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日前,《中國民航北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)應用實施路線圖》(以下簡稱《路線圖》)正式發(fā)布。作為北斗系統(tǒng)在中國民航應用的首條系統(tǒng)性實施路徑,《路線圖》的出臺對中國民航發(fā)展有何意義?又將如何影響全球衛(wèi)星導航技術發(fā)展?針對各界關注的若干重要問題,記者專訪了民航局空管辦相關負責人。
滿足需求 助力民航強國建設
記者:《路線圖》的出臺背景和意義是什么?
答:《路線圖》的出臺主要鑒于導航系統(tǒng)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀。
從國內(nèi)發(fā)展情況看,民航與北斗互為所需。一方面,在行業(yè)發(fā)展上,民航需要北斗。黨的十九大明確提出,要建設交通強國和科技強國。民航是交通強國的重要組成部分,是科技強國的重要領域。推動北斗系統(tǒng)的民航應用,實現(xiàn)我國自主知識產(chǎn)權導航技術在中國民航落地生根,是民航行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的有力保障,更是民航強國建設的重要技術支撐。另一方面,在系統(tǒng)推進上,北斗需要民航。作為國際化程度最高的行業(yè),民航行業(yè)與北斗服務全球的目標和發(fā)展需求不謀而合,應當仁不讓率先做好應用工作,讓北斗服務全球的價值得到最大體現(xiàn)。
從國際發(fā)展現(xiàn)狀看,隨著全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)(GNSS)的發(fā)展,現(xiàn)代空中航行系統(tǒng)正在從陸基導航向星基導航轉變。未來15年~30年是實現(xiàn)平穩(wěn)過渡的關鍵時期。例如,美國“新一代航空運輸系統(tǒng)”(NextGen)、歐盟“單一歐洲天空”(SESAR)計劃均提出,到2025年實現(xiàn)基于衛(wèi)星的導航,使全球無導航盲區(qū)。目前,中國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)和美國全球定位系統(tǒng)(GPS)、俄羅斯全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GLONASS)、歐洲伽利略衛(wèi)星導航系統(tǒng)(Galileo)是被國際民航組織(ICAO)認可的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)。因此,在陸基導航向星基導航轉變的過程中,我們必須加快實現(xiàn)北斗系統(tǒng)在民航應用,推動國際民航衛(wèi)星導航技術進步。
記者:北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)民航應用的目標是什么?
答:眾所周知,衛(wèi)星導航是未來民航運行的核心與關鍵。推動北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的民航應用,就是要構建以北斗系統(tǒng)為核心,其他星座兼容、互操作的雙頻多星座GNSS技術應用體系;按照“從易到難,從便攜到機載,從監(jiān)視到導航,通用運輸統(tǒng)籌推進”的總體實施路徑,逐步實現(xiàn)北斗系統(tǒng)民航行業(yè)應用“全覆蓋、可替代”,為運輸、通用航空及無人駕駛航空器飛行提供精確完好、安全可靠的導航服務,為空中交通提供全空域監(jiān)視服務。
開放兼容 “國產(chǎn)+全球”合作促發(fā)展
記者:《路線圖》的出臺主要遵循哪些原則?
答:《路線圖》的出臺遵循了開放合作、保障安全、穩(wěn)健創(chuàng)新三個原則。
在開放合作方面,要通過加強國際合作,增加中國民航在衛(wèi)星導航領域的國際貢獻,形成以北斗為核心、兼容其他星座的雙頻多星座衛(wèi)星應用體系,構建全球供應商競爭參與北斗系統(tǒng)民航應用新格局。
在保障安全方面,要形成以北斗系統(tǒng)定位信息為核心的航空器追蹤、監(jiān)視及導航能力,彌補傳統(tǒng)導航和監(jiān)視方式的不足。近5年來,中國民航致力于全球航空器追蹤工作,讓每一架飛機“看得見、聽得見、管得住”。而覆蓋范圍廣、可靠性高的衛(wèi)星就是解決航空器全球追蹤問題的一大利器。
在穩(wěn)健創(chuàng)新方面,既要加大創(chuàng)新力度,又要堅持實事求是的原則,避免浮夸、冒進。我們知道GPS的應用是在美國的主導下,在全球民航和航空工業(yè)界的共同努力下,經(jīng)過20余年的攻關實現(xiàn)的。要使北斗盡快走完GPS歷經(jīng)20年的航空應用之路,必須加大創(chuàng)新力度,增強核心競爭力,同時還要做到腳踏實地、穩(wěn)步前進。
記者:在當前全球四大衛(wèi)星導航系統(tǒng)中,美國GPS占據(jù)較大的市場份額。如何看待北斗在全球民航導航中的競爭?
答:的確,一說到導航,很多人會脫口而出“GPS”(全球定位系統(tǒng))。美國GPS研發(fā)起步較早,系統(tǒng)運行較為成熟,具有一定的技術優(yōu)勢。目前GPS系統(tǒng)已被納入國際民航組織標準,并為全球193個國家和38個地區(qū)提供民用航空衛(wèi)星導航服務。但國際民航組織也提出,鑒于當前衛(wèi)星導航系統(tǒng)只使用GPS這一單一星座,在全球衛(wèi)星導航的功能和性能方面存在一定不足,需要其他衛(wèi)星導航星座予以彌補,形成共同發(fā)展的新格局。
合作無疑是全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。對全球空中航行來說,不能只依賴一個衛(wèi)星導航系統(tǒng),理想的情況是有多個系統(tǒng)可用。因此,在民航北斗應用中,我們非常強調(diào)開放合作的策略,也就是我們反復提到的“以北斗系統(tǒng)為核心,其他星座兼容、互操作的雙頻多星座GNSS技術應用體系”。
一方面,我們積極推動北斗系統(tǒng)與其他三大系統(tǒng)的兼容和互操作,如在中歐、中美等雙邊合作框架下推進北斗與伽利略衛(wèi)星導航系統(tǒng)、北斗與GPS系統(tǒng)在技術標準方面的研究,探索以北斗為核心、兼容其他星座的雙頻多星座導航系統(tǒng)應用。
另一方面,我們立足于北斗短報文通信等技術特色,進入GPS等系統(tǒng)尚未覆蓋的增量市場。所有導航系統(tǒng)都有三項基本功能——定位、導航和授時,也就是告訴用戶當下的位置和時間,并提供引導。而北斗在此基礎上,還有一個獨門絕活:短報文通信功能(即使是在沙漠地區(qū)或者海洋地區(qū)也可以通過衛(wèi)星實現(xiàn)地空雙向通信)。這一功能可以有效改善我國通用航空低空飛行服務,提升通航運行安全水平與效率,實現(xiàn)日常情況下的通航飛行動態(tài)服務,以及緊急情況下的遇險救援。
分步實施 通用運輸統(tǒng)籌推進
記者:實現(xiàn)中國民航北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)應用是一項長期的歷史任務,如何分步實施?
答:應用是北斗系統(tǒng)建設的生命線。根據(jù)北斗系統(tǒng)的建設進度,結合民航發(fā)展現(xiàn)狀與需求,中國民航北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)應用實施分為近期(2019年~2021年)、中期(2022年~ 2025年)和遠期(2026年~2035年)三個階段。
近期目標是到2021年底,基本實現(xiàn)北斗系統(tǒng)通用航空低空空域定位及監(jiān)視應用,完成北斗系統(tǒng)運輸航空器追蹤監(jiān)控及授時應用典型示范,推動民航業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
中期目標是到2025年底,全面實現(xiàn)北斗系統(tǒng)通用航空定位、導航與監(jiān)視應用,基本完成北斗星基增強系統(tǒng)運輸航空定位導航應用,全面推動北斗系統(tǒng)運輸航空導航及監(jiān)視應用,實現(xiàn)大型無人機混合空域運行典型場景應用,積極支持“一帶一路”沿線國家民航應用北斗。
遠期目標是到2035年底,構建以北斗系統(tǒng)為核心的,與GPS等其他星座兼容、互操作的雙頻多星座GNSS技術應用體系,逐步實現(xiàn)北斗系統(tǒng)民航行業(yè)應用“全覆蓋、可替代”,為運輸、通用航空及無人駕駛航空器飛行提供精確完好、安全可靠的導航服務,為空中交通提供全空域監(jiān)視服務,全面升級民航安全水平、空域容量、運行效率和服務能力,為新時代民航強國發(fā)展提供強大技術支撐,進一步推動北斗全球民航應用。
記者:《路徑圖》實施中的難點和重點是什么?
答:實現(xiàn)北斗在通用航空和運輸航空的應用,既是難點也是重點。民航局確定了新時期“一二三三四”總體工作思路,其中“二”就是推動運輸航空與通用航空“兩翼齊飛”。這也要求我們在北斗民航應用中,始終貫徹落實“運輸通用統(tǒng)籌推進”的實施原則。
在通用航空領域,由于通航飛機機載設備簡單,而且作業(yè)范圍廣、飛行高度低,我們無法使用傳統(tǒng)的技術手段對其飛行動態(tài)進行實時掌握,加之通航飛機一般在人煙稀少的山區(qū)、森林區(qū)作業(yè)或勘探,有時發(fā)生了飛行事故難以立刻發(fā)現(xiàn)。北斗衛(wèi)星的使用能有效解決這一難題。比如去年9月,一架通航飛機在新疆和田山區(qū)失聯(lián)后,通過北斗短報文發(fā)送了定位信息。我們立刻得到了飛機的初步位置坐標,最終機組人員全部平安獲救?梢哉f,北斗在通航領域的應用不僅可以解決目前通用航空缺乏監(jiān)視手段的問題,同時能極大提升通航安全水平和管理水平。根據(jù)《路線圖》,在2035年之前所有通用航空器均裝備兼容北斗的、具備北斗導航功能的機載多模式接收機。
在運輸航空領域,由于GPS在國際上的技術優(yōu)勢,目前星基導航使用的都是GPS信號。但從今年5月起,中南、華東、東北、西北等地區(qū)陸續(xù)有上百架次航班GPS信號異常,導致航班延誤或取消。為消除GPS單星座帶來的安全隱患,彌補傳統(tǒng)導航方式的不足,需要將北斗系統(tǒng)納入體系,實現(xiàn)多個星座互補。未來,我們將實施基于北斗定位和短報文通信的運輸航空器追蹤監(jiān)控典型示范項目,并逐步完成所有運輸航空器加改裝北斗終端設備,實現(xiàn)所有運輸航空器使用北斗定位及多種通信技術手段實現(xiàn)自主知識產(chǎn)權追蹤監(jiān)控,并在2035年之前使所有運輸航空器具備基于北斗的雙頻多星座導航功能。
記者:北斗在國產(chǎn)商用飛機上是否有更大的應用空間?
答:北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)在國產(chǎn)飛機上的應用早有先例。2017年10月,北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)實現(xiàn)在國產(chǎn)飛機ARJ21-700上的測試。這是北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)第一次在運輸航空領域的測試應用,同時也是國產(chǎn)民機第一次使用國產(chǎn)導航系統(tǒng)。
試飛成功的經(jīng)驗告訴我們,要使北斗系統(tǒng)早日走出國門實現(xiàn)全球應用,必須從國產(chǎn)飛機入手,將北斗機載設備研制與國產(chǎn)飛機制造相結合,真正實現(xiàn)核心制造業(yè)、核心技術的自主可控。因此,在編制《路線圖》的時候,我們將國產(chǎn)商用飛機列為實施計劃目標中的一項單獨考慮。
下一步,我們將對國產(chǎn)商用客機加改裝北斗導航接收機并進行驗證試飛,實現(xiàn)以北斗為核心、兼容其他導航系統(tǒng)的國產(chǎn)導航。未來,我國所有新交付的國產(chǎn)商用飛機都將裝配北斗導航系統(tǒng),實現(xiàn)衛(wèi)星導航技術完全自主可控。