军民融合背景下我国通航空域管理保障体系构建与实践探索

胥 郁

(长沙航空职业技术学院,湖南 长沙 410124)

军民融合发展,是统筹经济建设与国防建设,实现“安全与发展兼顾,富国与强军统一”的道路选择[1]。在航空领域,我国军航与民航在科技资源、管理信息等方面借鉴共享、不断融合,激发出巨大的创新活力[2],特别是通用航空成为军民融合的重点突破领域[3]。近年来,我国通用航空产业发展取得了长足的进步、通用航空机队规模和飞行小时均保持年均10%以上增长,但通用航空发展并没有获得实质性的突破,究其原因是影响我国通用航空发展的供给侧结构性问题仍没有得到妥善解决,这其中一个突出的方面是现行空域空管体制机制仍然不顺[4]。因此,有必要从顶层设计出发,通过通航运行指挥的军民一体,基础设施的共建共享,从外部要素的供给侧有效解决通航发展的瓶颈,强化改革创新,建立军民融合的空管机制[5]。在实践层面,湖南省以获批成为全国首个全域低空空域管理改革试点拓展省份为契机,探索形成了“天地人和”的低空空域管理改革模式,为我国通用航空空域管理体制机制改革提供了湖南样板。所以,在新时代军民融合发展战略背景下,全面梳理我国通航低空空域运行保障现状问题,结合湖南低空空域管理改革经验,探索我国通航空域管理保障体系构建的现实策略和发展道路,具有重要的指导意义。

长期以来,我国低空空域资源使用效率不高,在很大程度上制约了通用航空业发展[6]。尽管在2010年《关于深化我国低空空域管理改革的意见》颁发后,我国在低空空域管理改革方面进行了探索实践,取得了一些积极成效,但总体来看,空域划设模糊、审批程序复杂、运行限制较多、保障能力不足等突出问题未能得到有效解决,低空空域资源利用尚不充分,与通用航空业快速发展的需要和社会大众的期望相比,还有一定的差距,主要表现在以下方面:

(一)空域细化分类不足

空域的设计与飞机运营规则、空中交通规则和程序、飞行员培训要求、飞机设备要求(包括通信、导航和监控系统)等因素密切相关。由于通用航空的低空飞行特性,其运营类型和飞机型号多样,飞机性能和航空器设备、飞行员能力等多方面因素均存在诸多差异,因此低空空域的设计和运营更需全面考量。目前世界其他地区空域系统基本按照国际民航组织(International Civil Aviation Organization,简称ICAO)的标准进行分类,基本涵盖了军用航空、商用航空和通用航空三类航空运营,是在经过多国常年累积经验的基础上研发出来的,简单而适用,应该说很值得借鉴。我国尽管没有详细地公开划分标准,但军民航部门基本认同了ICAO分类中针对商用航空公司运营的空域划分要求,对于高空空域(ICAO A类空域)和繁忙航站区域(类似ICAO B类空域),采取了与ICAO规定和美国实践相同或类似的系统设计,但在低空空域只是给出了“报告”“监视”和“管制”三类粗略的空域划分,划设界限不明晰,操作性不强,可能会对新的低空空域使用者造成潜在的混淆问题。

(二)飞行审批程序复杂、限制较多

通用航空飞行活动对机动性和时效性要求都很高。在现行空域运行管理机制下,通用航空使用空域的审批项目多、涉及单位多、所需时间长,而如作业飞行等的时效性往往要求较高,比如农林航空中的灭虫害作业,其最佳作业时机一般只有7~14天,审批程序过多、审批时间过长,无疑会错失最佳作业时段。而且通航信息化程度低,军方、民航、通航企业无法及时实现信息共享,缺乏互通互联自动化系统,直接影响到飞行的组织与实施。尤其在空域管理、飞行服务保障设施建设、安全管理等具体业务方面存在多头管理、职责分工交叉不清、协调不够顺畅的问题。

(三)联合监管机制和职责分工不明确

按照现行《通用航空飞行管制条例》的规定,所有通用航空飞行活动,在实施前都应当向当地飞行管制部门提出飞行任务和计划申请,获批准后方可实施。但在具体的执行中,各地情况不一。一般在提交空域申请时多是面向军航飞行管制部门,获军航批准后,其飞行保障大多由民航管制部门负责,只有极少数在获军航批复后由军航管制保障。这实际反映出了一个突出问题,就是军航的空域审批权力和具体的管制保障责任并没有对应起来,而民航管制部门又缺乏相应权限,使得空域使用需求与实际保障能力脱节。特别是当通航飞行跨越军民航管制区域时,由于没有形成统一的协调放行机制,空管协调保障十分困难。

(四)低空飞行保障能力不足

低空空域飞行的通用航空器种类多,具有典型的低(高度低)、慢(速度慢)、小(机型小)特点,机载通信导航监视设备落后,且多数没有装备二次雷达应答机,自身条件存在先天不足。与此同时,许多通航作业在野外进行,点多、线长、面广、流动性大,其作业区域往往远离各大机场和航路航线,根本不在现有空管通信、监视信号的覆盖范围内。如此一来,空管部门自然难以掌握其飞行动态,低空飞行“看不见,叫不动”的现象时常发生,安全隐患很大。另外,不只是空管保障条件,在气象服务方面,通航飞行作业获取及时、准确的气象信息也困难很多,现有民航气象服务还应加大对通航用户的关注。

上述问题的存在,与我国没有建立低空空域管理的法规标准体系有很大的关系。低空空域分类、低空空域飞行受理和飞行报备、低空飞行信息服务及通告、低空监视通信设施、低空飞行技术保障等标准规范亟待取得突破性进展。

通用航空的军民融合式发展并不容易,需要综合考虑时代发展形势及我国现有国情,合理规划发展策略以及发展模式[7]。故此,面对当前通航空管存在的军民航空域划设不一致、管制方式差异大、协调标准不统一等问题,现阶段我国低空空管保障体系构建的主要任务是以有效监管为核心,强化管制技术手段,形成军民航共管的闭环体系(图1)。

图1 以有效监管为核心的通航空域管理体系

(一)科学划设空域

2010年国务院和中央军委颁布的《关于深化我国低空空域管理改革的意见》虽说对低空空域划分做出了努力,也在全国各地试点划设了一批监视空域和报告空域,但是,许多空域用户反映机场不能与监视空域、报告空域连通,低空空域三类划设仍停留在文件层面,不能做到有效连通,导致绝大多数通用航空飞行难以获得报备即可飞行的条件。

因此,军民融合背景下低空空管保障体系构建的当务之急,是在总结推广以往低空空域管理改革试点经验的基础上,综合考虑我国军民航空域使用需求,在国家安全、飞行安全和运行效率之间权衡,由军方牵头,军民航部门共同参照国际空域划分标准,科学规划空域。

应当说,为了保障公共运输航空的飞行安全,我国借鉴ICAO的A、B、C、D等4类空域标准划设了管制空域。对于通用航空的空域划设,其核心是进一步借鉴ICAO的E、F、G这3类空域划设办法,划设低空目视飞行航线,方便通用航空器快捷机动飞行,同时放松对通用航空目视飞行的管制,实现真高3 000米以下监视空域和报告空域无缝衔接。如果能在3 000米真高以下实现监视空域的无缝衔接,将大幅降低通用航空飞行的申请、审批的时间和精神付出,极大释放低空空域资源。

(二)实现有效监管

军民融合下的低空空域开放与空域划设,为通航飞行打开了资源约束的大门,通用航空“飞起来”的“道路”得到了保障。但如果仅是“路”建好了,“路面”上包括监控等设施设备没有到位,通航飞行安全仍然得不到有效保障。近年来随着通航市场的发展,军民航管制部门的通信、导航、雷达等设备在不断增加,应该说有效监控的范围也在不断扩大,但现有空管条件的改善还是远远不能满足通用航空飞行快速增长带来的安全诉求提升的变化,军民航仍需加大对低空空域预警探测、指挥控制设备的投入,不仅如此,军民航部门在空域管理协调方面还存在信息孤岛问题。军民航各自建立的管制指挥、信息融合处理、航行情报等系统信息只是在部门内部交换,没有做到部门间数据的互联互通,军民航协调机制缺少辅助决策工具支持[8]。

因此,做好通用航空的有效监管,不仅需要足够的基础设施,更需要构建一个军民航空管信息交流互换的统一平台[9]。从管制技术的发展看,无论是传统雷达管制,还是国际民航组织主张的ADS-B管制技术,要么有覆盖范围有限、建设成本高的缺点,要么存在系统建设费用高、维护成本高等局限。这无疑都制约了民航空管设备在通用航空领域的应用可能。在当前民航强国发展背景下,从我国经济发展水平和通航市场发展阶段综合考虑,当下通航市场亟需一种成本可控、性价比高的空管手段。目前,我国深化低空空域管理改革的主要任务和措施之一,就是布局建设区域(地区)、分区(终端区)、飞行服务站(Flight service station,简称FSS)的三级服务保障体系。因此,借助我国自主研发的拥有全部知识产权的北斗卫星导航系统,将其引入飞行服务站建设,可以为通航空管困局找到答案。图2为基于北斗RDSS的通航空管系统。

图2 基于北斗RDSS的通航空管系统

北斗RDSS系统应用最初是保障军用用户,经过科学测算,在目前既定的通航飞行器数量和平均使用率水平条件下,系统容量完全能满足通用航空发展对空管设备的需求[10]。基于军民两用的北斗RDSS空管系统构建,使军民空管系统数据交换有了统一的话语体系和交流平台,使互通互联有了可能。当然,北斗RDSS应用于通航空管在拥有诸多优势和特色的情况下,也面临服务频度低、进出站容量受限等挑战,若要使北斗RDSS大规模应用于通航空管,除了在技术方面解决容量过小问题,后续还应建立和完善空管规范运行标准。

(三)提升信息服务能力

一次通航飞行周期包括飞行前、飞行中和飞行后,为保障飞行的安全有效运行需要多种低空飞行信息服务及通告信息,如气象情报、飞行情报、航行情报和救援信息等。我国现有目视航图技术主要针对公共运输航空器所飞行的空域,对低空空域存在基础地理信息尚未完全开发、数字地图的制作不完善、缺乏统一的航行数据搜集系统等问题。

基于以上情况,我们需要借鉴美国、澳大利亚等通航产业发达国家在通航飞行服务上的先进经验,完善基础性航空情报资料体系,研发针对通用航空的低空目视航图技术和飞行情报资料产品,建立健全相应的情报信息提供和更新渠道,并按需向低空空域用户提供航空情报资料,实时发布监视空域和报告空域的飞行动态、天气条件情况,提升低空空域航空情报、航空气象、飞行情报与告警服务能力。

随着军民融合的逐步深入,以有效监管为核心的我国低空空管保障体系“第一步走”策略的践行落地,后续阶段我国低空空管保障体系应充分吸收消化通航发达国家的发展经验,坚持走以需求为牵引、以服务为核心的开放性发展道路,通航空管工作的重心也应由“抓监管”转变为“提服务”(图3),不断增强和提升通航空管工作服务保障能力。

图3 以规范服务为核心的通航空管体系

(一)简化飞行手续

规范通航空管服务流程的首要工作是简化飞行手续。目前我国低空空域划分为管制空域、监视空域和报告空域等三类,无论在哪一空域飞行,都需申报或报备飞行计划。随着通航市场进一步拓展,通航业务量快速增长,简化通用航空飞行任务审批、飞行计划申请和审批(备案)程序已是必然。

所谓简化飞行手续最直观的体现就是通用航空用户仅需向一个空管单位申请或报备飞行计划,现实的做法是有一个单位或机构能够主动对接军民航空管承担该项任务。因此,从通用航空用户需求和未来发展看,军民航部门加快推进通航飞行服务站的布局建设是当务之急。通用航空飞行服务站是一个提供通航飞行服务的公共平台,其存在的价值在于为通航运行提供更多便利,其表现形式是一站式服务。一站式服务的优点主要是简化操作流程,只需一人受理,所有审签程序通过内部优化运作,实现在线办理,具有成本低廉、推广普及容易等特点,能极大提升通航运行保障效率,实现边际效益最大化。

因此,只有理顺现有飞行计划申报流程,厘清不同对象之间的相互关系,才能科学规划并剔除冗余环节,以通航飞行服务站为协调平台,促进飞行计划受理程序的简洁高效。

(二)规范飞行程序

飞行服务站如果仅能实现飞行前计划代为申报的服务,飞行中的计划变更、气象信息和情报信息都无法提供,则服务站的功能根本无法实现。因此,可以参照他国成熟的经验,首先由军民航部门共同研究和制定我国通航“飞行服务站运行标准”,标准应该涉及广播程序、飞行员简报、飞行中服务、应急服务、飞行数据、国际化运营、目视飞行下的搜寻救援、气象服务、数据交互系统、机场照明及能见度援助、对讲机通信等方面内容。

同时,由民航局牵头组织气象局等多个部门,为通航飞行提供气象服务。当然这些气象资料获取渠道不仅只有飞行服务站,还包括气象数据库的用户终端检索系统、自动天气应答系统、录制的气象广播等;
服务内容包括标准/简易天气讲解、飞行方案设计、天气展望等。服务方式有人工服务、自动讲解、电话空中广播、气象数据链等。另外,要加快作为低空飞行重要基础保障的目视航图的研究和建设,目视航图是飞行员在目视飞行规则下,以地面环境作为主要导航依据的航空地图,对于低空飞行非常关键。以美国为例,其目视航图制作包含三个核心数据库:基础数据库、空域数据库和障碍物数据库。当前,我国的基础建设日新月异,这给目视航图的制作提出了更高的要求。

(三)完善信息服务体系

由人工通过电话或电报的方式,为用户提供飞行服务信息,需要人工干预,成本偏高,效率偏低,造成了人力和时间的浪费。要建立全国联网的FSS体系,通过互联网,突破时间和空间的连接障碍,使得飞行计划的申报与审核更加流程化,从而降低沟通成本,简化手续流程,提高工作效率。可以考虑建立全国通用航空飞行服务四级体系,包括国家层面的全国通用航空飞行服务管理中心、地区级的区域通用航空飞行服务中心、省级行政区划通用航空飞行服务站以及作业区(临时)飞行服务站。若全国所有的FSS连接形成网络,各站点之间实现数据共享,将便于科学决策以及协同决策。

低空空域关系到航空管制的安全、公共安全的保障和对监管技术的考验。作为全国第一个全域低空管理改革试点省份,湖南的改革之路并没有现成模式,但肩负“为国家试制度,为湖南谋发展”的重任,湖南省紧抓为期两年的改革试点窗口机遇,

通过《湖南省低空空域管理改革试点拓展实施方案》等政策牵引,以最坚定的决心、最有力的举措,全力推进各项改革任务,为我国通航空管保障体系构建探索出一条有湖南特色的改革路径。

(一)湖南省低空空域管理改革试点路线图

全域低空空域管理改革试点是一项系统性、长期性的工作,为深入推进改革试点落实落地,湖南省在试点之初就确立了“三阶段、六项目”的改革实施路线图,见表1。

表1 湖南省低空空域管理改革试点阶段任务

通过推行实施空域分类管理,实现3 000米以下管制、监视、报告空域分类划设;
分步推进,规划制定低空目视航图,构建低空目视航路航线网络,实现基于规则的低空目视自主飞行;
搭建平台,构建以省级通航飞行服务站为核心的低空飞行服务保障体系,实现通航飞行保障便捷化、数字化和智慧化;
加快协同融合、协调沟通,建立军地民协同运行管理体系;
统筹推进通用机场和低空飞行监管保障等基础设施建设,壮大低空经济产业链条,实现低空经济高质量快速发展。

(二)湖南省低空空域管理改革试点实施成效

历经两年的改革探索,湖南省低空空域管理改革军地民融合协同初见成效,基础工作基本完成,重点事项在有序推进,未来发展前景十分可期[8]。

一是在政策法规方面。起草了《湖南省通用航空条例(草案)》,出台了《湖南省低空空域划设方案》《湖南省通航制造业“十四五”发展规划》《湖南省通用机场布局规划(2021—2035年)》《湖南省低空飞行服务保障体系规划》等4个规划(方案),充分释放政策红利,进一步推出《关于支持通用航空产业发展的若干政策》,构建形成支撑改革发展的法规政策体系,助推湖南省通航产业的发展提速。

二是低空空域划设方面。通过军地民多方多轮协调,成立湖南省低空空域协同运行管理委员会,推行实施空域分类管理。经过两年的努力探索,批准实施全国第一部省级空域划设方案——《湖南省低空空域划设方案》。依据方案,湖南省3 000米以下低空空域分类划设管制、监视、报告三类空域共171个,规划常态化低空目视飞行航线97条,并建立空域灵活转换机制。根据空域划设取得的成果,通过对原始资料的整理和审核校对后,发布了全国第一个覆盖全省的低空目视航图。

三是在通航飞行服务保障方面。完成低空空域划设后,如何实现在飞通用航空器的有效监管成为亟待解决的现实问题。湖南省选择先建平台——成立湖南省通用航空发展有限公司(以下简称省通航发展公司)来破解这一困局。以省通航发展公司为平台,建成全国首个可服务全省的A类飞行服务站。搭“天网”,通过北斗卫星、5G通信等技术运用,建设低空空域监管服务网,基本实现低空飞行“看得见、联得上、喊得应”,让军民航放心。建“地网”,加快推进通用机场基础设施建设,努力构建“1+13+N”全省通用机场骨架网(以长沙为中心,加其他13个市州和县区),让通用航空器“飞得起、落得下”。

四是在空域管理模式改革方面。加快通航供给侧改革,重点围绕“和”字做文章。湖南省充分发挥省低空空域协同运行管理委员会的“指挥员”和省通航发展公司的“战斗员”作用,积极协调多方关系主体,建立军地民三方低空空域协同运行管理机制,在不改变空域管理权属的前提下,推行实施协同融合监督管理。批准实施《湖南省低空空域协同运行办法》,系统完整地对低空空域的分类划设和使用、空管运行的协同机制进行了规范。同时加强与军民航等单位的日常协调工作,共享改革发展,形成强大工作合力,实现低空飞行“顺畅飞、稳定飞”。

我国通用航空低空空管保障体系的发展,必须坚定不移地走军民融合发展道路,开展低空试点则是深化国家空管体制改革的有效路径。湖南省全域低空空域管理改革拓展试点,不仅是对低空空域资源开发利用的有益探索,也为全国其他省份和地区总结出一条军民航通航空管保障体系构建的参考路径。当前,随着低空空域管理改革试点的不断深入,我们要有“时不我待,只争朝夕”的任务紧迫感,加快推进低空飞行服务保障体系建设,有力促进低空空域“飞”起来,推动我国通用航空高质量发展。

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