来源：民航资源网

原文链接：全球商业航空机上互联飞机超过9300架_民航资源网

全球来看，截止2021年底，全球共有约9300架互联飞机；基于高通量卫星方案飞机为6960架，其中Ku卫星飞机4710架，Ka卫星飞机2250架；基于ATG（Air-to-ground）方案飞机为1500架（主要在北美）。2021年新增装机主要为Ka方案，约300架，Ku方案有部分装机，但是Ku机队总量比2020年略有减少，ATG方案没有新增。

北美地区，截止2021年底，互联飞机总数5250架；基于高通量卫星方案飞机为3950架（Ku：2461，Ka：1489）；基于ATG方案的飞机数量为1300架；

欧洲地区，截止2021年底，互联飞机总数1220架，基于高通量卫星方案飞机为855架（Ku：670，Ka：185）；基于ATG（EAN-European Aviation Network，欧洲航空网络）方案的飞机数量为250架；

截止2022年5月，中国已装机并可提供互联服务的飞机数量为221架，占中国民航飞机总数4054架的5.4%。100%为卫星连接方案， ATG没有商用案例。

EuroConsult研究显示，从2018年到2028年，采用卫星作为互联技术的民航飞机数量将继续快速增长，尤其是Ka卫星技术将占主导地位，占比将超过50%。从全球范围来看，ATG方案在未来十年内增长几乎为零。

参考信息：

[1] Prospect for in-Flight Entertainment & Connectivity, EuroConsult, 2018，2021

[2] 2021 年民航行业发展统计公报，中国民用航空局，2022.05

[3] https://www.telekom.com/en/media/media-information/archive/ean-for-250-airplanes-616136, 2021.01.19

[4] Gogo annual report, 2021

作者：中国通信企业协会 顾问黄文玉

来源：中国民航网-民航新型智库

链接：民航飞机数字化运营的发展-民航·新型智库

当今时代，数字概念及其应用场景加快向经济社会生活的各个领域渗透，数字技术、数字经济、数字资产等数字化变革思潮和实践猛烈冲击传统行业运行和社会运转，5G、大数据、区块链、万物互联、人工智能等技术催生了波及越来越多领域的新模式、新业态，让人耳目一新。一直以来在人们心目中由“波音”“空客”领航、科技色彩鲜明的民航业也面临新的机遇和挑战。

飞机数字化运营是智慧民航建设的重要基础

在我国，面对世界百年未有之大变局以及多领域民航强国建设任务的提出和推进, 加之新冠肺炎疫情的巨大冲击，民航业数字化转型的重要意义和迫切性明显增加了。诸如航空运输安全及效率提升的客观要求、科技及管理创新内生动力的激发，以及行业传统思维定式的困惑、环境条件的变化及掣肘等，许多问题亟待解决又非一日之功。尽管智慧民航建设内涵丰富，涉及许多方面，但飞机作为民航运输的最基本和最重要的载体，加快实现其数字化运营无疑是落实智慧民航建设的重要力量。

实现飞机数字化运营，首先要解决飞机与地面之间信息的大带宽低成本实时交互传输问题。

传统上，民航飞机与地面及飞机间的语音和数据通信主要是通过高频（HF）、甚高频（VHF）通信系统和/或窄带通信卫星（SATCOM）实现的，比较典型的应用是现有飞机通信寻址与报告系统（ACARS）。其受限于传统空地通信技术，传输速率低、抗干扰能力差、无法满足大容量实时通信需求，例如飞机运行中产生的较大数量的飞机各系统状态参数以及机组和地面宽带通信需求等。同时，民航运输安全管理能力和运输周转能力的提升、技术保障服务体系的完善等方面都呼唤更强有力的空地通信。

近年来，高通量卫星和5G技术迅速发展，给民航空地宽带通信创造了有利条件，2017年发射成功的国产Ka高通量卫星中星16号和2020年发射成功的亚太6D高通量Ku卫星，速率比传统卫星大大提升。

以上讨论了实现飞机与地面宽带通信的链路问题，另外要解决的是如何获取飞机数据、并实现飞机数据高速实时下传的问题，涉及到机载航空电子系统的设计研发、飞机改装、适航取证等领域。

因为飞机部件哪怕是十分微小的改变都是要慎之又慎、受到严苛管制、通过CAAC、FAA、EASA等相关组织适航认证的。事实上，先进的空地通信系统一直被诸如柯林斯宇航（Collins）、霍尼韦尔（Honeywell）、泰雷兹（Thales）等美欧航电巨头把持着。在近年来中美贸易摩擦的背景下，引进高端技术变得扑朔迷离了，自立自强成了技术进步的首选。令人欣慰的是，青岛航空先行先试，大胆采用国内企业自主研发的机载软硬件设备和国产Ka波段高通量卫星网络，近两年先后在后舱和前舱应用方面取得成功，首开纪录。2020年7月，安装首套国产高速机上卫星互联网系统的青岛航空B-8442号客机正式投入商业运营；2021年9月，飞机实时数据地面应用平台在青岛航空运行中心（AOC）投入试运行。两项成果分别与后舱和前舱关联，依托的都是基于Ka波段高通量卫星的空地互联宽带通信系统，可以为每架飞机提供150Mbps宽带接入，以前后舱协同传输方式保障飞机QAR、EFB、ACARS等飞行运行管理及监管相关数据实时交互传输。系统可以适配全球主要GEO高通量卫星网络，并获得了CAAC、EASA、FAA全球三大适航体系产品认证。一年多的运营效果也得到了中国民航业界的认可。

此外，就空地通信链路技术环节而言，还有ATG（Air To Ground)可选，即构建专门的陆基空地通信网络，通过机载ATG设备为空中飞行器提供与地面的宽带通信。我们期望早日看到这方面国内产品适航和投入试点运营的报道。

空地互联宽带通信瓶颈的突破，将使飞机运营得到显著优化。其一，对于机组来说，电子飞行包（EFB）的重要性不言而喻。自1991年初美国联邦快递率先采用EFB以来，虽迭代至此，但运用起来仍有不尽如人意之处。事实上，EFB的主要问题并不是飞机上的硬件，而是及时可靠地将内容更新分发到飞机，通过具有实时数据能力的EFB查询航路及机场实时雷达回波图及各类实时气象资料，以及实时获得最新的航行情报。空地互联宽带通信链路使EFB可以以文字、照片、语音、视频等方式与地面实现即时通讯，并支持一键呼叫地面各支撑部门，地面人员帮助机组更加全面和准确地在空中做出飞行运行决策，尤其在紧急情况下，空地协同决策对飞行安全可能是非常关键的。

其二，航空公司运行控制中心（AOC）是航班运输生产的中枢，负责航班的编排调配、签派放行、飞行跟踪与动态监控、非正常情况的处置等，并协调相关部门实施运输飞行保障任务。为满足数字化安全、高效的运营要求，通过建立飞机实时数据地面应用平台，可以在与机组实现实时交互通信的同时，以每秒钟不少于一次的周期获得飞机运行状态监控数据，建立飞机状态数字重现甚至数字孪生飞机在地面实现同步“虚拟飞行”，获取数百组飞行参数实时数据，结合安全基线及阈值提前告警，实现实时数据反哺安全运行。并将数据分发给航空公司相关部门，从而实现更精准更全面的航班运行监控，助力飞行、机务、运控、安监、运标、信息等职能联动，提升特情协同处置能力。此外，还可以实现多数据源融合，形成可视化分析展现。中国首个前舱实时数据AOC大厅已正式投入使用。

其三、自从人们尝试在飞机客舱使用互联网服务以来，一直期待有和地面上网同样的感受，这种期待持续了十几年。直到上述青岛航空B-8442号飞机成为中国民航互联网宽带化应用新起点的标志，乘客终于可以在飞机上享受与地面移动互联网体验相同的各项手机APP服务了。同时，基于宽带通信，面向客舱服务和管理能力智能化升级的智能客舱解决方案也呼之欲出，使乘客得以感受越来越舒适的变化。

同心协力是飞机数字化运营进展的重要保障

“十四五”时期，我国将坚持创新驱动发展，把科技自立自强作为国家发展的战略支撑，这无疑也是智慧民航建设的要点。近年来，民航主管部门、航空公司、机场、飞机和设备制造商、民航产业链各单位、航电系统供应商及电信网络运营商、互联网及新科技企业等有关方面为此付出了不懈努力。尽管智慧民航建设内涵丰富，涉及许多方面，但飞机数字化运营当属重中之重，需要各方同心协力才能加快推进。

思想观念上要形成共识。由于历史原因，我国民航运输的飞机及相关系统主要是从国外引进的，对满足发展和民生需要发挥了积极作用。当历史发展向数字时代转型的今天，面对复杂多变的国际形势，推进飞机数字化运营如果仅靠从国外引进技术和设备显然是被动成分偏多了，难免遭遇掣肘。以我国不断优化的科技创新和进步的环境条件来看，中国企业完全有能力在飞机运营数字化涉及到的航电系统研发制造方面有所成就，赶超先进水平，以更有利的姿态参与国际合作。无论是航电企业还是航空公司，都应当强化这种自信并身体力行，推动和支持国产机载产品发展和应用。

民航运输是一个组织严密的复杂大系统，牵一发动全身，并且安全要求高，十分敏感。当一套新系统介入时，不光需要考察其本身技术的先进性、产品的适航性、还要考察其对现有运行规章（飞行标准）的符合性。民航主管部门及有关方面应积极鼓励技术和管理创新，及时做好有关标准和规范的“立、改、废”工作，从而保障民航运输及时采用科技进步和管理创新的最新成果，不断提高运输安全和效率水平，看齐“世界一流”。比如，2017年9月，中国民航局表示已经修改了相关规定，并制定相应评估方式，允许航空公司根据评估结果在航班上使用特定型号的电子设备。此举开启了航空互联网应用的“北京时间”。又如，在最近举行的中国首届民航飞机数字化运营峰会上，民航局飞标司表示支持将前后舱协同宽带卫星连接列为航行新技术，积极稳妥地推进前后舱协同应用，这对相关企业是极大的鼓舞。再如，根据民航现行规定，飞机在3000米以下时机上卫星互联网不能开机，这会导致前后舱协同应用在飞行关键阶段无法发挥提升运行安全的作用，“门到门”后舱服务也无从谈起。相信随着新技术实验的成熟，此类要求将作调整。总之，由于技术进步，一些规章失去了存在的基础或价值，主管部门唯有与时俱进，才能更好地充分发挥促进行业发展的积极作用。

近十年以来，我国的民用飞机产业以中国商飞公司为代表，以科技创新为旗帜，实现了喷气式商用飞机从无到有的历史性跨越，开启了大飞机产业从弱到强的历史征程。可以预想，在不久的将来会有越来越多的诸如C919、ARJ21、C929等国产飞机投入民航运营。在飞机的研发制造阶段，应能最大限度地吸收国内航电科技创新的最新成果，与航电企业展开深入广泛的合作，满足飞机数字化运营的最新需求。事实上，数字化、网络化、智能化也是国产民机的重要发展方向，是提升民机制造商核心竞争力的重要抓手。

飞机数字化运营将不断走向深入

经过近年来的辛勤探索，在国家数字经济总体战略及智慧民航建设目标的指引下，飞机数字化运营关键技术创新取得了卓有成效的进展。以实现空地互联宽带通信为基础，将可能使飞行、机务、运控、安监等环节所依赖的应用水平明显提升，从而更好地保障和提高运输安全和效率。同时，旅客也得以享受与地面相当的互联网通信服务。

然而，这里只是简要描述了飞机数字化运营的初期情形。就目前已经实现的技术突破而言，还需要在尽可能短的时期内得到业界的认同并协力推广应用，相应地实施管理方式及有关标准规范变革或调整。就业务需求而言，在技术研发及应用推广过程中，伴随外部环境变化及行业发展和管理要求的提高，对技术研发会不断提出新的要求。满足这些要求的过程就是技术进步的过程。

就技术研发本身而言，需要的迭代很难看到止境，可以分阶段来看，综合考虑应用场景、技术成熟度以及成本来制定每一阶段的技术路线，其中技术成熟度与民航对高安全和高可靠性的要求直接相关，而成本决定了技术是否可市场化推广，真正落地解决民航业的需求。比如，目前我们利用GEO高通量卫星实现了宽带空地通信，继续获得覆盖全面、带宽充裕、价格实惠的卫星资源是我们的热切期待。还有必要适时研究低轨道（LEO）卫星资源为我所用的可行性，以期充分利用卫星技术发展新成果。在技术研发之外，对应用需求的探索也是无穷无尽的，目前在后舱只实现了宽带互联网服务，智能客舱应用较少，还有待于花更大的力气，稳步提升航空旅客乘机感受的便利舒适和满意度。

智慧民航建设是民航业走向数字经济的重要标志，飞机数字化运营是务实推进智慧民航建设的重要基础。有理由期望，在民航业产业链各部分的共同努力下，飞机数字化运营一定能够不断取得优秀成果，带动全行业做强做优做大，早日实现多领域民航强国奋斗目标。

注：封面图片来源于网络，如涉及权益请联系删除。

作者：张嘉毅

来源：全球技术地图

链接：2021年世界前沿科技发展态势总结及2022年趋势展望——航空篇

世界航空领域2021年态势总结

全球民用航空产业艰难复苏，多款新机实现首飞。在航空产业方面，全球航空业绩受新冠疫情影响暂未脱困，但已进入恢复期。据国际航空运输协会统计数据显示，2021年全球航空业亏损达518亿美元，同比亏损减少859亿美元。美国波音公司全年新机交付量超过300架，交付量同比翻倍。欧洲空客公司全年交付约600架飞机，营收达40亿欧元，营收同比翻倍。在新机首飞方面，美国波音737 MAX10于6月完成首飞，可搭载230名乘客，预计航程为6100千米；美国乔比航空公司的纯电动eVTOL产品S4全尺寸原型机完成首飞，飞行距离248千米，创造了全球纯电载人飞机单次充电的最远飞行距离记录。法国达索航空“猎鹰6X”公务机于3月完成首飞，最大航程10186千米，最高时速0.9马赫。

主要航空国家推进空中作战平台研发与技术验证，为夺取空中优势奠定基础。在有人战机方面，美国发布下一代战斗机F/A-XX作战概念设计，计划利用其替代F/A-18E/F“超级大黄蜂”舰载战斗机；美国F-15EX战斗机完成首飞，采用了数字技术，将大幅提升任务效能和战场生存力。俄罗斯正式列装苏-57战斗机，并为其配备新型“松鼠”有源相控阵雷达，以提供最大空域视场；俄罗斯首次展示“致胜”轻型隐身战斗机原型机，计划于2025年完成首批战机制造。英国将为“暴风”战斗机项目投资20亿英镑，并与意大利和瑞典共同开展“暴风”战斗机项目研究。法国、德国和西班牙共同研制“未来空战系统”项目的首架原型机，预计于2027年前完成原型机开发。日本启动下一代战机研发项目，并选定洛马公司为其提供集成技术支持，预计于2035年前实现部署。韩国公开首架KF-X战斗机项目原型机，其配备的主动电子扫描阵列雷达、红外探索与追踪及电子战装备均实现国产化。在无人战机方面，美国寻求开发下一代多功能无人机系统，使其具备侦察和护航等能力，以应对未来复杂的空战环境；美国通用原子公司推出新型无人机“莫哈韦”，该无人机可遂行侦察监视、火力打击等任务；美国“小精灵”无人机成功完成首次空中回收试验任务，为美军发展分布式空中作战提供关键技术支持。俄罗斯计划将苏-57战斗机与“猎人”侦察战斗无人机编队飞行，以提高航空航天部队的作战能力。英国授予势必锐航空系统公司3000万英镑合同，以开发“蚊子”忠诚僚机。欧盟为“欧洲无人机”计划提供1亿欧元支持，将开发双涡轮螺旋桨飞机，以摆脱对美国和以色列在无人机领域的依赖。

电推进和氢动力航空技术取得诸多进展。美国开始研制以液态氨作为燃料和冷却剂的涡轮电动航空推进系统；NASA与Electra.aero公司签署合同，以开展电动超短距起降（eSTOL）飞行器研发。英国罗罗公司的2.5兆瓦航空发电系统进入集成试验阶段，将用于混合电推进飞机和多电飞机的机电系统。法国泰雷兹、Drones-Center和ZenT公司利用一架由氢燃料电池技术驱动的无人机联合完成了演示飞行测试；空客公司在西班牙建立氢动力零排放飞机技术开发中心（ZEDC），将开发氢动力飞机使用的非推进动力装置和燃料电池冷却光纤控制系统。德国宇航中心开发多项可用于未来航空运输系统的新型技术，包括新型飞机减排/降噪配置、电动/混动推进系统等。

航空技术与人工智能融合不断深化。美国国防部发布商业算法征询书，寻求创建一种无人机系统自动化网络，使无人机机群在飞行中实现协同工作，以推动自主系统持续发展；美国利用MQ-20无人机对“天空博格人”自主核心系统完成协同飞行测试，证明了该系统对多种无人机的适用性；美空军研究实验室启动“临战”项目，寻求结合人工智能与游戏交互技术，以提高指挥官决策速度。俄罗斯开发无人攻击机“蜂群”系统，利用人工智能实现对各类无人机和“蜂群”编队的操控能力。德国亨索尔特公司与汉堡海尔马特·斯克米特大学展开合作，利用人工合成模拟环境为德军开发无人机蜂群战术级人工智能快速决策系统“鬼把戏”，以加快军事行动决策速度。

世界航空领域2022年趋势

展望全球航空需求向好，航空市场将进入修复期。在疫苗大面积接种和各国管制措施逐渐放宽的背景下，跨区域流动逐渐增加，航空市场需求逐步恢复。国际航空运输协会发布《2020-2022年全球航空业展望》报告预测，2022年，全球航空客运总量将由2021年的23亿人次增长至34亿人次，恢复至2019年（疫情前）的61%；航空货运需求将继续保持强劲增长态势，2022年需求水平同比将增长4.6%。波音公司表示，美国、印度和巴西等国的国内航空客运市场将在2022年中期或末期恢复到2019年水平。美国银行发布调查报告指出，2022年全球商务旅行和国际旅行有望迎来全面复苏。

碳治理下绿色技术将成为引领航空发展的新方向。在全球能源转型的背景下，绿色航空作为航空业可持续发展的重要趋势，已成为世界航空业未来投资发展的重点。空客、波音等七家航空制造商的首席技术官发布联合声明，将于2022年继续支持可持续航空燃料和绿色制氢能力开发，推动航空业的可持续发展，力争在2050年前实现航空运输行动小组（ATAG）提出的航空业净零碳排放目标。英国航空技术研究院计划于2022年通过“零排放飞行”项目发布氢能飞机的详细调研和规划报告，并将研发使用绿色液氢为燃料的远程干线客机。加拿大将为绿色航空战略项目投资20亿加元（约合15.7亿美元），以推进混合电动飞机发动机、混合电动直升机、推进电动教练机等项目研发，促进加拿大航空产业转型发展。

航空强国将持续推进人工智能、数字技术在航空领域的应用拓展。美国将成立“数字转型技术和流程”工业界联盟，以支持空军装备司令部的数字工程和制造工作；美国柯林斯宇航公司设立客户体验中心，将通过数字化演示、交互式数字化演习、沉浸式驾驶模拟等创新手段获取装备运行状态、飞行员/机组人员操控状态等数据信息，帮助军队高层进行采购投资决策。俄罗斯计划于2022年利用“猎人”原型机测试人工智能技术，以加强对目标的精确打击能力。英国BAE公司将于2022年研发数字和物理基础设施，通过虚拟测试和模拟降低“暴风”未来空战系统生产成本。日本防卫省计划为下一代战斗机研发具有人工智能系统的自主无人机，以协助有人机探测敌方战斗机和导弹等威胁目标。