(策劃:王麗杰 制作、剪輯:李佳為、張之涵)
2025年春運期間,民航華東空管局迎來了前所未有的挑戰。據統計,1月14日~2月22日,華東空管局空管中心浦東塔臺共保障航班6.27萬架次,較2024年春運期間增長7.7%;終端管制室共保障航班1.25萬架次,較2024年春運期間增長5.3%;空管中心虹橋塔臺共保障航班近3.15萬架次,較2024年春運期間增長2%;區域管制中心共保障航班約30萬架次,較2024年春運期間增長4.7%。
航班量激增并持續保持高位運行,加之冬春季節天氣復雜多變,如何在保障航班安全的同時提高運行效率,成為華東空管局面臨的首要任務。為此,華東空管局各部門密切協同,在保障中首次采用多項新技術,包括航空5G機場場面寬帶移動通信(5G AeroMACS)系統、落地信息預發布(LID)系統、停場航空器結霜檢測技術及全國飛行計劃集中處理系統等,進一步筑牢安全運行基礎,為推動華東地區民航高質量發展提供“科技動力”。
5G AeroMACS:
智聯機場的“數字脈搏”
如今,新技術、新設備、新系統的廣泛應用,正為民航業發展注入強勁動力。在科技迅速發展的當下,數據價值愈發顯著。而面對日夜跳動的海量數據,如何精準把握行業“數字脈搏”,已然成為亟待解決的重要課題。5G AeroMACS是全球唯一合規的機場場面高速無線寬帶通信系統。該系統基于5G技術,具有高速率、低時延、大容量的特點,可實現空管、機場、航企之間的實時數據共享,保證各方共同了解機場場面運行態勢,如管制指令、航空器和車輛位置、跑道滑行道占用情況等。
2024年,在《中國民航新一代航空寬帶通信技術路線圖》的指引下,華東空管局所屬上海民航華東通信網絡發展有限公司率先完成了上海虹橋機場5G AeroMACS項目建設工作,在跑道侵入防范、跑道數字化巡檢、助航燈光控制、航空器可視化滑行引導等多個運行場景中進行試點驗證。覆蓋整個飛行區的5G網絡,能支持場內數千臺終端設備同時在線,在高密度環境中也能保持穩定運行。
設備維修中心浦東設備室技術人員在冬季戶外安裝航向天線障礙燈(張璇/攝)
以防車輛侵入跑道系統為例,該系統依據5G AeroMACS的厘米級、高精度定位功能和高速通信能力,將高清攝像頭、雷達傳感器、紅外傳感器等監控設備與5G網絡相連,對場面運行車輛進行實時監控,建立車輛進入關鍵區域的審批機制和非授權車輛侵入跑道的實時告警機制。在實際應用中,該系統曾成功避免多起潛在的跑道侵入事件,將跑道安全管理的響應時間縮短了40%。通信網絡公司工作人員介紹,有一次系統檢測到一輛未按規定駛入禁區的地面車輛,立刻將該區域的視頻流和車輛位置推送給值班人員。值班人員用時不到30秒鐘便消除了安全隱患,確保場內航班按時起飛。
今年春運期間,5G AeroMACS系統使上海虹橋機場的保障能力再上新臺階,尤其是在高密度航班調度及地面設備調度方面——航班調度效率提高了18%,航班準時率提高了15%,航班平均延誤時間減少了20%,高峰時段設備調度響應時間縮短了25%。借助實時數據流,5G AeroMACS系統“依癥下藥”提出調度建議,并在高峰時段智能化調整航班起降順序,極大減少了航班延誤、地面擁堵和設備資源沖突等問題。
LID系統:
空地協同的“信息助手”
憑借強大的數據共享能力,5G AeroMACS系統為機場內的數千臺移動終端設備開啟了“實時互動”的大門,而LID系統則將溝通的維度延伸至天空,使空地協同更加高效順暢。與5G AeroMACS系統一樣,華東空管局設備維修中心研發的LID系統也是首次在春運保障中發揮重要作用。該系統可代替上海區調,在巡航階段向駕駛艙推送航路、高度、跑道等落地信息,既給予了機組充足的操作準備時間,提高了安全裕度,又減輕了管制員的工作負擔,避免通信故障和表達口誤。
LID系統聚焦空中與地面協同運行場景,可實時獲取飛行管理系統中的預測航跡、進離場程序等關鍵信息,同時允許復雜的管制指令通過地空數據鏈雙向傳輸,使得機組與管制員之間能夠建立一條高效、準確的信息通道。機組不僅可以接收到地面管制員的指令,還可以將飛行中的數據反饋回去,增強了空地雙方的情景意識。
華東空管局塔臺管制員指揮飛機起降
在LID系統的測試運行期間,華東空管局曾先后收到多家國內外航空公司的積極反饋。機組普遍表示,該系統在設計上兼具標準化和可操作性,通過短時間培訓即可掌握系統接收與確認信息的全部流程。尤其是阿聯酋航空、日本航空、大韓航空等外航對其給予了高度評價,認為歐美國家尚無類似應用,LID系統具備全球推廣的潛力。
自正式投用以來,已有97%以上落地上海虹橋和浦東兩場的機組享受到該系統提供的優質服務。LID系統日均預發送航班進港信息約1080架次,春運期間日均數據量甚至增至1200架次左右;日均減少語音通話時間約540分鐘,大幅減少頻率資源的占用問題。
華東空管局設備維修中心工作人員透露,由于2024年底華東空管局空管中心已正式開始為南通興東機場提供進近管制服務,LID系統將于近期在南通機場落地應用。未來,LID系統將繼續完善機載設備異常告警、滑行路徑推送顯示、離港階段程序校驗等功能,將服務范圍覆蓋飛機“起飛—巡航—降落”全航程。
停場航空器結霜檢測技術:
把脈霜情的“氣象醫生”
眾所周知,民航是一個“看天吃飯”的行業。尤其是在冬春季節,天氣復雜多變,準確高效的氣象保障服務對于提升航班保障能力至關重要。今年春運期間,華東地區氣溫較往年偏高,但冷暖起伏較大。華東空管局氣象中心充分發揮技術指導把關作用,采用新研發的停場航空器結霜檢測技術,及時進行氣象告警,確保惡劣天氣下除霜工作得以高效開展。
春運前夕,為提升航空氣象服務的準確性,氣象中心聯合上海飛機試飛工程有限公司、中國航空綜合技術研究所(301所)搭建了基于激光視覺的停場航空器結霜監測平臺,采用低溫試驗模型表面霜層探測裝置、霜層可視化成像技術和霜層厚度高精度測量技術,實時監測停場航空器表面結霜部位和強度的變化特征。氣象中心結霜小組的技術骨干利用算法對探測平臺積累的圖像和數據進行處理,詳細分析了霜層特征與氣象要素的關聯性。
春運期間,該平臺共完整探測到3次結霜過程,時間分別為1月18日~21日、1月28日~30日、2月9日~10日。技術人員觀察發現,機翼表面結霜與草坪結霜存在顯著的時間差,同時機翼溫度的日變化特征顯著。白天升溫比氣溫偏高5攝氏度~8攝氏度,夜間降溫比氣溫低3攝氏度~5攝氏度,導致機翼在20時前后開始結霜,6時前后開始消散,起止時間比草坪結霜提早了2小時~3小時。基于這些科學合理的探測數據,氣象中心精準優化預警模型和動態除冰作業鏈等,形成了從預警預判到動態調控的技術閉環。
與常規的人為觀測手段相比,停場航空器結霜檢測技術能更早、更快地發現機翼表面的結霜情況,并對霜層厚度和分布密度進行實時追蹤,精準預判除冰液噴灑劑量和作業時間,幫助機場和航空公司提前做好準備,及時調動資源、調整保障力量。未來,該技術或將進一步整合到航空公司的智能決策系統和機場協同決策系統(A-CDM)中,實現報文和氣象通告的自動生成,以進一步提高除霜作業效率,減少航班延誤等諸多風險。
全國飛行計劃集中處理系統:
高速計算的“最強大腦”
2024年12月25日,全國飛行計劃集中處理系統正式上線。2025年春運期間,華東空管應用該系統顯著提升保障效率。作為空中交通指揮工作的“前哨”,這個誕生才不到3個月的飛行計劃“最強大腦”采用微服務架構和數據庫集群等核心技術,為航空用戶和全國流量管理系統提供更全面、更完整的電報信息和飛行計劃,確保信息精準傳輸和高效共享。
該系統將復雜功能拆分成計劃管理、電報處理等20余個獨立模塊(微服務),每個模塊既能像樂高積木一樣獨立運行,又能依據輕量級協議靈活協作。例如,當電報處理模塊遇到高峰時,系統會自動調用負載均衡器的分流請求,使電報處理效率提高40%。更厲害的是,系統配備熔斷器和動態配置中心,遇到突發故障能秒切備用方案,確保飛行計劃服務不中斷。
華東空管局塔臺管制員指揮飛機起降(本文圖片除署名外均由華東空管局提供)
在航路規劃中,該系統如同數學專家:當遇到不規則扇區時,將航點串連成線;當遇到圓形扇區時,計算最短航程。嚴密的系統算法讓航路校驗時間從分鐘級縮短至秒級,為航班準點率的提升立下了汗馬功勞。
在海量航班數據處理方面,系統采用“運行庫+歷史庫”雙軌制數據庫,對實時數據與歷史數據進行歸檔并分開存儲。其背后的數據庫集群技術(Oracle RAC)則具有故障容錯、負載均衡、全局緩存等特性,能讓數據查詢速度提升60%;同時支持橫向擴展,在處理更多航班數據時增加節點,就像在繁忙時段高鐵增加車廂一樣。
自上線運行后,新系統不僅提高了飛行計劃處理信息的精度與準確度,而且優化了航路校驗解析等多項功能,新增空域環境數據分期管理等多個功能模塊,電報處理能力和處理速度都有明顯提升。春運期間,其共保障超過38萬架次涉及華東地區的航班,日均保障航班約9500架次,單日航班量最高突破10258架次。(中國民航報 記者胡夕姮)
(本文刊載于中國民航報2025年3月26日5版)
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編輯|張 彤
校對|張 薇
審核|程 凌
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