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福建省通用航空通信導航學科發(fā)展研究報告

福建省電子學會

通用航空的快速發(fā)展對通信導航學科的發(fā)展提出了更為迫切的需求，由此引領著新技術(shù)體系的發(fā)展。該報告通過深入研究福建省通用航空通信導航學科的發(fā)展現(xiàn)狀、機遇、對策和前景，并結(jié)合當前通用航空通信導航學科的發(fā)展趨勢，為福建省通用航空通信導航學科提供發(fā)展建議。

通用航空 通信導航 學科發(fā)展

近年來，我國通用航空快速發(fā)展，飛行總量年均增長達10%以上，行業(yè)規(guī)模日益擴大，應用領域不斷拓展，飛行種類日益增多，飛行需求漸趨旺盛。隨著經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展和城鄉(xiāng)居民生活水平的不斷提高，預計今后10年間我國通用航空年均增長將達到15%以上。雖然通用航空有了較大發(fā)展，但與我國快速發(fā)展的經(jīng)濟不適應，不能滿足社會經(jīng)濟發(fā)展的需要，不能滿足我國工業(yè)化和城鎮(zhèn)化發(fā)展的要求。2010年11月，國務院和中央軍委出臺了《關于深化我國低空空域管理改革的意見》，自此，中國通用航空正式拉開了低空改革的序幕。通用航空機場是通用航空發(fā)展的重要基礎設施，對通用航空起到促進作用。但是中國通用機場現(xiàn)階段面臨“三低三不低”問題：總體數(shù)量低、使用效率低、經(jīng)營效益低和建設標準不低、審批難度不低、飛行難度不低。目前中國通用航空機場發(fā)展難以滿足中國通用航空發(fā)展的需求。因此如何建立遍布全國各地的通用航空機場網(wǎng)絡、發(fā)展配套的機場設備和空管產(chǎn)品，成為目前中國通用航空發(fā)展最為關鍵的問題之一。

1 我國通用航空通信導航學科發(fā)展現(xiàn)狀

通用航空的發(fā)展需要大量的機場設備和空管配套產(chǎn)品，通用航空飛行的順利實施，離不開通信、導航、雷達、氣象、航行情報和其他飛行保障部門的密切協(xié)同、統(tǒng)籌兼顧和合理安排。目前我國通航產(chǎn)業(yè)仍處于起步階段，機場、地面基站等通航基礎設施的嚴重不足，飛機和地面基礎設施都缺乏完善的通信導航能力，使得監(jiān)管部門無法及時準確地掌握飛機的方位、航向等飛行信息。建設相應的通信保障網(wǎng)絡將有利于提高低空空域的安全飛行，加快通航產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

低空通信是保障通用航空在低空飛行的一個必要條件，對于飛行密集地區(qū)需要進行管制的空域，只有提供有效的低空通信聯(lián)絡手段以保證“叫得到”，才能及時對航空器進行管制指揮。同時地面通信網(wǎng)絡應能支持管制中心之間以及管制中心與航空器、雷達、氣象、航行情報等部門之間進行實時的信息傳輸。

航管通信監(jiān)視技術(shù)上，隨著民航空管事業(yè)的發(fā)展，各地區(qū)空管局的信息化系統(tǒng)已初具規(guī)模，在民航局空管局和部分地區(qū)空管局部相繼建立了一些信息網(wǎng)絡系統(tǒng)，在一些業(yè)務部門也建立了自己的計算機管理系統(tǒng)，有了一定的基礎和經(jīng)驗。但總體來看，這些系統(tǒng)都是各自獨立的系統(tǒng)，它們之間的信息交換和共享缺乏底層通信平臺及統(tǒng)一的直用平臺的支持，信息資源未得到充分共享和利用，嚴重影響了信息技術(shù)作用的發(fā)揮。另一方面，空管的業(yè)務量越來越大，在管理和決策過程中需要掌握的信息量也越來越大，各部門協(xié)同工作的要求也越來越高。傳統(tǒng)的工作方式和處理流程已逐漸不能滿足工作的要求，必須建立一套民航整個空管系統(tǒng)的高效、及時、準確、完整、統(tǒng)一的信息和信息處理機制以滿足未來民航發(fā)展的需要。

在飛行服務站方面，我國通用航空目前仍采用運輸航空的航行服務保障模式，在受理飛行計劃服務、提供氣象資訊服務、提供飛行情報服務、提供告警服務等各方面都處于空白或剛起步階段。民航局“十二五”期間已經(jīng)啟動了飛行服務站項目，隨著低空空域改革的實施逐步建立試點并向全國推廣。目前在低空空域管理改革的試點區(qū)域共建設了四個通用航空飛行服務站，分別是深圳南頭、珠海三灶、沈陽法庫和海南東方飛行服務站。截止到2014年4月，資料顯示此四個服務站僅開展了部分功能，還未完全發(fā)揮作用。以上試點區(qū)域的通航企業(yè)要飛行，不僅要向飛行服務站報告，還需要同時向空管部門上報，空管部門再與軍方、民航協(xié)調(diào)。

2 通用航空通信導航學科新進展

2.1 通用航空通信導航的主要方向

目前低空通信技術(shù)有以下四種方式：（1）超短波通信，目前通用航空器裝備最多的是超短波電臺（也稱甚高頻電臺），其信號較清晰，受外界干擾小，適用于視線距離范圍內(nèi)的管制與指揮通信，是地空通信發(fā)展的重點。（2）短波通信，短波通信既可進行視距通信，也可進行超視距遠程通信，但存在著固有弱點，如：信號質(zhì)量不如超短波，存在“寂靜區(qū)”?？梢酝ㄟ^選用正確的頻率、優(yōu)質(zhì)電臺、天線等改善信號質(zhì)量，消除盲區(qū)。（3）商用移動通信，除以上兩種通信方式，還可以考慮使用現(xiàn)有的商用移動通信網(wǎng)絡，如GSM、CDMA網(wǎng)絡、四代移動通信網(wǎng)絡等。（4）衛(wèi)星通信，作為有效的通信方式，其覆蓋范圍廣，不受地理條件限制，信道穩(wěn)定，質(zhì)量好，但使用成本高，對于特殊應用或?qū)Τ杀静幻舾械娘w行活動可采用此方式，而我國必將大力發(fā)展北斗衛(wèi)星通信系統(tǒng)。

2.2 通信導航模式轉(zhuǎn)變帶來新技術(shù)體系的發(fā)展

地空通信網(wǎng)絡系統(tǒng)應用中，數(shù)據(jù)鏈是通信數(shù)字化特點的體現(xiàn)。以現(xiàn)代數(shù)據(jù)通信技術(shù)為基礎的數(shù)據(jù)鏈通信系統(tǒng)將成為通信系統(tǒng)的核心，其優(yōu)點是抗噪聲性能強、誤碼率低、可加密、便于處理運算等，克服了航空話音通信系統(tǒng)傳輸速度慢、占用信道長、可靠性差等缺點。數(shù)據(jù)鏈通信系統(tǒng)已經(jīng)成為航空通信系統(tǒng)發(fā)展的主導方向。未來空地通信系統(tǒng)將有以下幾種方式：VHF 空地通信（VDL）、HF 空地通信、航空衛(wèi)星移動通信、二次雷達（SSR）S 模式數(shù)據(jù)鏈。在陸地上空以VHF為主要方式，跨洋飛行采用衛(wèi)星或HF數(shù)據(jù)鏈，在高密度的經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，以二次雷達數(shù)據(jù)鏈作為傳遞信息的方式。

3 福建省通用航空通信導航學科發(fā)展現(xiàn)狀

《福建省人民政府關于進一步促進民航業(yè)加快發(fā)展若干措施的通知》提到，爭取“十二五”期內(nèi)動工建設廈門翔安機場、福州長樂機場二期工程、武夷山機場遷建等重大項目；確保按計劃完成廈門高崎、福州長樂、泉州晉江、武夷山、龍巖冠豸山機場的擴能改造，提升機場服務能力；建成沙縣機場，積極推動莆田、泉州、平潭新機場以及漳州、寧德軍民合用機場前期工作，大力發(fā)展支線機場，努力構(gòu)建分工合理、功能互補、干支協(xié)調(diào)的區(qū)域性航空樞紐，打造全省各縣市1.5h內(nèi)的享受航空服務圈?！笆濉逼陂g，加快建設平潭、寧德、東山通勤機場、三明沙縣和福清通用航空基地、屏南旅游通用機場、福建警用航空服務中心、福建省航空護林總站及其分站等項目，構(gòu)建和完善福建通用航空服務網(wǎng)絡。

目前省內(nèi)大部分低空空域的通用航空飛行，航空器以目視飛行為主，其裝備簡單，飛行半徑小，遠離低空飛行密集和城市重要地區(qū)，此類飛行區(qū)域的飛行活動無需監(jiān)視和導航，更多的是通過地空話臺提供氣象和通用咨詢的服務?，F(xiàn)行的軍民航地空通信主要采用的是甚高頻、超高頻，其VHF話音通信覆蓋范圍大約為東部地區(qū)3300m以上空域以及西部主航路6600m以上。通信覆蓋基本上沒有將低空空域考慮進去，由于受到地理位置及環(huán)境的影響，低空通信有許多盲區(qū)，相比中空，其通信覆蓋半徑有很大程度的下降，一般低空空域幾乎是無信號狀態(tài)。

目前省內(nèi)的通航機場主要為福州竹岐直升機場和廈門廈金灣直升機場。

福州竹岐直升機場是福建省首家通用機場，也是華東地區(qū)通用航空的標桿機場。該機場于2013年5月21日獲得民航華東地區(qū)管理局頒發(fā)的機場使用許可證，委托福建正陽通用航空機場發(fā)展有限公司進行運行管理。機場總用地面積316畝，項目總體分成二期開發(fā)。一期157畝開發(fā)福州竹岐直升機場，總投資2億元人民幣，按國內(nèi)現(xiàn)有最大直升機機型米-171設計，建設內(nèi)容包括跑道、停機坪、航站樓、塔臺、氣象觀測場、機庫以及助航燈光等設施。二期占地159畝，規(guī)劃建設航空產(chǎn)業(yè)配套基地，包括通航企業(yè)總部、應急救援指揮中心、救援物質(zhì)籌備、員工公寓、高端會所等配套。

竹岐直升機場建設標準高，保障能力強，設立管制、氣象、通信、安檢、場道、加油員等運行保障崗位，人員均持證上崗。2013年獲民航華東管理局批準成立竹岐直升機場氣象站，成為華東地區(qū)首個具備氣象站資質(zhì)的通航機場。竹岐直升機場采用的航空器便攜式低空監(jiān)視系統(tǒng)（PLSS）是正陽機場公司自主研發(fā)，可以提供直升機飛行動態(tài)顯示、飛行航跡記錄、飛行數(shù)據(jù)統(tǒng)計等功能，有效填補了航空管制部門對低空空域航空器的監(jiān)控空白。竹岐直升機場擁有眾多具備軍民航工作經(jīng)驗的管理人員，與福建空管分局、福州空軍指揮所以及中航油公司均建立了良好的協(xié)作關系，為機場運行打下堅實基礎。

根據(jù)預案類別、名稱、編制單位、適用范圍等不同條件，對預案進行查詢，并能夠?qū)⒉樵兘Y(jié)果以HTML、EXCEL、PDF等常用格式進行輸出、打印，并支持打印預覽、設置。業(yè)務流程如圖8，圖9所示。

福州竹岐直升機場可提供航務保障、地面服務、專業(yè)培訓、PLSS銷售等航空性業(yè)務以及航拍、婚紗攝影、場地租賃、展銷展示、航?；顒拥确呛娇招詷I(yè)務。目前，已有金匯通航、福建省電業(yè)局無人機項目入駐開展業(yè)務。

4 存在的問題、對策和前景

4.1 福建省通用航空通信導航學科發(fā)展存在的問題

4.1.1 缺乏科學的總體規(guī)劃

我國的空域管理由空軍具體負責，兼有空域管理者和使用者的雙重身份。民航作為空域用戶申請和使用空域，在制度設計上不利于空域資源分配和使用的公平、高效。在軍民航使用空域需求出現(xiàn)矛盾時，軍航的需求得到優(yōu)先考慮的情況要多一些。 并且，我國民航從空軍逐步蛻變而來，歷史形成并一直延續(xù)空軍使用空域多、民航可用空域少的局面。目前，民航可用空域約占兩成多，在飛行繁忙地區(qū)，空域使用緊張問題日益突出。隨著通用航空的發(fā)展，空域管控依舊是個繞不開的問題。

通用航空也不僅僅是空域管控的問題，通用飛行器如何報批，走什么程序，實施商業(yè)運營需要遵守什么規(guī)則，其航權(quán)如何確定，如何進行飛機場的規(guī)劃和建設，?？康确杖绾伪Ｕ弦约榜{駛員資質(zhì)的認證，通用航空如何實施有效監(jiān)管等都不能離開頂層設計，如果沒有來自頂層的制度安排和規(guī)范，這個市場的發(fā)展就會出現(xiàn)很多問題。

自2013年起，民航局開始呼吁研究和制定通用航空頂層規(guī)劃，但國家層面的行業(yè)發(fā)展頂層規(guī)劃遲遲未能出臺。目前也只有河南省、甘肅省、廣西省、江西省等幾省陸續(xù)出臺通用航空發(fā)展規(guī)劃，福建省至今仍未出臺通用航空發(fā)展規(guī)劃。

4.1.2 專業(yè)人才缺乏

在我國，眾多產(chǎn)業(yè)曾一如現(xiàn)今的通航，都經(jīng)歷過新興發(fā)展階段。無獨有偶，這些產(chǎn)業(yè)得以發(fā)展壯大的根本，都是具備大量專業(yè)型人才。然而，我國航空業(yè)的人才基數(shù)本身就很小，加之20世紀80年代末90年代初，適逢我國各地興辦地方航空公司之際，大部分專業(yè)型人才都被運輸航空所吸納，如今通航公司雖求賢若渴，無奈已所剩無幾。

通航人才結(jié)構(gòu)本應涵蓋老、中、青，呈梯次配備，但目前我國通航產(chǎn)業(yè)卻是只有“老+小”的凹形結(jié)構(gòu)，嚴重缺乏40～50歲、受過良好教育、有大型航空公司豐富工作經(jīng)驗的專業(yè)型人才，人才斷層直接導致通航公司的中堅力量嚴重匱乏。

福建因為特殊的歷史和地理因素，很長一段時期內(nèi)沒有大型的航空工業(yè)和專業(yè)的航空人才培養(yǎng)機構(gòu)，從而導致相應的航空專業(yè)人才比其它省份顯得更加缺乏。

4.2 福建省通用航空通信導航學科發(fā)展對策

4.2.1 制定科學的通信導航學科總體規(guī)劃

空域管理始終是低空通航能否真正啟航的核心矛盾，而單靠現(xiàn)有的通信導航手段遠遠不能滿足空域安全的需求，可以根據(jù)福建空域特點并結(jié)合國防安全需要，制定科學的通信導航學科總體規(guī)劃?？梢越Y(jié)合通航發(fā)展方向和需求，集成成熟技術(shù)和設備，研究開發(fā)新型通信導航與低空監(jiān)管技術(shù)，并規(guī)劃通信導航學科在通航領域的總體方向。

4.2.2 加強人才引進和培養(yǎng)，造就一批學科帶頭人

采取院校、政府和企業(yè)聯(lián)手的方式培養(yǎng)通用航空專業(yè)人員，引導一批學校轉(zhuǎn)型發(fā)展為應用技術(shù)型高等學校，轉(zhuǎn)型學?？梢允切陆▽W校，也可是歷史悠久的學校；可以是大部分專業(yè)，也可以是一部分專業(yè)。政府出臺相關政策吸引年輕人，使他們愿意到這個行業(yè)里面來。首先高等院校開辦通用航空方面的高級課程，基本課程教育在院校進行，專業(yè)培訓由企業(yè)來組織，依托各方優(yōu)勢，培養(yǎng)航空工程和民航運營管理兼容的復合應用型通用航空專業(yè)技術(shù)人才。

加強省內(nèi)教育部門和機構(gòu)與省外各大型科研院所、高校相關機構(gòu)的聯(lián)動合作，在開展技術(shù)研究的同時，制定相關優(yōu)惠政策，引進一批該學科的高端人才，造就一批學科帶頭人，促進福建省通用航空通信導航學科良性發(fā)展。

4.3 福建省通用航空通信導航學科發(fā)展前景

4.3.1 發(fā)展思路

行業(yè)發(fā)展，體系先行。立足福建區(qū)位優(yōu)勢，開展適用于福建省通航發(fā)展需求的通航體系研究與產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，盡快出臺福建省通用航空發(fā)展規(guī)劃，作為福建通航產(chǎn)業(yè)發(fā)展的頂層規(guī)劃與通導學科發(fā)展的科學依據(jù)。

行業(yè)發(fā)展，安全先行。安全是通用航空發(fā)展的第一要素，在沒有安全的前提下，任何所謂發(fā)展猶如鏡中花、水中月，是不切現(xiàn)實的。而縱觀歷年通航安全發(fā)展形勢，再次證明了安全對通航行業(yè)發(fā)展的重要性，因此福建省在通用機場布局規(guī)劃時應同步重視通信導航學科建設的必要性。

加強通信導航學科發(fā)展不僅能更好地為空中飛行器服務，也符合福建省區(qū)域安全監(jiān)管的需要，從而保障福建省國防安全建設，避免潛在安全風險有著更為重要的意義。為此我們有必要推進相關通信導航學科的建設，推動福建省通信導航技術(shù)的發(fā)展與應用，努力做到安全監(jiān)管無死角，從而為福建省通航產(chǎn)業(yè)提供良好、穩(wěn)定的發(fā)展環(huán)境。

4.3.2 發(fā)展前景

通用航空產(chǎn)業(yè)在我國是一個朝陽產(chǎn)業(yè)，也是科技含量較高的行業(yè)，是實現(xiàn)軍用技術(shù)轉(zhuǎn)民用技術(shù)的重要領域，同時也是國家新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)規(guī)劃之一，涵蓋了通用飛機裝備制造、通用飛機維修、通航運營、通航基礎設施建設等。根據(jù)福建省通用航空發(fā)展規(guī)劃，加快引進外部優(yōu)秀的通信導航企業(yè)，并積極扶持省內(nèi)具有前景的通信導航企業(yè)，形成產(chǎn)業(yè)化、區(qū)域化的通航產(chǎn)業(yè)布局。

建立人才培養(yǎng)機制，鼓勵省內(nèi)有條件的高校設立航空通信導航專業(yè)，或者成立通航專業(yè)實驗室，開展通航通信導航系統(tǒng)研究。

建成適合我國通航使用的成本低、易使用、標準化的通信導航系列裝備，并積極參與國家級通航行業(yè)相關標準的制定，促進福建通航產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

[1] 劉偉民.中國通用航空業(yè)的發(fā)展[J].中國民用航空，2013(12): 29-31.

[2] 溫新壽.發(fā)展通用航空，福建怎么走？[EB/OL]. (2016-09-23). http://www. caacnews.com.cn/zk/zj/wxs/201609/t20160923_1202390.html.

[3] 黃俊,等.我國通用航空發(fā)展影響因素[J].沈陽航空航天大學學報,2015, 32(5): 86-90.

[4] 董念清.中國通用航空發(fā)展現(xiàn)狀、困境及對策探析[J].北京理工大學學報(社會科學版), 2014, 16(1): 110-117.

1. 劉開進，福建星海通信科技有限公司總工程師，高級工程師；

2. 鄭季煒，福建省電子學會秘書長，高級工程師；

3. 鄭振端，福建星海通信科技有限公司質(zhì)量管理部副部長，高級工程師；

4. 陳可榕，福建星海通信科技有限公司軍品科研管理部部長助理，工程師。