上海机场（集团）有限公司⼤数据中⼼副主任 胡笳

虹桥机场 5G-AeroMACS 场面应用实践

 

胡笳（上海机场（集团）有限公司大数据中心副主任）：感谢各位领导，各位专家，我是上海机场集团的胡笳，非常荣幸有这个机会和各位交流，我今天分享的内容是上海机场集团在虹桥机场试点5G-AeroMACS航空5G实践的情况。

从三个方面，先是讲一下试点大的背景，这是一个国家以及行业发展的要求，在座都知道机场运行的安全与效率一直是民航行业关注的重点，这几年有非常多的创新技术的出现，如何将其有效运用到机场的运营中去，一直是大家关心的一个话题。我知道各大机场都做了自己的数字化、智慧化转型的规划，用智慧机场作为抓手推进机场行业的转型升级是业内的共识。

对于上海机场是中国乃至全球重要的航空枢纽，面临着日益增长的航班量、复杂多变的环境以及不断提升的服务要求，传统的通信技术面对挑战的时候是力不从心的，尤其是机场场面运行信息实时的传递、协同作业以及安全监控方面存在一些短板。

第一个传统的通信技术存在瓶颈，场面比较大，覆盖的范围比较有限。高时延、带宽低的问题比较难解决，导致场面运行业务信息传输时效性比较差。

第二个场面影响因素多元，场景建模比较困难，导致支撑的数据不足，安全监控的能力比较难，第三个因为航班吞吐量持续增长航班数量是激增，导致我们运行资源管理比较紧张，运行规定的复杂导致我们服务能力是受限的。

从行业来看我们这个现象是有一定的普遍性，如果得不到改善将难以适应未来大流量、高强度的民航运行保障工作，因此我们上海机场一直想引入新一代航空5G的技术提升我们机场场面的运行效率和保障能力，这也是我们的迫切需求。

民航局高度重视民航5G的重视，局方对于5G-AeroMACS有一个很高的期待，出台了一系列的文件做一些引领，也有一些专项的基金进行扶持，我们上海机场下辖的虹桥机场有幸作为四家5G-AeroMACS试点验证机场之一。

航空5G就是在这个背景下应用而生，作为一家5G-AeroMACS民航专用网络新一代的航空宽带通信技术，它具有5G通用的三大特性，低时延、高可靠、大带宽，同时它能够在民用机场范围内使用专用的频率安全高效传输地面运行的业务信息，这个技术的引出对于解决我们在场面运行中通信的瓶颈，提升作业协同效率和增加安全能力具有重要的意义。

接下来我们讲讲我们试点的做法，为了应用好5G-AeroMACS，我们前期进行了深入的思考和细致的规划，为了高质量完成试点任务，华东空管和上海机场成立了一个联合的工作组，打破组织间的壁垒，建立跨组织联合协作的模式，克服了各单位各自为中心的局限，使得我们团结一致共同追求行业整体的最优结果。

在技术选型上我们工作组充分考虑了技术的先进性、成熟度以及适用性，最终选择了5G-AeroMACS的技术，我们想在数字化覆盖的广度上由中心向一线渗透，希望在万物互联的时代完全实现一线业务的数字化，将数字化由中心向一线实现全面的渗透。

这是我们实施的策略，我们采用了分阶段、分步骤的推进方式，先是在虹桥机场进行技术测试验证，如果未来验证成熟我们会逐步扩展到浦东机场等其它区域。具体实施过程中，我们上海机场联合华东空管、北航的重点实验室以及多家的技术厂商开展了5G-AeroMACS多基站组网技术的测试验证，历时数月基站安装、组网建设、系统调优最终我们实现了机场跑滑区域95%范围以上的信号覆盖，网络峰值速度达到了1350兆，达到了预期的效果。

这个是我们的建设内容，首先是打造了一张5G的安全中央网，虹桥机场是全国首家场面信号全覆盖的互联智慧机场，我们一共部署了20套5G-AeroMACS基站，2套北斗差分基站，实现了场面上无线的高速传输和精准定位，5G-AeroMACS最重要的特点是安全，一个是专网专屏，保证了网络安全，第二个是经过国际民航组织和民航局的认证，对航空器是安全无干扰的。

借助传输专网我们打造了一个跨组织高质量的数据共享平台，高质量的协同应用场景多方都需要参与，必须要有一个高质量的数据传输，我们这个平台完全遵循行业的标准，实现了位置数据、地图数据、业务数据等核心数据的高质量交互，这些数据来自于空管、机场和航司，在我们机场集团取得了空管的场间渐进的雷达信号之后，我们集团内部的生产系统业务系统已经有8套系统接引了这些信号，取得了非常好的效果，借助数据共享平台我们接下来实现若干个应用场景的测试验证，这个是我们第一个具体的应用场景，主要是体现在运行的安全能力提升方面，重点是完成防车辆侵入跑道安全能力的建设，由于车辆侵入跑道的隐患不时发生，通过分析这些不安全事件的根本原因，我们锁定了风险最高的几项原因，并采取有效的技防措施弥补人防的风险。

此场景应用不但能够使得空管具备了监视场面车辆的能力，也为机场自身的监管创造了条件，让我们的驾驶员获得了塔台管制员相同的情景意识。

为了进一步守住底线，在数字化建设的基础上我们加了航空器、车辆相对位置的主动告警的安全锁，实现了航空器起降关键区域的动态告警。

这个是在另外一个场景，航班推出滑行的场景，我们这个系统平台能够准确感知跑道和空域的使用情况，精确控制机坪航空器的运行测序，预先规避机坪的运行冲突，实现绝大多数航空器无扰滑行，缩短航空器的等待起飞队列，减少航空器地面的滑行时间，我们想要实现更通畅的感知，更智能的决策以及更主动的管控。在感知层面我们如何做到更通常呢？我们实现了一屏汇聚机场，空管八套系统放在一屏做汇聚和展现，通过场景的建模我们在虹桥机场总共标注了1300个路径点，2000条滑行路径，使得我们计算机能够理解系统的数据，计算机同时能够揭示天下地下航空器多维的数据，这是以往人力做不到的。

决策方面如何做到更智能化，人工决策往往无法兼顾滑行冲突等待，从管制指令下达到航班下轮岗，固定拖车岗、航班推出开车滑行一般需要10分钟左右，靠人工是很难预测10分钟之后有没有航班之间的一个滑行冲突。通过我们这套系统我们就能预测监视所有空中地面的航班数据，仿真预算所有的方案并给出最优解。

管控方面我们如何做到最主动，最优决策结果得出之后通过数字化、智能化的方式，我们将信息一键发布给拖车司机、机务飞行员，各个角色在它的工作中都是一目了然的，任务明确。

最后我们总结一下这个试点应用的阶段性的成效，第一个是在通信效率方面5G-AeroMACS技术的引入大幅提升了机场场面运行信息的传输速度和准确性，为我们多方主体提供了一个实时可靠信息平台，通过航空5G的应用提升我们机场生产运行态势感知的能力，协同机场空管航司之间实现智慧的运行。如果在民航领域复制推广能够全面实现民航生态圈各要素终端泛在互联、信息互通、操作共享。安全监控方面电子围栏系统的应用有效防止车辆跑道侵入事件的发生，5G-AeroMACS还为我们机场场面运行协同运行资源调配和应急处置都提供了有利支持。

这个是2023年12月15号完成了全球首例基于5G航空器高效滑行引导应用验证，预期能够降低出港滑行时间2分钟，全年应用可年减少滑行时间将近4500个小时，节约航油3150吨，年节约航司的成本是1.17亿元。

这个是我们2024年7月19号国内首次基于5G-AeroMACS通信来提升车辆跑道的防侵入能力，在虹桥机场顺利完成。我们4月份上海虹桥机场机场把跑道状态灯的系统投入试运行，跑滑区域的红色状态灯通过准确的量变指示能够引导航空器有序穿越跑道，这也是跑道状态灯系统在国内机场首次投入使用。

最后我们做一个总结，通过5G这个项目我们一个是创新实践数据反馈应用，二是我们构建了基础设施平台，实现了全球首家的5G-AeroMACS场面信号全覆盖，三是聚焦形成六大安全高效场景，总结经验方面我们认为有几点成功的因素，一是技术选型的准确性和前瞻性，二是实施策略的科学性和可行性，第三个是团队协作的紧密性和高效性，四是持续学习和创新的积极性，未来上海机场将持续深化5G-AeroMACS的应用实践，探索更多创新应用场景，为提升上海机场集团运行效率及安全水平贡献自己的力量，谢谢各位专家！