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1优势
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简介
自21世纪初以来,人们就一直在讨论实时、准确和可访问的飞行数据的重要性。目前各国空中交通管理系统之间仍然缺乏互操作性,为了解决这一问题,可以利用区块链技术,通过将飞行数据集存储在分布式账本上,实现国际飞行的信息共享,从而提高运行效率。
飞行数据被定义为“描述单次飞行的通用信息元素的集合,并且可通过电子方式供国家空域系统(NAS)用户和空中交通管理(ATM)服务提供商使用”,是许多未来空中交通管理应用的一个基本概念。基于航迹的运行(TBO)概念是国际民航组织(ICAO)的全球空中交通管理概念、NextGen和SESAR等倡议的基石之一,在很大程度上依赖于飞行数据的功能,想要使其完全发挥作用,就需要依赖最新和准确的信息。然而,尽管飞行数据的重要性显而易见,但却从未在国际范围内进一步推进。
飞行数据的主要目标是实现空中交通管理系统之间的互操作性。从历史上看,这些系统通常是“整体式”的,是为满足各国的空中交通管理系统需求而专门开发的。这意味着国际飞行发送的空中交通服务消息将需要与多个航行服务提供者(ANSP)进行通信,并受到每个ANSP遗留系统能力的限制,这通常意味着信息需要通过语音传输或需要人工解释。虽然人们一直在努力改善国际飞行的信息共享能力,例如飞行和流量协同信息环境(FF-ICE),但仍然没有解决如何在不同系统之间共享数据的问题。还有人担心,对于TBO这样的概念来说,随着数据变得更加动态和复杂,这些系统将无法处理交互问题,像FF-ICE这样的新概念也是如此。
飞行数据问题之所以未得到解决,部分是由国际因素造成的。虽然一个包含所有飞行数据的集中式数据库似乎是一个可行的解决方案,但是这一解决方案需要一个控制和操作数据库的中央实体,而这样的一个实体将需要具备相应的技术能力。此外,它还需要资金,并且需要在全球范围内得到ANSP和空域用户的信任和接受,但这并不是说集中式数据库的解决方案是不可能实现的。然而,一个更有容易实现的解决方案是利用区块链技术,允许ANSP、空域用户和其他国际航空利益相关者管理。
1优势
如前文所述,采用基于区块链的解决方案,通过将飞行数据集存储在分布式账本上,可以实现国际飞行的信息共享。区块链将向访问数据的空域用户保证分类账的完整性和准确性,从而提高运行效率。区块链还将消除对中央集权机构,并且不要求每个参与的利益相关者彼此信任。此外,在分布式网络上安全地存储实时飞行数据可以提高数据的可访问性和可用性。最后,这些新的航空数据系统模型的可扩展性可能会导致空管系统无法处理的大量数据交换,从而出现未来无人机在空中漫游的场景。
区块链通过捕捉实时数据并根据详细的飞行清单跟踪任务目标,简化了空中交通管理的地面运行和离场环节,可以帮助航空公司协调所有机组人员和服务提供商的活动,而这些活动对飞机及时离场至关重要。
当该技术与其他尖端技术结合部署时,将进一步发挥优势。例如,人工智能、分布式账本和智能协议的结合可以确保人类或机器决策的安全性、逻辑性和透明化。未来将把自主性集成到系统中,因为从公共网络中提取数据可以避免数据冲突或丢失的问题。用户和程序员信任一个严格的管理流程,在这个流程中,可追溯性、培训和能力记录将延伸到自主软件以及获得许可的人类操作员。
2影响
基于区块链的飞行数据功能可能会改变ANSP共享飞行信息的方式。在一份题为《使用区块链的飞行数据共享能力》的报告中,作者提出了一个概念和一个原型,说明基于区块链的解决方案可以解决当前飞行信息共享的许多问题。这一报告不仅证明了使用区块链技术提供完整的飞行数据解决方案的可行性,而且这一解决方案还提供了额外的好处,例如保证完整性和基于角色的权限更新和强制执行。
为了提供该方案的经济影响规模,英国开发了Fly2Plan平台,预计到2030年,Fly2Plan的实施将为英国带来420亿美元的经济增长。此外,这种用于数据交换的基础架构将通过更具弹性的信息技术基础设施解决60%的延误问题。
3挑战
与其他国际问题类似,想要获得每个参与方的同意和支持是很困难的,往往会导致区块链计划无法通过试点阶段。飞行数据面临的挑战是通过ICAO标准流程获得基于区块链的解决方案。另一个挑战是,如何让一些国家(例如欧洲的一些国家)以及各自致力于开发不同解决方案的企业(例如iTec和CoFlight等),在对某个解决方案深耕多年后放弃。由于缺乏供应商,其中许多国家已经在这些项目上花费了数百万美元,很难想象他们会完全放弃这些解决方案,转而采用基于区块链的解决方案。
如上所述,围绕区块链技术和数据管理,各地区制定了截然不同的监管法规。考虑到航空旅行的性质,这对位于全球各地的参与者在网络上部署空中交通管理数据的分布式记录构成了障碍。因此,已经对区块链技术进行监管的政府,可能会制定不同的法规。例如,在加密货币仍然非法的国家,人们对多方、跨境区块链配置将如何影响他们对商业和政府数据的控制持怀疑态度。这再次强调了私有和许可型区块链的重要性,因为在这些区块链中,管理决策和系统变更会更容易部署,很可能会吸引企业采用区块链技术。此外,由于许多政府仍在努力制定有关区块链的法规,因此管理层、监管机构、标准制定者和专业服务提供商有机会共同合作,形成共同的指导意见,并建立最佳实践,从而促使国际区块链法规保持一致。
4应用情况
SITA的FlightChain协议通过在航空公司、机场、空中交通管制和机场生态系统合作伙伴的分布式网络上提供单一的飞行数据真实来源,使这些利益相关者达成共识。SITA已向国际航空集团(IAG)、希思罗机场、日内瓦机场、迈阿密机场、北京首都机场、上海机场、中国国际航空公司和中国东方航空公司展示了该解决方案的优势。
同样,英国TEKTowr的Fly2Plan计划正在利用SITA的FlightChain协议来扩展其业务,该计划正在与希思罗机场、NATS、IAG和其他联盟合作伙伴一起开发一种分布式通信基础设施。这一举措为航空数据提供了一种新的高效、可扩展且值得信赖的系统体系模型。这是一个安全可靠的分布式账本平台,用于在非隔离空域运行的各种飞行器之间交换航空数据,使当前空管系统无法处理的大量数据交换成为可能。例如,当无人机和空中出租车等自主飞行器与传统飞机共享天空时,与其他飞行器即时共享位置和航迹数据的能力将、至关重要。此外,该项目还将展示通过智能协议实现的全系统分析和流程自动化。
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