2021年12月22日,由工信部、民航局共同指导,中国航空器材集团有限公司、中国民航报社主办的中国首届民航飞机数字化运营峰会在青岛胶东机场举行。在“主题发言”环节,来自中国民航局、中国卫通、中国民航大学、中国商飞、青岛航空、中航材导航技术、空客、波音和汉莎技术等民航飞机数字化运营生态监管部门、企事业单位和科研院校的领导和嘉宾围绕基于高速卫星互联网的数字飞机运营解决方案、空地协同下的创新应用、飞机数字化运营实践等议题进行了精彩发言。

中国民航报对各位嘉宾的精彩发言集锦做了报道,现分享给大家。

中国首届民航飞机数字化运营峰会 (caacnews.com.cn)

中国民航局飞行标准司一级调研员贾建卿

积极稳妥地推进前后舱协同应用

飞机数字化运行解决方案,具体可称作前后舱协同应用,是基于飞机高速宽带Ka/Ku卫星空地连接系统,利用飞机实时数据为航司飞行、机务、运控、安监等主要业务部门提供数据智能服务,提升飞机运行安全、效率及服务品质,降低运营成本。

该解决方案包含机上宽带卫星系统、飞机数据系统等机载软硬件产品,以及飞机数据应用地面智能软件平台等,能以较快的速率、较大的容量、较低的成本实现空地数据交换,有望成为继PBN(基于性能的导航)、广播式自动相关监视(ADS-B)、平视显示器(HUD)和卫星着陆系统(GLS)后值得推进的又一项航行新技术。

宽带卫星前舱应用,主要包括EFB双向通信、ACARS增强下传和WQAR实时下传。WQAR实时下传可以监控飞机健康状态、运行异常、燃油设施等等。ACARS增强下传,可实现ACARS数据高效的地面送达。EFB可以同步更新气象、通告等重要信息,还可以将飞机的实时数据通过EFB提供给飞行员预知,这就为航班风险控制提供了一个全新手段,安全效益极为明显。而且非常难能可贵的是,前后舱系统应用还是“中国‘智’造”。

2018年5月,青岛航开始了基于高通量卫星的前后舱系统应用建设,作为中国首个互联飞机案例,又经历了新冠疫情,克服重重困难,于2020年7月成功实现首飞。

山东航空HUD应用日益丰富,航班正点率长期名列前茅,山东航在乌鲁木齐机场收获颇丰,不但赢得了口碑而且收获了实实在在的客座率。

数字化推进行业的高质量发展,新技术助力智慧民航建设、新技术推广应用工作,不能仅靠行政部门强制去推,要让先行先试者从中获益,再作为典型去示范、去引领。标准规章本身就是从成果的实验、经验总结出来,新技术应用不能只停留在引进、吸收、推广的道路上,我们还有更多的自主产品,中国要真正成为民航强国一定要从追随者向并行者、领跑者转变发展,这是对航行新技术发展规律充分分析和研究的结果,可以用来指导系统应用面临的问题。

中国民航局适航审定司副处长于敬宇

新技术挑战中的适航审定理念与实践

适航司的职责包括政策起草、适航管理、适航批准、民航标准、适航审查、行动监管等。

关于新技术示范应用,我们已经在国内A320上和即将在B737机队上进行部分加改装示范应用。我们希望未来北斗三代,也能够在运输机上进行改装,我们的国产设备能在C919等等其它国产飞机上得到大规模的应用。

对于相应的适航工作怎么开展,以无人机为例,无人机刚出来要申请中国民航适航管理的时候,是没有任何标准的,我们就提出来我们的适航标准一定要跟企业产品的标准一同出来,适航标准、政府的决策不可能脱离于产品应用场景。所以,企业已有的标准在申请适航批准的时候,需要把企业自己关于技术研发、产品生产的标准拿出来,然后经过行业讨论修订,作为产品申请批准的一个审定标准。经过行业验证没问题之后形成我们自己的适航规章,最终推向国际引领和国际话语权,这是目前新业态、新产品、新技术我们形成的一套行之有效的审定模式。

最后,民航局适航审定司一定会支持我们国产新技术、国产新业态的发展,另外我们还要树立对企业、客户、市场、监管部门等的信心,希望有了这种态度、信心,有了各方的协同参与、有了大家的落实、踏踏实实的工作,一定能把我们中国民航的新技术、新概念、新业态、新标准推向世界、引领世界潮流!

中国卫通集团股份有限公司总经理助理邢立海

助力智慧民航建设-推动航空互联网高质量发展

中国卫通(SH:601698)是我国唯一拥有自主可控商用通信广播卫星资源的基础电信卫星运营企业,目前拥有15颗在轨卫星。2017年4月,国内首颗Ka频段高通量卫星中星16号发射,可用容量超过20Gbps。2020年7月,中星16号Ka卫星支撑国内首架高速互联飞机(青岛航空B-8442)成功首飞,助力中国航空互联网发展。中国卫通专门投资设立了星航互联(北京)科技有限公司,作为开展航空互联网业务的经营主体。

全球航空互联网蓬勃发展,已成发展趋势。据行业权威机构统计,截至2019年底,全球已有近万架飞机具备联网能力,其中使用卫星方案接入的有7500架,占比超过80%。采用Ka卫星方案联网飞机已超过2000架。预计到2029年,全球联网飞机将达到1.5万-1.8万架,使用Ka方案的飞机将占联网飞机总数的50%以上。

中国卫通持续加快航空互联网综合信息服务能力建设,推进Ka高通量卫星网络建设。中星16号Ka高通量卫星已商用,可覆盖90%国内航线,支持千架飞机在网运行。2022年即将发射的中星26号等Ka高通量卫星容量超过100Gbps,覆盖中国及周边海域、中东、东南亚及北太平洋区域。后续规划的卫星容量约300Gbps,可覆盖“一带一路”沿线。同时,中国卫通将加快与国际运营商的合作,构建覆盖全球的Ka机载卫星通信网络。

中国民航大学空管学院副教授孟令航

立足“智慧民航”发展主线看航班数字化运行

智慧民航概念的提出基于我国现阶段民航系统的发展特点。中国民航面临空中交通持续增长、能源危机、环境危机、空铁竞合、新型运载工具融合运行等可持续发展瓶颈。民航业希望通过技术赋能推动运行模态升级,突破可持续发展瓶颈,智慧民航应运而生。

空地宽带互联是其中一个重要的技术,通过信息实时感知、集成和融合,航班的数字孪生监控,支撑航班智能化、精细化管控,实现航班安全、高效、便捷运行。

目前民航业数字化运行发展呈现如下几个发展趋势:以航迹为核心的新管控模式:出行即服务、业务航迹协同、精准航迹管控;向用户化定制、集成化运行转变,为旅客提供门对门的服务;向融合感知、自主控制转变,通过网络互联实现全维度的信息精准感知;可感、可视、可控、可变运行管理体系,通过数字化管控平台,实现定制化高效出行、灵活空域与航线等新运行模式。

中国商飞北京民用飞机技术研究中心副主任蒋欣

互联网飞机下的智能飞行愿景

中国商飞北京民用飞机技术研究中心副主任蒋欣介绍了中心关于智能飞行的预研成果。他提到“更环保、更安全、更经济、更快捷、更舒适、更智能的智能飞行是航空业变革的内在需求”。现在的飞机从舱内来说已经从模拟变成数字化,未来的发展方向是互联网化、信息化和智能化。支持智能飞行场景应用需要海量连接、高速宽带、极低时延和安全保密。可能会利用到高低轨卫星通信、ATG等各种通信手段保障链路的可靠性和连续性。

青岛航空股份有限公司副总裁张昉

飞机数字化运营的一种形态-青岛航空的探索

现在整个中国民航业以及全球民航业关于飞机数字化运营有很多形态,青岛航空希望在这个过程中分享一些我们积累的经验和教训。

去年7月7日青岛航空中国首架高速卫星互联网飞机首飞成功并投入运营,截止到现在这架飞机在中国持续运营了一年半的时间,为1.3万旅客提供了机上上网服务。我们在这个平台上通过旅客的手机端,打造非常多的实时类热点,每到重要的节气,或者跟社会的热点新闻有关系,比如说防疫大事件出现的时候,我们都会设计一些主题来进行推广。

目前我们已经开始向前舱扩展,着重AOC整个运营环境的打造上面。在我们AOC大屏上利用飞机下传的实时数据展示航班的信息、飞机的信息、机组的信息,实际起飞成员的信息,旅客的信息,还可以模拟飞机驾驶舱的仪表,有任何不正常的时候可以报警。

未来,我们设想,利用前舱高速数据通信能力,增强EFB的应用,将地面的卫星、云图,或者地面的雷达回波图,直接发送到驾驶舱的EFB上面,机长可以根据全面的卫星气象信息,和自己机载的雷达进行叠加,来进行判断,做一些绕飞的动作。

希望全行业或者是所有的飞机都能够实现上网功能,就能提供一个真正的大数据共享,通过飞机数字化运营,航司的安全和运行管理水平得到质的飞跃,最终实现全行业的整体提升。

中国商飞公司营销委技术总监、首席信息官任和

中国商飞数字化营销蓝图

目前C919客机已经落实28家客户,收到841架订单,ARJ21目前有8家用户,共计670架订单。

在新形势下,商飞大力打造一套数字化的市场营销平台,利用大数据搭建云展厅,把飞行数据、研发数据、航空运营的运力运量数据、虚拟选型等都搬上云,结合线上和线下航展搞前沿技术跟踪、市场趋势判断、市场分析预测发布、航线网络规划、航材供应方案等等,利用搭建的智能化分析和决策平台为客户提供多功能的远程服务。

中国航空器材集团有限公司总经理助理谭克坚

飞机数字化运营解决方案发布

中国航空器材集团有限公司(简称“中国航材”)作为民航央企和六大航空运输及保障集团之一,民航数字化转型服务是重要核心任务之一。

未来中国航材将基于前后舱协同和空地高速宽带连接,通过定义创新的保障服务来实现中国航材的转型。

基于此,中国航材及旗下企业飞天联合、中航材导航、中航材利顿,基于各自的产品和能力优势打造了一整套包含基于高通量卫星的空地宽带互联子系统、数字客舱子系统、数字前舱(驾驶舱)应用、地面运行管理平台、飞机实时数据应用平台等的数字化运营解决方案,推动飞机前舱数据应用和智慧民航建设,为航空公司提供收益、安全和成本等运行目标服务。

目前该套解决方案已经取得了一些项目成果,包括青岛航空前后舱协同空地互联试点项目,与中国商飞合作开发前后舱数据协同传输、飞机健康管理、驾驶舱语音等创新应用,山航国内首个波音机队数字飞机实验平台和商业运营试点项目,最近与成都航空签署了ARJ21创新合作协议,还有几家航空公司也正在推进过程中。

飞机数字化运营是一个可扩展的生态系统,包括但不限于政府部门及监管单位、飞机制造、飞机运营保障、飞机数字服务、工程及MRO、高校及科研院所、卫星运营商、机上增值服务运营商及AI、大数据、互联网等生态企业,中国航材希望通过大家的共同努力形成完整的产业生态,形成多方共赢的状态,共同推动中国民航实现高质量发展。

中航材导航技术产品经理刘彬

EFB与飞行连接

到2015年,中航材导航技术利用研发的EFB(电子飞行包)帮助中国航司实现驾驶舱无纸化过程,未来,EFB逐步向数字化和智能化发展。

智能化的两个前提是数字化和互联。数据如果没有进行数字化,数据将不能被计算机读取;数据数字化之后如果不能进行有效的连接,数据就是信息孤岛,发挥不出自己本身的价值。

高速地空链路打通之后能够扩展前舱业务场景的深度和广度,可以让EFB发挥出更大的价值。当EFB与飞机连接以后读取到了飞机数据、地面发过来的数据,能够极大的在通信手段、运行监控和飞行监控等方面丰富地空交流的形式,能够帮助航司的运行控制部门全方位及时有效地对航班的运行情况进行监控,能够为机组提供更为丰富有效的技术支持,从而提高航班运行安全系数,创造更多的经济效益。举个例子EFB监测到飞机关键系统数据异常时,可以辅助飞行员将仪表指示异常情况等以图片或视频形式下传,避免文字或者语音沟通的偏差,节约沟通成本,减轻飞行员工作负荷。

当然我们还可以设想出一个场景,基于高速实时地空通信,结合现在的数字气象,当前序航班有颠簸预警的时候后序航班的机组也可以通过EFB及时地收到这个预警,为航班提供更多的安全保障。

空客中国市场总监李娜

Airbus Digital Aircraft

飞机上数据网络的功能划分,现在公认的说法是把它划分成三个域,首先是前舱和飞行控制相关的飞行控制域ACD,以及跟飞机运行相关的航空信息服务域AISD,跟后舱旅客相关的乘客信息娱乐服务域PIESD。空客基于同一个平台去满足和实现不同域对于通信安全和性能的不同需求,充分考虑到现如今市场的需求、航司的痛点以及航空互联网的特性,保证平台的安全性、统一性、连续性、开放性和可持续性等,去打造一个从前舱到后舱真正的互联。

FOMAX是飞机运行和维护数据的交互器,是空客认证的用于A320/330家族飞机数据的搜集和传输的系统解决方案。主要整合两大功能:第一,电子化运行,主要是通过地面4G或者是卫星,来实时地传输机载系统数据等,解决的主要是数据传输的时效性,以及飞机跟地面实时双向互联互通的能力。第二,大数据的传输和分析,可以传输多达2.4万到3.6万个参数。两大功能基于同一系统,却又互相独立。

智慧天空解决方案Skywise是空客的航空大数据平台,提供跟飞机运行、维护和管理等相关的大数据服务。空客也正在积极努力推动数据服务的本地化,希望客户能够更加安全、便捷地享受空客数字化服务带来的好处。

中国商飞公司C919大型客机副总设计师王伟

民机试飞的数智化实现

商飞试飞中心利用空地互联、数字技术推进数字化试飞,智能试飞。

举一个例子,商飞的三架飞机在全国不同的试飞场地进行试飞过程中,我们如何通过5G技术、卫星通讯技术,把这三架飞机有机的融合在一起,然后通过上海的主基地对其进行数据监控、数据分析,这个我们已经都实现了,这对于后续多架飞机在航线上运行,如何进行监控、保证安全奠定了一个很好的基础。

空地一体化试飞是我们现在研究的一个方向,也是一个5G技术的应用,即利用5G通讯把所有需要测试的设备无线连接起来。之后把大数据分析的结果,进行数据的曲线仿真,之后反推给后续要进行的实验,然后进行空地一体化对比、趋势分析,保证我们飞机在空中飞行过程中,一旦出现非预期的飞行状态,及时提醒飞行员让他终止飞行或者是解除飞行任务,确保试飞安全。

德国汉莎技术北京代表处首席代表汉莎技术王昕

AVIATAR迎接数字化时代的挑战

数字化驱动产业发展,并且其地位正在逐渐加强。跟传统飞机比起来,新一代飞机数字化程度越来越高。航空公司无论是直接还是间接的成本有50%是跟维修有关联的。

AVIATAR平台把日常运行、飞行各个方面的海量数据集成、分析,将数据和日常的工程管理、维修经验以及所有的解决方案进行有机结合。

未来通过高速卫星空地连接方案将数据实时下传到AVIATAR这个平台,通过AVIATAR的分析、分解,通过跟航空公司145部的系统连接,最终可以利用实时运行数据驱动指导我们下游所有的航线、维护以及预测性维修的管理。