統(tǒng)過(guò)渡，完善應(yīng)急備份系統(tǒng)，逐步實(shí)行ICAO標(biāo)準(zhǔn)間隔。 </p><p

20、><b>　　3小結(jié) </b></p><p>　　隨著航空運(yùn)輸流量的快速增長(zhǎng)，現(xiàn)有的技術(shù)、設(shè)備以及航空運(yùn)輸方式將不能滿足未來(lái)的流量需求。世界各國(guó)都展開(kāi)了新一代航空運(yùn)輸系統(tǒng)的研究和開(kāi)發(fā)工作，借鑒國(guó)外相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合中國(guó)具體國(guó)情，在發(fā)展下一代空中交通運(yùn)輸系統(tǒng)時(shí)應(yīng)該注意以下幾點(diǎn): </p><p>　　1）從系統(tǒng)論的角度來(lái)看待新一代航空運(yùn)輸系統(tǒng)建設(shè)。 </p&g

21、t;<p>　　隨著我國(guó)大飛機(jī)項(xiàng)目和北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（二代）的深入開(kāi)發(fā)，我國(guó)的新一代航空運(yùn)輸系統(tǒng)在技術(shù)層面上的支撐得到了較大的提高，但是目前國(guó)內(nèi)對(duì)新一代航空運(yùn)輸系統(tǒng)的研發(fā)還不夠，而且相關(guān)的部門(mén)和科研院所參與度不夠。2008年3月，國(guó)務(wù)院通過(guò)大部制改革把民航局納入交通運(yùn)輸部，也從另外一個(gè)方面要求中國(guó)民航必須從更高的高度來(lái)看待整個(gè)交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，更好的整合多方面的力量和以系統(tǒng)論的觀點(diǎn)來(lái)發(fā)展航空運(yùn)輸，但是目前民航和其它交通方式

22、的聯(lián)動(dòng)作用還不明顯，下一步應(yīng)該加強(qiáng)整合。美國(guó)的新一代航空運(yùn)輸系統(tǒng)就是在多個(gè)部門(mén)的參與下共同實(shí)施的，具有現(xiàn)實(shí)借鑒意義。在更好的發(fā)揮政府主導(dǎo)作用的前提下，更好地調(diào)動(dòng)利益相關(guān)方的積極性，理順各個(gè)相關(guān)單位的關(guān)系，加快建設(shè)中國(guó)民航的技術(shù)支撐體系，而且應(yīng)該把相關(guān)的飛行單位的技術(shù)研發(fā)力量納入整個(gè)系統(tǒng)，最為關(guān)鍵的是在確保國(guó)家空域安全的前提下，進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)空域管理使用問(wèn)題的解決，實(shí)行空域的一體化管理，建立良好的軍民航協(xié)調(diào)機(jī)制，同時(shí)建立國(guó)家級(jí)統(tǒng)一的流量管

23、理中心，實(shí)現(xiàn)國(guó)家層面的統(tǒng)一管理和對(duì)外的協(xié)調(diào)。 </p><p>　　2）健全完善相關(guān)的法律、規(guī)章和協(xié)議，積極參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定。 </p><p>　　NextGen的首要目標(biāo)是保持美國(guó)在國(guó)際航空中的領(lǐng)導(dǎo)地位，美國(guó)一直以來(lái)也宣傳在全球范圍內(nèi)統(tǒng)一相關(guān)的規(guī)范和設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)，這其中必然涉及到相關(guān)的利益分配，因此積極參與新一代航空運(yùn)輸系統(tǒng)的研究開(kāi)發(fā)不僅對(duì)當(dāng)下我國(guó)航空運(yùn)輸具有現(xiàn)實(shí)意義，而且通過(guò)參與競(jìng)爭(zhēng)制

24、定相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)將為我國(guó)民航的發(fā)展搶的先機(jī)。 </p><p>　　3）確立“以人為本”的思想來(lái)看待新一代航空運(yùn)輸系統(tǒng)建設(shè)。 </p><p>　　嚴(yán)格意義上講，新一代航空運(yùn)輸系統(tǒng)就是為了解決人們出行和貨物運(yùn)輸這么一個(gè)問(wèn)題，所有的技術(shù)手段和設(shè)備的更新都是為了確保整個(gè)航空運(yùn)輸過(guò)程的安全可靠。在整個(gè)新一代航空運(yùn)輸系統(tǒng)建設(shè)中，必須時(shí)刻考慮到這個(gè)觀念，安檢過(guò)程的前移和多層次自適應(yīng)的保安系統(tǒng)就是為了減少

25、對(duì)旅客的安檢次數(shù)和基于對(duì)整個(gè)過(guò)程中隱私的考慮，在我國(guó)新一代航空運(yùn)輸系統(tǒng)建設(shè)中應(yīng)該積極考慮用戶需求。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1] FAA Proposes Engagement Strategy for NextGen，http://www.faa.gov/nextgen/strategy/June 3, 2010 &