北斗民航領域政策淺析

文| 張大偉 陳飚

1.航天工程研究所 2.北京空間科技信息研究所

北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)（以下簡稱北斗系統(tǒng)）是全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)四大核心供應商之一，已于2020年7月正式向全球提供服務。全面加強北斗系統(tǒng)在民航領域的實踐應用，是落實黨和國家加強航空安全體系建設的關鍵措施，是推動空管體制改革進程的重要舉措，是推動北斗系統(tǒng)全球應用的重要環(huán)節(jié)，是民航高質(zhì)量發(fā)展的有力保障和民航強國建設的重要技術(shù)支撐。

中國民用航空局（以下簡稱民航局）高度重視北斗系統(tǒng)在民航領域應用，不斷出臺相關政策，鼓勵和推動北斗系統(tǒng)在民航領域普及與應用。本文從北斗民航領域政策入手，對歷年來重要的北斗民航政策進行梳理與淺析。

一、北斗民航政策

2009年10月，民航局發(fā)布《中國民航基于性能的導航實施路線圖》，在提出2009—2025年間我國基于性能的導航（PBN）實施目的、總體目標、關鍵任務和實施時間表的同時，明確表示待北斗系統(tǒng)建成后，中國民航將會把北斗系統(tǒng)納入未來全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）中。

PBN指在相應的導航基礎設施條件下，航空器在指定的空域內(nèi)或者沿航路、儀表飛行程序飛行時對系統(tǒng)精確性、完好性、可用性、連續(xù)性以及功能等方面的性能要求。它是國際民航組織（ICAO）在整合各國運行實踐和運行標準的基礎上提出的一種新型運行概念，對有效促進行業(yè)安全、提高飛行品質(zhì)和減少地面設施投入具有積極作用，也對中國民航的飛行運行、機載設備、機場建設、導航設施布局和空域使用產(chǎn)生重大影響。

2015年12月，民航局發(fā)布《民用航空導航技術(shù)應用政策》，提出從滿足民航運輸對導航技術(shù)應用的需求，提高空中交通安全保障能力并提升運行效率出發(fā)，將中國民航導航技術(shù)應用分為近期（2020年）、中期（2021—2030年）和遠期（2030年以遠）三個階段，最終形成以GNSS為主要導航源、陸基導航設施為備份導航源的導航系統(tǒng)架構(gòu)，同時積極開展以北斗系統(tǒng)為核心，兼容GPS等導航系統(tǒng)的我國民航衛(wèi)星導航體系的建設，并在民航領域推進北斗系統(tǒng)的全球應用。

2016年12月，民航局發(fā)布《民航科技發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，提出“十三五”期間要著力推進重點科技研發(fā)，支持國家重大戰(zhàn)略，支撐民航科技發(fā)展。其中，基于北斗的民航科技應用，將通過研究北斗信息服務在民航通信、導航、監(jiān)視等方面的應用技術(shù)、北斗空間信號測試與評估標準體系、北斗接收機測試評估與適航技術(shù)，推動北斗在民航通信導航監(jiān)視（CNS）、空中交通管理（ATM）和通用航空中的應用示范，推進基于北斗信息服務的空管裝備國產(chǎn)化。

2017年7月，民航局發(fā)布《中國民航航空器追蹤監(jiān)控體系建設實施路線圖》，提出近期（2017—2020年）要按照“先通用，后運輸；先監(jiān)視，后導航”的實施策略，開展北斗系統(tǒng)通航應用示范，對通航飛行器進行北斗設備加改裝，實現(xiàn)在通用航空中的監(jiān)視與導航作用。

2021年3月，民航局提出《通航北斗飛行動態(tài)信息服務工作實施方案》，推進北斗系統(tǒng)在通航的示范應用，并對加裝北斗機載終端的通航運營企業(yè)給予相應補貼。

2022年1月，民航局、國家發(fā)改委、交通運輸部聯(lián)合印發(fā)《“十四五” 民用航空發(fā)展規(guī)劃》，明確提出部署信息基礎設施建設，強化北斗系統(tǒng)在導航、定位、授時等方面的應用。其中，在空管設施建設中，提出加快飛行大數(shù)據(jù)、北斗系統(tǒng)在校驗服務領域應用；充分利用既有廣播式自動相關監(jiān)視（ADS－B）基站、北斗飛行動態(tài)信息服務平臺和飛行服務中心（站），引導省級飛行服務站布局，加強數(shù)據(jù)融合共享；開展航空器適航基礎理論與關鍵技術(shù)研究，重點突破北斗系統(tǒng)、大型無人機、發(fā)動機以及國產(chǎn)核心部件的適航審定技術(shù)。

二、《北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)應用實施路線圖》

2019年12月，民航局發(fā)布《中國民航北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)應用實施路線圖》（以下簡稱《路線圖》）。由于《路線圖》是北斗系統(tǒng)在中國民航領域應用的首個系統(tǒng)性實施路徑，內(nèi)容較全面，影響較深遠，因此單獨進行詳細闡述。

《路線圖》提出要大力推進北斗系統(tǒng)應用，積極構(gòu)建以北斗為核心的GNSS技術(shù)應用體系，推動以星基定位、導航與授時技術(shù)為核心的新一代空中航行系統(tǒng)建設與運行，按照“從易到難，從便攜到機載，從監(jiān)視到導航，通用運輸統(tǒng)籌推進”的總體實施路徑，分步實施中國民航北斗系統(tǒng)應用。

根據(jù)北斗系統(tǒng)的建設進度，結(jié)合民航發(fā)展現(xiàn)狀與需求，中國民航北斗系統(tǒng)應用實施分為近期（2019—2021年）、中期（2022—2025年）和遠期（2026—2035年）三個階段。

近期目標是到2021年底，基本實現(xiàn)北斗系統(tǒng)通用航空低空空域定位及監(jiān)視應用，完成北斗系統(tǒng)運輸航空器追蹤監(jiān)控及授時應用典型示范，推動民航業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

中期目標是到2025年底，全面實現(xiàn)北斗系統(tǒng)通用航空定位、導航與監(jiān)視應用，基本完成北斗星基增強系統(tǒng)運輸航空定位導航應用，全面推動北斗系統(tǒng)運輸航空導航及監(jiān)視應用，實現(xiàn)大型無人機混合空域運行典型場景應用，積極支持“一帶一路”國家和地區(qū)民航應用北斗。

遠期目標是到2035年底，構(gòu)建以北斗系統(tǒng)為核心，與GPS等其他星座兼容互操作的雙頻多星座GNSS技術(shù)應用體系，逐步實現(xiàn)北斗系統(tǒng)民航行業(yè)應用“全覆蓋、可替代”，為運輸、通用航空及無人駕駛航空器飛行提供精確完好、安全可靠的導航服務，為空中交通提供全空域監(jiān)視服務，全面升級民航安全水平、空域容量、運行效率和服務能力，為新時代民航強國發(fā)展提供強大技術(shù)支撐，進一步推動北斗全球民航應用。

《路線圖》還明確了國際標準、民航法規(guī)標準體系建設、基礎能力建設、航空器運營人北斗運行能力建設、航空運營人空中航行服務能力建設、航空器定位信息共享、協(xié)同合作工作機制建設、宣傳與培訓等八項主要任務。

特別指出的是，民航局基于《路線圖》相關內(nèi)容，2022年1月印發(fā)《智慧民航建設路線圖》，進一步提出2025年，初步形成產(chǎn)業(yè)鏈分工格局，實現(xiàn)北斗系統(tǒng)在通用航空通信導航監(jiān)視領域的應用，完成在運輸航空應用示范；2030年，推進新一代航空寬帶通信系統(tǒng)，以及北斗在運輸、通用及無人駕駛航空器的應用；2035年，全面構(gòu)建空天地一體化的新一代航空寬帶通信體系，全面實現(xiàn)北斗在民航應用全覆蓋、可替代。

三、北斗民航政策淺析

從民航使用北斗系統(tǒng)的必要性、北斗民航領域政策特點、政策推動效果、存在問題等角度對北斗民航政策進行淺析。

1.民航使用北斗系統(tǒng)的必要性

主要從國內(nèi)發(fā)展需求和國際發(fā)展需求角度，淺析民航使用北斗系統(tǒng)的必要性及出臺各項北斗民航政策的意義。

（1）國內(nèi)發(fā)展需求

從國內(nèi)發(fā)展需求而言，民航與北斗系統(tǒng)互為所需。一方面，在民航發(fā)展上，民航需要北斗系統(tǒng)。黨的十九大明確提出，要建設交通強國和科技強國。民航是交通強國的重要組成部分，是科技強國的重要領域。推動北斗系統(tǒng)的民航應用，實現(xiàn)我國自主知識產(chǎn)權(quán)導航技術(shù)在中國民航落地生根，是民航行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的有力保障，更是民航強國建設的重要技術(shù)支撐。

另一方面，在系統(tǒng)推進上，北斗系統(tǒng)需要民航。作為國際化程度最高的行業(yè)，民航與北斗服務全球的目標和發(fā)展需求不謀而合，應當“緊耦合”地做好應用工作，讓北斗服務全球的價值得到最大化體現(xiàn)。

（2）國際發(fā)展需求

從國際發(fā)展需求而言，隨著GNSS的發(fā)展，現(xiàn)代空中航行系統(tǒng)正從陸基導航向星基導航轉(zhuǎn)變。未來15～30年是實現(xiàn)平穩(wěn)過渡的關鍵時期。例如，美國“新一代航空運輸系統(tǒng)”（NextGen）、歐盟“單一歐洲天空”（SESAR）計劃均提出，到2025年實現(xiàn)基于衛(wèi)星的導航，使全球無導航盲區(qū)。

目前，中國北斗系統(tǒng)和美國GPS、俄羅斯GLONASS、歐洲Galileo是被ICAO認可的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)。因此，在陸基導航向星基導航轉(zhuǎn)變的過程中，中國必須加快實現(xiàn)北斗系統(tǒng)在民航領域應用，才能適應國際民航領域發(fā)展需求，從而推動我國衛(wèi)星導航技術(shù)進一步國際化。

2.北斗民航政策特點

（1）政策展現(xiàn)民航局高度重視

早在2009年，民航局就出臺政策，旨在推動民航領域北斗應用。彼時，北斗二號系統(tǒng)才開始建設，離北斗全球系統(tǒng)建成還有十余年時間。對中國民航而言，使用北斗系統(tǒng)在技術(shù)上提供了安全底線。

早在20世紀90年代初，中國民航也曾考慮過使用GPS系統(tǒng)進行導航，但由于GPS技術(shù)不可控，國內(nèi)也不掌握核心技術(shù)，會帶來極大的風險。中國民航為進一步提高導航能力，也曾跟隨ICAO的需求進行了雙頻多星座導航技術(shù)的研究，但還是無法解決技術(shù)風險的問題。

由于民航領域的特殊性，對于自主可控、安全、準確性等提出了更高的要求，可以說，在北斗系統(tǒng)尚未能滿足民航應用需求時，中國民航局已堅定了使用北斗系統(tǒng)的決心，并在多項政策中提出未來民航使用北斗系統(tǒng)的規(guī)劃。

（2）政策前瞻性、牽引性更強

不同于北斗交通領域政策的強制性推廣與應用示范，由于民航領域的高技術(shù)性、高安全性等嚴格要求，首先需要在技術(shù)層面打通壁壘，無法邊試邊用邊改進。因此，很多政策給出的是方向性的研發(fā)領域與推廣領域，這一特點在早期的政策中更為明顯。

同時，北斗系統(tǒng)在民航領域的應用形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模，對于形成導航服務、機載航電與地面設備等閉環(huán)的產(chǎn)業(yè)鏈條也至關重要。因此，很多的政策特意強調(diào)了相關設備的國產(chǎn)化，具有較強的牽引性。對于研發(fā)我國自主的航電設備和地面設備，打通國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈條，具有重要的牽引作用。

（3）政策現(xiàn)實性、體系性更強

由于民航領域北斗系統(tǒng)的推廣，受制于北斗系統(tǒng)建設應用現(xiàn)狀、北斗加入國際民航組織的現(xiàn)實進程、北斗民航領域技術(shù)等多種因素影響，北斗民航政策展現(xiàn)出了更強的現(xiàn)實性與體系性。因為民航總局需要根據(jù)現(xiàn)階段北斗民航領域的推廣情況，制定下一步的政策，同時在技術(shù)性、國際性層面都需滿足要求與規(guī)定。這一特點在《路線圖》中展現(xiàn)得更為明顯。

這也從另外一個側(cè)面反映出民航領域北斗推廣滯后于其他領域，尤其是對比交通運輸領域。這也更加考驗后續(xù)出臺的相關政策在兼顧前瞻性、牽引性的同時，結(jié)合現(xiàn)實，系統(tǒng)考量更優(yōu)的推廣方向與方法。

3.政策推動效果

（1）標準方面

從2010年起，民航局開始大力推進北斗系統(tǒng)的國際標準化工作。在此后的十余年間，在民航局的支持下，中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)管理辦公室組織國內(nèi)多家相關單位，開展了大量標準研究、指標驗證、性能測試、國際協(xié)調(diào)等工作，突破了多項重大關鍵技術(shù)，在北斗系統(tǒng)國際標準化方面取得了重大進展。對應《路線圖》國際標準、民航法規(guī)標準體系建設等內(nèi)容，也取得了階段性進展。

2017年10月，在ICAO導航系統(tǒng)專家組會議上，北斗星基增強系統(tǒng)獲得了ICAO身份標識。在2020年11月舉行的ICAO導航系統(tǒng)專家組第六次全體會議（NSP/6）上，北斗三號系統(tǒng)189項性能指標技術(shù)驗證全部通過，標志著北斗系統(tǒng)正式進入ICAO標準的最核心、最主要工作已經(jīng)完成，北斗系統(tǒng)為全球民航提供服務的能力得到國際認可，進而為全面實施中國民航標準國際化戰(zhàn)略、推進新時代民航強國建設與北斗系統(tǒng)工業(yè)標準制定、“十四五”期間全面推進北斗航空應用奠定了堅實基礎。

（2）應用方面

民航局積極推進北斗在民航領域應用，在各項政策特別是《路線圖》的推動下，取得了一系列成果。

2015年，在民航西北管理局組織牽頭下，成功研發(fā)基于北斗衛(wèi)星的通用航空監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了全產(chǎn)業(yè)鏈的國產(chǎn)化，建立起一套擁有完整核心技術(shù)的航空器監(jiān)控系統(tǒng)。

2017年10月，北斗系統(tǒng)首次在國產(chǎn)支線客機ARJ21-700上完成測試飛行（圖1），正式拉開了國產(chǎn)衛(wèi)星導航系統(tǒng)在國產(chǎn)民用客機應用的序幕。

圖1 北斗系統(tǒng)在ARJ21-700上完成測試飛行

2018年8月,通用航空“北斗+ADS-B OUT/IN”取得圓滿成功，旨在驗證基于北斗的地空雙向通信、基于兼容GPS/北斗雙模定位ADS-B OUT的地空監(jiān)視、基于ADS-B IN的空中交通態(tài)勢感知與空中臨近提醒。近年來，ADS-B技術(shù)在空域交通管制方面得到廣泛應用，為安全飛行提供監(jiān)視服務?！氨倍? ADS-B+4G/5G”多模式技術(shù)體制可以實現(xiàn)地空/空空監(jiān)視、通信高更新率、全空域、無盲區(qū)。

2018年10月和2019年1月中國商飛公司相繼進行了北斗短報文搭載試飛、北斗測姿及北斗三號用戶體驗評價試飛，演示驗證了北斗系統(tǒng)獨有的短報文通信能力和飛機測姿特色應用，為其創(chuàng)新性民航應用提供了新的技術(shù)途徑。

2019年12月，民航華北管理局正式向申請人頒發(fā)了波音737-800飛機北斗定位追蹤系統(tǒng)加裝的補充型號合格證（STC）。該項目作為民航局北斗運輸航空追蹤應用示范項目，是全球民航領域首次在大型運輸客機上加裝北斗設備，為北斗機載設備列裝國內(nèi)大型運輸客機提供可靠支持，將帶動國內(nèi)民航北斗設備產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

2021年5月，北斗機載設備在空客A321飛機上成功試用，此次航行1分鐘內(nèi)數(shù)據(jù)上報成功率達到97%以上，完全滿足國際上對民用航空器追蹤能力的要求。目前，中國民用航空器大概有3800架，需要在2024年前全部安裝上北斗機載設備，并進入前艙導航系統(tǒng)，進一步突破國外企業(yè)對航電系統(tǒng)的壟斷。

4.存在問題

北斗在民航領域推廣過程中仍存在一些問題，后續(xù)需要在政策方面予以保障才能更好地進行推廣。北斗在民航領域的應用是一項長期戰(zhàn)略，但這與民航市場發(fā)展的短期需求存在著一定的矛盾。當航空用戶使用北斗系統(tǒng)時，其成本收益還不足，導致用戶使用北斗的意愿不強烈。這也是后續(xù)民航局制定相關政策需要面對的重要現(xiàn)實問題。

在衛(wèi)星導航方面，北斗系統(tǒng)是后來者，而目前的衛(wèi)星導航標準和體系已經(jīng)十分完善，這就使后來的競爭者面臨著巨大的阻力。例如，當年中國民航在引入衛(wèi)星導航時，僅就基本系統(tǒng)就向國外相關機構(gòu)提出了500多項需要澄清或者需要協(xié)調(diào)的問題；而在北斗系統(tǒng)推廣時，就同樣的需求國外機構(gòu)向我國提出2000多項問題。這既說明北斗系統(tǒng)本身還是有很多需要完善的地方，同時更多的是向國外推廣時也存在著很多非技術(shù)問題。后續(xù)，民航領域制定相關政策還需考慮宣傳北斗在民航領域的應用成果，讓更多用戶了解北斗系統(tǒng)優(yōu)勢與民航北斗應用進展。

四、結(jié)語

我國在北斗二號系統(tǒng)開始建設不久，就決心使用北斗系統(tǒng)替代國外衛(wèi)星導航系統(tǒng)在民航領域應用，逐步在頂層對北斗民航領域應用推廣進行了規(guī)劃，在諸多政策中提及北斗系統(tǒng)推廣與民航相關設備國產(chǎn)化等問題，并取得了一定成效。但又由于北斗民航領域應用的特殊性，相關應用成果的顯現(xiàn)沒有交通運輸?shù)阮I域顯著，后續(xù)還需在多方面加強相關政策支持，更好地推動北斗民航領域應用。