高校参与科技协同创新系列报道之八

为民航装备“千里眼”

北航政产学研用结合研制民航空管新系统

　　本报讯（记者 唐景莉 通讯员 廖行）在我国辽阔的空域里，同一时刻有近千架民航飞机在空中高速穿梭，面对如此庞大而繁忙的空中交通运输系统，如何确保飞行安全，同时提高运行效率，是一项重大课题。北京航空航天大学“网络化协同式空管系统研究团队”经过10余年的艰苦努力，研制出“空地协同的民航空域监视新技术及装备”，不仅重点解决了与飞行安全密切相关的定位完好、监视精准和航迹保持问题，同时也解决了与运行效率密切相关的态势增强问题，满足了民航飞机飞行可信监视和全球飞行服务信息增强的要求。

　　据介绍，空地协同的民航空域监视新技术，把飞机飞行高度层垂直间隔从600米缩小到300米，大大增加了我国高空空域的容量。项目参与者、民航局空管局副局长吕小平高级工程师介绍说：“飞机在天空中的飞行航路是按高度层划设的，从8400米到12500米的空域内，以前是每600米一层，共分了7层，而这项技术大大提高了监视精准度，使高度层间垂直间隔缩小了一半，总层数增加到13层。”

　　“保障民用航空运输安全、高效运行的关键在于空中交通管制，传统空中交通监视主要是依靠地面雷达监视系统，但我国的现实国情却对空中交通监视提出了新的要求。”吕小平介绍说，“我国民航运行环境复杂，雷达覆盖有限，尤其在西部荒漠、高原地区和海洋等无雷达覆盖地区，地基监视保障能力严重不足，这些都迫切需要尽快研制民航空域监视新技术。”

　　空域监视新技术是新一代空管系统的核心技术，由于涉及国土防空安全，其核心技术被严密封锁。项目负责人、北航副校长张军教授说：“面对国外的核心技术封锁，我们立足国内，联合国内优势单位，在国家的支持和用户需求的牵引下，走自主创新的道路。”

　　自1995年开始，在国家空管委、科技部、民航局等多家单位的支持下，由民航局空管局、民航数据公司和北航三方组成核心研发团队，拉开了全面开展空域监视新技术跟踪、研发、验证和应用工作帷幕，启动了空管领域系统化科技创新工作。

　　在民航局空管局历任领导班子的支持下，北航充分利用各方资源，发挥数据通信公司等直属科研单位的作用，联合南京航空航天大学、中国民航大学、中国电子科技集团等院校和科研单位，建立了数据通信与新航行系统科研基地、航空电信网（ATN）实验室等科研实体，开展了研究、研发和应用工作。

　　经过10余年的艰苦努力，攻克了一个个技术难关，取得了一个个新的突破，先后发明了空地协同的空域监视系列化装置，通过产学研联合方式在民航全行业推广，应用于全国民航多家管制单位、航空公司及航空安全相关保障部门，解决了高原、荒漠等无雷达覆盖地区飞行安全保障的难题。

　　在项目启动之初，北航空管研究团队仅有三四名教师参与，学生不过10余人，工作条件非常艰苦，也缺乏必要的实验手段。然而，该团队在学术带头人张军的带领下，走政产学研用结合的道路，与民航数据公司成立了科研基地，借助民航的经费和实验条件开展研究，与民航局空管局优势互补，围绕网络化协同式空管系统的理论方法与关键技术，共同建立学科创新平台、共同建立省部和国家级重点科研基地、共同承担国家重大项目、共同建立学术交流平台，探索发展新兴交叉学科。

　　目前，北航空管团队教师已经超过40人，博士、硕士生和专职科研队伍人数超过200人。该团队是空管领域第一个教育部创新团队和国家基金委创新群体，已经成为我国空管领域不可或缺的科研力量。民航数据公司在此过程中不断发展壮大，目前已经成为世界第三大航空通信服务提供商，并成为中国民航的核心技术支撑单位。“这个项目之所以能取得成功，主要是瞄准了国家战略需求，在项目实施整个过程中都充分实现了政产学研用的紧密结合。通过多个前沿学科的交叉融合和多个政产学研用团队的不懈努力和协同创新，最终实现了我国空域监视技术的重大突破。”张军告诉记者。

　　空地协同的民航空域监视新技术，已通过产学研联合方式在中国民航全行业推广，应用于全国军民航20多家管制单位、航空公司及航空安全相关保障部门。有效地提供了安全保障监控手段，比传统空域增加了85%的空域容量，保障了管制间隔缩小条件下和恶劣环境下的飞行安全，特别是使西部高原机场、气象条件复杂机场返航率降低30%，保证了飞行安全，提升了航空运输能力。提高了航空公司飞机运行综合态势监视能力，为在我国飞行情报区飞行的100%的国际 航班、90%的国内航班和重要专机提供了全球飞行协同服务。

　　北京奥运会期间，该技术为千余架专包机在首都机场的安全抵离和开幕式期间的空中净空保障发挥了不可替代的作用，近3年累计创造经济效益逾7亿元。基于本项目的精密监视算法，还形成了“中国米制 RVSM飞行高度层方案”，被国际民航组织采纳为米制高度层配备标准，成为我国首个被国际民航组织采纳的标准。