民航卫星技术应用

杨杰：各位来宾下午好，我是来自中国民航科学技术研究院的杨杰，下面我跟大家分享一下卫星技术在民航领域的应用。

星基通信导航监视技术是现代空中航行系统的重要支撑，我国已经实现导航、通信、遥感三大类卫星系统的国产化，民航行业对卫星技术的依赖也在日益增大。目前PBN、ADS-B运行主要依赖的星基技术还是GPS。机场运行保障需要建立基于高分遥感卫星的空间数据支撑体系；低空空域、边远地区与跨洋飞行的时候存在信号盲区，需要利用卫星技术建立全球航空器追踪能力。利用高分卫星影象可以对机场周边真实地表环境进行三维建模，辅助机场的选址和净空管理，利用卫星导航技术，开展飞行程序设计、导航数据库编码、RAIM可用性预测、RNP AR客户化审定服务等，对航司和机场提供运行支持，在飞行过程中利用北斗定位和短报文实现低空空域的无缝监视，利用星基ADS-B实现运输航空全球追踪监控和风险预警。

航科院从2013年起在国内各机场部署百余个ADS-B地面站，在中国区域范围内可以做到航空器位置秒级更新；2018年我们接入全球ADS-B数据，具备全球航班追踪监控能力；2019年接入星基数据，将航空器在全球实时追踪间隔缩短至一分钟。右下图是我们在全球可以看到的信号覆盖范围。同时，结合ACARS、北斗、雷达、SBB数据，进行融合，从空中到地面无缝地衔接。过去航空公司对 空中飞行态势特别是在境外不能第一时间了解，现在我们可以及时获知境外发生的情况。

这是东航从青岛机场飞到旧金山机场的航班，在跨洋飞行时采用ACARS数据，可以看到10-15分钟传一次位置报。这是国航采用航科院的技术方案，从洛杉矶到深圳的航班，上方区域看到的黄圈是飞机实际发送的位置点，非常密的，可以做到分钟级的监控。有了这些数据之后不止对航空器进行监视，更重要的是对整个飞行过程中的风险进行实时分析。

目前我们已完成国内242个机场的高精度机场场面图的制作，在追踪数据基础之上对气象和生产数据进行全方位融合，可以实现更精准的分析。

通过海量的航空基础要素快速叠加以及实况气象与生产数据一张图集成，改变我们过去基于文本管理信息的模式，更直观，场景意识更强，效率也更高。

过去航空风险的分析都是基于事后的历史的数据，不是实时的数据，现在有了更好的监控数据，我们可以对30类的航班高风险事件进行实时分析，航空公司可以第一时间了解飞行中的风险，同时我们实现了巡航时间的预测，油量预测，优化航班的运行效率。

这是我们针对某个航空公司，分析一天当中在在什么地方生了多少告警，当多家航空公司的数据同时在这里展现的时候我们就可以实时看到各个地方飞行风险分布。这是历史航班数据回放，为紧急情况应急协调指挥和救援任务保障提供辅助决策支持。

同时，现在越来越多的机场开始分析空中的运行情况对地面保障有多大的影响，为机场分配的空域资源如何，信息壁垒正在逐渐打破。

这是预达时间分析，目前航科院可以做到在正常天气状况下提前30分钟预测航班落地时间，95%的航班误差可控制在3分钟以内。

在北斗低空监视与信息服务领域，利用北斗导航定位与短报文通信技术，可以解决看不见、叫不到的问题，我们在山东地区、西北地区的低空空域进行试点，运行良好。

以星基导航为核心的PBN程序设计、编码、验证与仿真平台提高了程序设计的质量和效率。

我们自主开发RAIM预测系统具有高精度、稳定可靠和符合中国国情和运营特点的RAIM预测能力，已经为多家航空公司提供服务。

在场面监控预警方面，通过高精度的北斗定位，结合ADS-B雷达实现实时的车辆、航空器定位追踪，未来场面风险预警对车辆采集数据的要求会越来越高。

我们和首都机场集团成立了机场群运行监控联合实验室，正在研发基于边缘计算的设备，利用卫星技术探索场面监控与跑道防侵入的新模式。

为推动高分技术在民用航空领域的应用，2017年，航科院在国防科工局的指导下，成立了目前民航领域内唯一一家高分数据中心。目前我们已经初步完成了民航高分数据专线、全国运输机场影像数据库的建设。正在开展高分技术在机场选址、重大工程建设进度跟踪、机场净空监测、机场沉降等方面的研究。

通过高分遥感卫星对机场净空范围的定期拍摄，建立净空区三维模型，精准识别建筑物，改变过去依靠人工外出巡检的模式。

卫星技术贯穿于航班运行的多个流程，为地面、空中，低空、高空、航司、机场等提供全方位的技术支撑，航科院持续拓展卫星应用领域相关能力，也期待未来为局方和民航各企事业单位提供更好更优质的服务，谢谢。

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