“我们中南空管局现在开展的数字化管制服务方面的一些应用和探索，是从传统的空中交通管理服务向数字化服务转型的必经之路。”在以“数字赋能，互联升级”为主题的2023年航空数字互联技术大会上，民航中南空管局空中交通管制部副部长胡慧玲分享了对于数字化管制服务的理解和实践。
中南空管局一直高度重视空中交通管制服务的质量和效率，在改革、发展之路上敢于先行先试，成为民航空管系统诸多新技术应用的试验田。2022年11月1日，中南空管局管制中心率先在广州地区开展数字化管制服务第一阶段常态化实验运行。2023年7月15日，海南空管分局联合民航数据通信有限责任公司等单位，顺利完成了全阶段数字化管制服务技术测试验证工作……在民航局空管局的领导部署下，中南空管人一步一个脚印，创新步伐走得坚定而务实，走出了实际效能。据悉，从2022年11月1日到2023年7月31日，参与广州地区数字化管制服务第一阶段常态化实验运行的航班总数超过7万架次，航空器数量超过4000架，共发送信息类指令70800条、报警类指令984条，其创新成果已逐步融入中南空管运行保障工作中。
走好“时代之路”
把数字化蓝图变为现实
近年来，民航局出台了《智慧民航建设路线图》，提出了包括四型机场、四强空管等在内的建设工作方案。四强空管总体目标强调，效率是智慧与协同的重要体现，智慧和协同是实现安全与效率的手段途径。数字化是民航局“十四五”规划中的重要组成部分。智慧民航建设以智慧出行、智慧空管、智慧机场、智慧监管为抓手，强化改革创新、科技创新、基础保障三大支撑，着力推进智慧航空运输和产业协同发展，努力实现以智慧塑造民航业全新未来的发展愿景。这一系列发展蓝图为空管发展指明了目标和方向，也明确了空管未来数字化转型的发力重点。
传统空中交通管制服务是基于管制员通过地空甚高频语音通信技术进行管制指挥。在长年累月的发展变革过程中，监视手段不断革新，从通过计算机进行程序管制到雷达管制，再到叠加更多监视手段，如采用卫星定位、ADS-B（广播式自动相关监视系统）与雷达信号融合；从早期距离远、通信质量相对较低的高频通信，到甚高频通信，虽然通信和监视方式不断进步，但从本质上看，这些仍属于传统管制方法而非数字化管制。
中南空管局按照上级部署，对数字化管制服务技术应用进行科技立项，并成立专项工作组，开展飞行全阶段数字化管制服务发展路线研究与验证工作，并积极推动相关应用进入试运行阶段。该技术通过使用获得许可的安全地空数据通信网络，实现了管制员以数字化形式发布管制指令并与飞行员进行信息交互，让管制员与机组除“电话”沟通外，还可以进行“短信”沟通，使指令传递更加高效、准确。
“之前，我们给单个机组发布落地跑道和进场程序时，从管制员发布信息到飞行员复诵，一来一回需要约20秒。”广州管制中心相关负责人介绍。长期以来，飞行员与管制员依靠无线电语音进行指令的发布与确认，一旦信号遭遇干扰，就会大大影响管制指令的准确传递。因此，新技术的应用不仅提升了管制员与飞行员之间的信息传递效率，更具有缓解频率资源紧缺、减少错忘漏、减轻管制员和飞行员工作负荷等优点，可以有效提升民航安全运行水平，是空管未来现代化发展的技术趋势。
走好“技术之路”
不断破解数字化难题
空管的数字化转型离不开获得国际民航组织认可的、具有稳定高效特点的地空数据链网络支持。“如果数据链通信不能对区域内运行的航空器实现100%覆盖，不能做到100%零延时确认，我们就没办法通过数字化管制服务进行实时管制指挥”。中南空管局空中交通管制部副部长胡慧玲表示，地空数据链技术测试验证是数字化管制的重要基础。
2019年~2022年，中南空管局分别在河南空管分局和海南空管分局开展了一系列测试验证，包括基于地空数据链的相似航班号推送，以及在三亚洋区采用实时航班进行的数据链测试验证。同时，海南空管分局、海口美兰机场以及海南航空还携手进行了技术测试验证。在验证过程中，针对信息发送时延、信息发送成功率、机组有效确认比例以及机载设备符合性等多个方面进行了全面数据分析，并将相关测试结果应用于广州地区的数字化管制服务适应性提升上。
基于地空数据链，中南空管局可实现对所有空域使用者提供平等、全覆盖和不间断的空中交通管制服务。测试验证过程重点关注航空公司机载设备情况、飞行机组确认情况、信息发送时延情况。
在实践过程中，中南空管局将数据链提供服务的指令分为两类：一类是管制类指令，一类是信息类指令。管制类指令是指管制员发布的需要飞行员立刻执行的指令，对时延的要求更高；信息类指令是指管制员在飞行过程中发布的供飞行员参考的指令，这些指令不一定需要飞行员回复，主要供机组了解和掌握。试运行阶段以信息类指令发布为主。在信息类指令实现全面覆盖后，中南空管局将逐步开展管制类指令发布，从而加快推动数字化管制服务实验运行和落地见效。
2022年11月1日，经过近一年准备，中南空管局在广州管制中心终端管制室、区域管制室分别开展了基于地空数据链的数字化管制服务应用试点。依靠前期科技项目研发实验，中南空管局在通信失效处置、航班号不一致、预计进场程序、预计离场程序等数据链信息类指令发布方面积累了大量有益经验。在广州区域和终端开展信息类指令推送的实验运行中，中南空管局已实现通过地空数据链发送预计使用落地跑道、预计使用进港程序、航班号不一致告警和通信告警四类消息，其创新实践收到了预期效果。
走好“实践之路”
推动数字化落地见效
持续推动空管数字化转型，提升效率既是目标，也是方法。数字化转型对安全、效率带来的提升，有助于航班运行链条上的所有参与者共同推动发展变革。
在广州终端，中南空管局将自主研发的进场管理系统（AMAN系统）作为数字化管制服务转发平台，推送预计使用落地跑道和预计使用进场程序指令。依托AMAN系统，落地广州的航班机组能够提前5分钟~10分钟，收到预计使用进场程序和预计使用落地跑道信息。更早接收重要管制指令，有利于机组充分做好飞行准备，减轻飞行员工作负荷，促进安全和效率提升，得到飞行机组积极反馈。
在广州区管，中南空管局将自主研发的S模式空地协同预警系统作为数字化管制服务转发平台，对与飞行计划航班号不一致的航班进行报警。依托该系统，一旦出现语音通信故障，管制员也可以将地空数据链作为备份通信手段，解决无法指挥的问题。
此外，中南空管局还开发了基于人工智能语音识别技术的防止跑道侵入软件，以智慧手段防范跑道侵入。该软件可以对陆空通话进行实时识别，并在后台进行计算和智能分析，推导出管制员与飞行员通话的质量，判断指令的一致性、有效性和符合性，适时跟进告警提醒和智慧决策，并通过数据链及时发送给机组和管制员。未来，这些功能有望在数字化管制服务中进行整合，从而构建出一套智能化的空管塔台运行系统。
展望未来，中南空管局将机场场面数字化管制服务作为下一步的重点工作。中南空管局联合广州白云机场开展的航空移动通信网试点，是智慧民航建设项目之一。航空移动通信网具有时延更低、通信效率更高的特点。中南空管局希望利用这种综合性的宽带通信网络，推动机场场面管制服务数字化发展，实现预计起飞时间、推出开车时间、离场次序、起飞使用主道等信息类指令的实时推送。
与此同时，中南空管局还开展了基于机场地图数据库和5GAeroMACS技术的场面协同运行管理研究，并开发出基于机场场面地图数据库的智慧塔台自动化原型系统。未来，该系统有望推动塔台、管制塔台与机坪塔台一体化运行，通过充分交互可用道面、不停航施工管理区域等有效信息，实现从停机位到跑道头滑行路径的一键规划和同步调整，以及滑行路径的实时推送和动态更新，减少协同运行工作量，提升场面运行安全水平和效率。
目前，民航运行保障对于数字化管控服务替代语音指令、节约通道资源的需求越来越迫切。自开展实验运行以来，中南空管局试行的数字化管制服务得到了飞行机组和管制员的高度认可。未来，中南空管局将继续一步一个脚印，扎实推动数字化管制服务应用，以技术创新、智慧变革助力粤港澳大湾区民航保障品质和运行效率持续提升。（中国民航报 记者郭瑛 通讯员李敬恒、唐茜）
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