新時代我國民航進入高質量發展階段,受外部空域環境等保障資源的制約,我國民航業運行保障能力和管理水平無法適應航空業務量高速增長的需要,空管系統更是長期處于對大容量、高密度、全天候運行壓力被動應對的狀態,難以實現重大跨越。民航空管系統與歐洲面臨的許多問題是類似的,突破發展瓶頸將會走類似的道路。
在全球民航和空管系統都面臨著新一輪技術變革的背景下,SESAR作為構建歐洲一體化空中交通管理體系的關鍵項目,對我國民航空管系統現代化建設具有多方位的啟示作用和借鑒意義。而相對于引進或學習SESAR項目產生的眾多創新技術,其中最重要的啟示來自其項目本身的戰略思路、工作模式和組織管理方式,這也是項目落地和取得實效的根本保證。
一、SESAR概述
SESAR發展沿革
歐洲國家把航空運輸作為經濟增長、就業和貿易的重要驅動因素,而空中交通管理又定位為航空運輸保障鏈條上的關鍵環節。為保證航空業的持續性和競爭力,歐洲各國須明確如何發展高性能的空管系統。為此,1999年歐盟運輸委員會理事(Transport Commissioner of the Transport Council of the European Union)Loyola de Palacio首次提出歐洲單一天空項目(Single European Sky,SES)。
為實現SES樹立的高層次目標 (High Level Goals),SES確立兩大支柱:制度支柱(Institutional Pillar),實施歐洲空中交通管理組織管理改革;技術支柱(Technical Pillar),實施歐洲單一天空空中交通管理項目(Single European Sky ATM Research,SESAR),以實現歐洲空管系統現代化、和諧化。
2008年~2016年,SESAR第一階段(SESAR 1)實施;2017年,進入SESAR 2020階段(SESAR 2020)。
SESAR的組織實施模式
SESAR按照定義(definition)、研發(development)、部署 (deployment)步驟,滾動迭代實施。其中,定義階段的核心文件是歐洲空中交通管理總體規劃 (European ATM Master Plan);研發階段的核心文件是解決方案(SESAR Solutions),每項解決方案由研發活動導出,包括運行服務和環境描述、安全績效及互用性要求、技術規格、規章建議、安全安保評估、人因和環境績效報告等內容;部署階段的核心文件是面向整個歐洲單一天空項目的實施計劃(ESSIP),在試點推廣項目(PCP)基礎上制定。
SESAR主要內容
其一,SESAR關鍵績效提升領域及技術策略。SESAR以基于性能的運行概念為愿景,意在整合機場與空管網絡,利用空中航行服務支持商業或任務飛行,方便和優化空域用戶運行,實現歐洲更加持續和高效的航空運行。當前SESAR不斷演進,通過迭代更新,逐步演進為現在的優化的空管網絡服務、先進的空中交通服務、高性能機場運行和有效的航空基礎設施4個關鍵績效提升領域。
其二,SESAR對應技術策略(Technology Vision)包括自動化、以飛行和流量為中心的網絡運行、涵蓋RPAS在內的所有載運工具融合、基于數字化的信息共享、系統集成和虛擬化。
其三,SESAR的運行轉型表現SESAR的每項解決方案,是以運行需求為驅動,也是以運行方式轉型(Operational Change)為結果的。而每項運行方式轉型,需要通過技術系統、程序、人員、制度(包括規章和標準)等方面的綜合支撐來實現。
SESAR當前實施收效及經濟收益預期
其一,SESAR當前實施收效。至SESAR 1結束,SESAR進行了超過350次的驗證試驗和超過3萬次的試驗飛行,有超過60家科研機構、超過100家企業和超過3000名空管專家參與,共計投入超過2000萬工作小時,共計發布解決方案60余項、交付工業模型90余個。
上述工作為重塑歐洲空域注入了新的生命力,并有效提高了空管系統的整體運行效率:更加“綠色”的航班,以優化下降剖面(Optimum Descent Profile,ODP)為例,該項目為進港航班設計了一種更高效的下降剖面,為航班燃油和碳排放帶來的節約非常可觀。
SESAR共在歐洲9個機場進行了11467次試驗飛行,燃油實際節省量為86噸,相當于減少了270噸二氧化碳排放。根據EUROCONTROL的計算,此項目可為航空公司每年節省近3400噸燃料,相當于超過10700噸的二氧化碳排放量。
更強的適應能力
在英國倫敦希思羅機場,強風是航班延誤的最大原因。SESAR的Time-based separation(TBS)用時間間隔代替距離間隔,以適應惡劣的天氣條件。它在進港的飛機之間提供基于時間的管制間隔,用來提高機場跑道容量。
TBS于2015年3月在希思羅機場施行,僅在該年11月就減少了25000分鐘的延誤時間。該方案作為PCP將在整個歐洲同步進行部署。
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