中宇航信航空科技有限公司总经理田晓东 演讲

中宇航信航空科技有限公司总经理 田晓东(记者汪洋/摄)

田晓东:各位领导、各位同仁,大家下午好!我今天下午汇报的题目是国产5D飞行计划系统和基于AMDB标准融合智慧运行系统的应用和实践这两个系统一个是天上就是航空公司的计算机飞行计划系统,是航空公司所有飞行员必备的飞行文件。 

AMDB是在地面,是连接空管、机场和航空公司的核心纽带,我的汇报包括四个部分。 

一、简单的公司介绍。 

二、飞行计划系统的应用和实践和机场地图。 

三、AMDB应用实践。 

四、未来展望。 

我们公司是一个高新技术企业,但是构成的1/3是专业的持有CAC执照的签派员、气象人员、情报人员、性能人员和配载平衡人员,还有1/3的数据管理人员,还有1/3的软件研发人员,有5个中心,一个运行服务中心主要给运行提供运行服务,东南亚的小公司,我们还有一家兄弟公司是共同股东的工务级公司在白云机场,737、庞巴迪和湾流也是全球的运行,运行培训中心是提供签派资质类的机坪管制员、气象人员、情报人员的培训机构,是民航局颁证的。 

还有一个通航服务中心,它是跟民航中南空管局合作的,给辖区无人机通航提供免费的通航运行服务,最典型的案例就是杨局长开着自己国产的小飞机环飞中国,一个月的时间来探索中国民航通航的一些问题和发展现状。 

数据管理中心就是负责所有运行相关的飞行计划用的和AMDB用的实时数据维护,系统研发中心,这几个中心都是24小时运作的,下面是运控中心。 

这两个项目在今年上半年获得的民航局的科技进步奖和交通运输部的科技进步奖,当时7年前选择做计算机飞行计划系统的研究,当时所有的股东和高管都觉得不可能,因为我们面对的竞争对手和占据市场的霸主就是捷普讯,之前所有航空公司用的系统都存在泄密的风险,整个国家的运行数据、航班数据、物流数据、人流数据、运行数据都是在别人的计算引擎在国外,他们都实时的掌握。 

安全风险、“卡脖子”风险、行业竞争风险和未来行业生态的建设,中国民航需要一个自己的飞行计划系统,中国的通航也需要,最近我们接小鹏和大疆无人载人无人机计算的时候,他们也需要算在不同温度下,在不同风的情况下的飞行距离和液载怎么走,能够避开这些限制区和空域。军航其实也需要,我们在给部队做一些运行维护的支持。 

另外一个就是核心技术自主可控的要求,这个也是民航局的要求,去年中小型航空公司用的计算机飞行计划系统停了半个月,对于中国民航所有航空公司的运行造成了极大的困扰,民航局和监管局发文要建立这样一个核心自主可控的系统。 

如果没有自主可控的系统我们就要回到80年代的水平,这个就是80年代左右的时候,我们的航空公司用的计算机飞行计划,怎么飞,飞多高,加多少液载,加多少油,目前俄罗斯基本上回到了这个水平,这样就会带来运行风险极大、成本加大、液载能力下降、运行效率大幅度下降。 

所以说中国民航需要这样一个飞行计划系统,我们中宇航信历时7年,专注研究计算机飞行计划系统,目前这个系统的主要难点是两个,一个是计算机引擎的开发,第二个就是数据治理平台的搭建,因为涉及到23类数据治理,因为这个飞行计划是一个全球的数据,目前我们的飞行计划系统,国内的飞行计划基本实现了自动计算,给21家国内外的航空公司提供主用、备份和试用,制作了516万份飞行计划。 

在去年年底东航抽调了30位签派和IT精英历时一年从选型、部署、验证、培训、局方文审、演示验证,最后经过批准列入东航的运行规范,投入了生产,在此期间我们以为干了7年应该很优秀了,但是在东航实施的一年过程中,专家们提出了非常好的建议,对标国际先进的产品,他们有的我们要有,他们没有的东航需要,我们要把它研发出来,这个得到了东航运行和IT部门大力支持和指导。 

7月28日MU9197的机组拿了自己国产的飞行计划系统去执行飞行任务,这是一个里程碑事件,也是在骨干航空公司实现了国产替代的第二个阶段,部分组用、部分混合运行的阶段。目前东航已经放行了59517主用的生产航班,通过了华东局、华北局、西南局的审定,以主用列入了这些公司的运行规范。 

这个引擎还有两个作用,其中一个作用是当时最头痛的是在雷雨、台风大面积危险天气来袭的时候,大家都非常忙,这个决策哪个机场要不要关闭,辖区所管辖的机场要不要关闭,什么时候关系,什么时候开放,哪些航班要取消,哪些航班要推迟,哪些航班可以合并,能够快速决策并且不断的更新计算,我们这个计算引擎可以为航空公司运管委会空管中心提供辅助决策支持,根据台风、雷雨、大雪和沙尘暴等危险天气的预报,影响范围、时间和强度的变化,结合机场的标准和飞机性能、航班衔接、旅客人数、生成机场关闭的时段,航班取消、推迟、合并,对未来三天进行一个辅助决策生成一个报告,然后根据最新的预报进行不断的刷新,给旅客更多的选择。 

比如说从福建有一些旅客要到上海中转去旧金山,一个星期就两班,如果把航班取消了通知晚了,他可能就没有机会赶上航班,但是如果给他一个选择他坐高铁也要来,这样的话决策的越早,对于旅客和运行就更好,同时在保证安全的前提下,来提供决策支持。 

这个系统的创新点一个是数据更加集成、飞行计划更加准确,原来的飞行计划系统国内和国外数据是分开的,中国有一些不开放机场是不做交换的,我们用了这几年的时间,这个数据治理的平台把NIP、AIP、全球所有机场的50公里范围内的障碍物进行了集成,波音、空客、7919商飞飞机的性能进行了集成,飞行计划能够计算的更加准确。 

最近民航局气象中心也是卡脖子最后一个项目,影响飞行计划的就是全球高空未来36小时、72小时的预报,也进行了验证,全球的气象数据、障碍物数据这些都可以进行实时的计算,并且国内航班基本实现自动化计算。 

系统更加集成,通过微服务的支撑,系统集成度更高,跟34个上下流系统、基础管理系统、航班计划系统、动态管理系统、机组排班系统包括AMDB的场面结合进里场程序和滑行路径和收益管理系统来进行集成,效率更高,成本更低,生成的效率更高。 

第三个基于4D的飞行计划X、Y、Z还有一个时间轴T,我们加了一个成本和流量数据这个维度融入到飞行计划进行优化,可以根据不同的需求生成最低成本、最短路径、最短时间的计算机飞行计划,同时在换季的时候,或者有包机的时候,批量的生成航班的直接成本,我们把全球所有国家的航路费、油费把它集成进来了,这样的话假设有一个包机,每公斤卖多少钱,这个货才能够收回成本,收支平衡点可以计算出来,这个就是所有集成了油费、起降费、航路费、各个国家AIP数据全部把它收费标准数字化,根据多少公里、什么机型,在哪里收多少钱可以实时的计算出来,进行计算。反馈给收益管理部门和航班网络计划部门,生成一个航线分析报告给运力网络部门和收益管理部门。保证安全的前提下降低成本,提高液载能力,减少碳排放。刚刚介绍的计算机飞行系统是空中的航路规划、航路优化的项目。 

现在介绍第三个点就是机场AMD地图的实际应用,目前刚刚几位领导谈到了数智底座是智慧化运行的基础,但是目前中国民航在机坪管理这块用的标准,GIS矢量地图标准不一样,过去7年我们首先要想实现飞行员、管制员、机坪管制员、拖车司机在共同场景下、情景意识下运行,动态实时感知需要一个标准,恰巧我们有机会在2018年受空管行业办委托,我们和民航局情报中心、民航中南空管局和我们一起用了3年的时间写了这样一个标准和规范,有59个图层,包括ACN值、跑滑数据都数字化了,这个颗粒度足够细,包括上万盏灯光,各种平滑灯光,目的就是使这些灯光在电子飞行包上、终端上,像场内的高德导航一样,顺丰在北边机坪的自动驾驶一样,能够提供一个高精准的标准一致的可交换的,可互相驱动的动态感知的基础底层地图。 

用了6年时间编写这个标准,在这个标准上进行了数据初始化,因为白天量不了这些数据,我们通常是凌晨3、4点去采集这些数据,测量核实机场的数据,进行一些数据建模,搭建了实时数据维护平台,比如说突然某个地方施工了,原来是传真七差不差的画个图,现在非常精细的颗粒度很低的点、线、面从施工的计划、申请、实施到项目关闭实时进行跟踪,同时进行实时的维护,这样飞行员不用看一大堆文字的航行通告了,在电子飞行包上就可以看到哪里关了,哪里开了,防止误滑入施工区域。 

研发了机坪管理系统和智能移动终端,使这个拖车司机飞行员在路径规划、高级场面引导的一些应用能够得到实际的应用,完善了流程,优化了标准,在这三年的实施过程中有很多标准还有一定的缺陷,在这个实施过程优化了一些标准。 

白云机场在实时过程中也被民航局指定为试点项目,跟民航空管局、机场司、行业办各个部门进行汇报,相关的AMDB用户和单位进行深入的探讨,左边这个是各个点、线、面的测量校核,然后录入初始化数据,右边是机坪协同运行,高级场面引导,飞机上还有环跑道入侵的一些应用,包括飞机拖车的应用。 

这个AMDB地图,我们目前大概做的33个机场,右边是维护工具,这个地图每一个小小的颗粒度非常精细,甚至这些灯光控制哪个,在Ipad上红灯停,黄灯等,绿灯行也是在Ipad上可以操作,实现机场细则给人看的到,变成了通过AMDB给系统看这个图,可以进行空间分析。 

比如说这个已经施工了,波音737没准儿可以,空客A380可能就不行,等待停止那个灯波音737因为它短,可能在这里可以,有的地方长,这个是几个应用场景,不停航施工管理,AMDB应用,图形化航行通告、航班推出预管理、路径引导和保障节点还有飞机拖行的应用,包括应急管理的应用。 

快速看一个视频,这是我们应用的场景,这是不停航施工管理在各个阶段的一些应用,包括各个保障产生一些告警。 

这是在航空器拖飞机,拖车司机可以彼此看的到车在哪儿,飞机在哪儿,施工区域在哪儿,这个是驾驶舱的电子飞行包的应用,可以看到哪里施工、哪里有限行,哪里有防止跑道入侵,防止误滑入施工区域这些应用,这些是相关的空管塔台、机坪塔台和机坪拖车用户、AO7用户的使用。 

这个系统也融合了场间雷达多点定位,空管的信息包括旅客的信息,关舱门的信息,提高COBT的时间,结果旅客没上完,什么时候完成旅客上完,提高跑滑利用率、放行时刻利用率,包括跟视频进行了融合,提高了机场利用效率和靠桥率和航班正常性。 

有了基础标准数据,有了应用系统,终端开发了不用GFMC,通过5G、4G或者5GLMAX可以直接通到Ipad,和FMC的使用习惯和界面是一模一样的,拖车司机都是Ipad电子飞行包的应用终端,实现共同的场景意识。 

对于安全产生的情景意识带来了机组提升自助滑行能力,经济效益的滑行时间和减少燃油排放,提供路径规划,降低燃油成本,社会效益使靠桥率提升,航班正常性提高并且做一些自动驾驶的探索。 

目前完成了33个机塔的AMDB初始化,这个数据不是说这个AMDB需要替换了谁,其实很容易的在一个月的时间,可以把目前现有各个机场的GIS底图AMDB化,这样的话飞行员、管制员可以进行一体化的交换,小型机场一个月就可以完成。 

第二个就是正在申请AMDB成为中国民航的行业标准。 

最后有一个建议就是机场的5GLMAX现在民航局正在加大投入力度申请加强AMDB空力通信的链路,我非常愿意跟大家一道通过AMDB标准的应用和大家共同推进智能化民航的建设。 

这个是我的微信号,如果大家在AMDB应用上有什么好的建议或者有什么问题欢迎大家提出,谢谢大家! 

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