文|成劍 陶志平 周中華 李齊政 李澤明 宋宏偉 彭昊良

1.中國(guó)國(guó)際航空股份有限公司 2.航天恒星科技有限公司

一、引言

導(dǎo)航技術(shù)是國(guó)際民航組織空中航行系統(tǒng)的重要組成部分，是衛(wèi)星、機(jī)載及地面各種定位與導(dǎo)航技術(shù)的結(jié)合，為航空器提供飛行引導(dǎo)信息，使其能夠安全、正常飛行，是現(xiàn)代民用航空安全高效運(yùn)行的基礎(chǔ)。

從全球范圍來(lái)看，全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）已經(jīng)作為未來(lái)導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)，成為飛機(jī)在航路、進(jìn)近和著陸過(guò)程中的重要手段，并已經(jīng)在各國(guó)的航空中廣泛應(yīng)用。GNSS在民航的應(yīng)用，可提供更加精確可靠、安全高效的導(dǎo)航手段，能有效提高空中交通安全水平、空域容量與運(yùn)行效率[1]。

目前，我國(guó)自主設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)行的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，將在2020年左右完成系統(tǒng)的建設(shè)，具備提供全球、全天候、高精度的定位和授時(shí)服務(wù)的能力。將北斗作為我國(guó)民用航空的主用導(dǎo)航系統(tǒng)，可使我國(guó)民航擺脫對(duì)國(guó)外GNSS星座的依賴，在保障飛行安全和提高運(yùn)行效率方面發(fā)揮重要作用。此外，民用航空是最高端用戶，推進(jìn)北斗系統(tǒng)在民航領(lǐng)域應(yīng)用，是服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略與國(guó)家安全大局的重要需要，是推進(jìn)國(guó)家空管體制改革大局的需要，是進(jìn)一步提升民航安全水平的需要，也是提升中國(guó)民航國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力與話語(yǔ)權(quán)的需要。

未來(lái)，我國(guó)將逐步過(guò)渡到以GNSS為主用導(dǎo)航源，陸基導(dǎo)航設(shè)施為備份導(dǎo)航源的導(dǎo)航系統(tǒng)構(gòu)架，并積極開(kāi)展以北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為核心，兼容GPS等的我國(guó)民航衛(wèi)星導(dǎo)航體系的建設(shè)，推進(jìn)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的全球應(yīng)用。

二、國(guó)內(nèi)民航導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

中國(guó)民航高度重視導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用，一方面不斷加強(qiáng)傳統(tǒng)導(dǎo)航基礎(chǔ)設(shè)施布局與完善，以適應(yīng)快速增長(zhǎng)的空中航行服務(wù)需求；另一方面不斷加大對(duì)導(dǎo)航新技術(shù)的研究與應(yīng)用投入，大力推廣基于性能的導(dǎo)航（PBN）應(yīng)用，全力推進(jìn)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的全球應(yīng)用。PBN技術(shù)是我國(guó)民航無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展的核心技術(shù)，對(duì)民航的機(jī)載設(shè)備、飛機(jī)運(yùn)行、導(dǎo)航布局、機(jī)場(chǎng)建設(shè)等方面的發(fā)展將產(chǎn)生重要影響，有利于提高民航的飛行安全、增加空中容量和流量、減少機(jī)場(chǎng)地面設(shè)施建設(shè)的投資、減少航班延誤等現(xiàn)象，并且PBN技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能減排，在環(huán)境保護(hù)方面發(fā)揮積極作用[2]。

1.陸基導(dǎo)航

在我國(guó)，目前儀表著陸系統(tǒng)（ILS）仍將是國(guó)內(nèi)航空的標(biāo)準(zhǔn)著陸系統(tǒng)，并且據(jù)專家估計(jì)在新一代高性能、低成本飛機(jī)著陸系統(tǒng)正式裝備之前，這一現(xiàn)狀很難改變。以下是飛機(jī)在飛行過(guò)程中的幾個(gè)階段：

1）航路導(dǎo)航：國(guó)際航路及國(guó)內(nèi)主要航路基本實(shí)現(xiàn)8400m以上航路甚高頻全向信標(biāo)(VOR)信號(hào)覆蓋，為傳統(tǒng)空中交通服務(wù)（ATS）提供了較好支持，但在中西部地形復(fù)雜地區(qū)，導(dǎo)航信號(hào)的覆蓋仍然存在盲區(qū)。

2）終端區(qū)導(dǎo)航：在全國(guó)各機(jī)場(chǎng)終端區(qū)范圍內(nèi)建立了基于多普勒甚高頻全向信標(biāo)（DVOR）/測(cè)距設(shè)備（DME）和無(wú)向信標(biāo)（NDB）的標(biāo)準(zhǔn)儀表進(jìn)/離場(chǎng)程序，部分流量大的機(jī)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)了進(jìn)/離場(chǎng)分流，導(dǎo)航保障網(wǎng)絡(luò)能夠較好地支持終端區(qū)飛行流量的不斷增長(zhǎng)。但受導(dǎo)航設(shè)備布局、空域劃設(shè)、飛行程序設(shè)計(jì)等因素影響，終端區(qū)導(dǎo)航設(shè)備網(wǎng)絡(luò)缺乏備份能力，大部分機(jī)場(chǎng)進(jìn)/離場(chǎng)程序僅由單一導(dǎo)航設(shè)備保障，缺乏基于不同導(dǎo)航設(shè)備的備份手段。

3）進(jìn)近和著陸導(dǎo)航：全國(guó)大部分機(jī)場(chǎng)均裝備了VOR/DME、儀表著陸系統(tǒng)（ILS）或NDB設(shè)備，能夠提供基于ILS/DME、VOR/DME、NDB/DME的不同等級(jí)和運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)近服務(wù)。全國(guó)樞紐和干線機(jī)場(chǎng)均為雙向儀表著陸系統(tǒng)配置，支線機(jī)場(chǎng)均為單向儀表著陸系統(tǒng)配置。極少數(shù)大型綜合性樞紐機(jī)場(chǎng)能夠保障復(fù)雜氣象條件下的Ⅱ類或Ⅲ類精密進(jìn)近[3]。但各機(jī)場(chǎng)缺乏基于不同導(dǎo)航設(shè)備的飛行程序備份能力，保障能力單一，少部分支線機(jī)場(chǎng)沒(méi)有安裝儀表著陸系統(tǒng)。

4）基于性能的導(dǎo)航：東部部分繁忙地區(qū)和機(jī)場(chǎng)具備DME/DME區(qū)域?qū)Ш侥芰Γ軌蛑С謪^(qū)域?qū)Ш剑≧NAV）的RNAV-1或RNAV-2標(biāo)準(zhǔn)航路和終端區(qū)進(jìn)/離場(chǎng)。但全國(guó)范圍基于DME/DME的區(qū)域?qū)Ш奖Ｕ暇W(wǎng)絡(luò)尚未建成，DME布局不合理，總體數(shù)量不足，仍存在部分盲區(qū)，西部地區(qū)難以實(shí)現(xiàn)DME/DME區(qū)域?qū)Ш健?/p>

綜上所述，目前國(guó)內(nèi)還是以陸基導(dǎo)航系統(tǒng)為主，但存在監(jiān)測(cè)盲區(qū)以及容易受到環(huán)境的影響，無(wú)法實(shí)現(xiàn)全天時(shí)、全天候監(jiān)測(cè)以及進(jìn)近著陸。

2.ADS-B

國(guó)際民航組織（ICAO）將廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視（ADS-B）確定為未來(lái)監(jiān)視技術(shù)發(fā)展的主要方向。ADS-B也是中國(guó)民航局重點(diǎn)推進(jìn)的新技術(shù)，中國(guó)民用航空局于2017年12月26日下發(fā)明傳電報(bào)《關(guān)于ADS-B機(jī)載設(shè)備加改裝相關(guān)工作要求的通知》（局發(fā)明電【2017】3685號(hào)），為大型飛機(jī)公共運(yùn)輸合格證持有人如何加改裝ADS-B機(jī)載設(shè)備提出了明確的要求。通知要求，在2019年7月1日前，安裝滿足航空無(wú)線電技術(shù)委員會(huì)（RTCA）1090MHZ自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視廣播的最低運(yùn)行性能標(biāo)準(zhǔn)(DO-260)或后續(xù)版本并經(jīng)相關(guān)適航批準(zhǔn)的S模式應(yīng)答機(jī)；安裝具備“選擇可用性激活”（SA ON）或“選擇可用性識(shí)別”(SA AWARE)功能，或安裝通過(guò)星基增強(qiáng)系統(tǒng)（SBAS）增強(qiáng)GNSS信號(hào)并經(jīng)相關(guān)適航批準(zhǔn)的衛(wèi)星定位信號(hào)接收設(shè)備。在2022年12月31日前，安裝滿足RTCA DO-260B標(biāo)準(zhǔn)并經(jīng)相關(guān)適航批準(zhǔn)的S模式應(yīng)答機(jī)；安裝具備SA AWARE功能，或安裝通過(guò)SBAS增強(qiáng)GNSS信號(hào)并經(jīng)過(guò)相關(guān)適航批準(zhǔn)的衛(wèi)星定位信號(hào)或接收設(shè)備[4]。

2017年4月28日，多架吉祥航空A321客機(jī)在飛行中利用ADS-B OUT（發(fā)送）廣播各自信息，并通過(guò)ADS-B IN（接收）直接接收，借助ADS-B IN對(duì)飛機(jī)目視進(jìn)近的增強(qiáng)功能，最終順利完成目視間隔和目視進(jìn)近順利著陸；從首機(jī)起飛到尾機(jī)落地，全程耗時(shí)25分鐘。在目視進(jìn)近過(guò)程中，參與演示飛行的飛機(jī)間隔縮短到2.5海里，展示了ADS-B IN技術(shù)在確保安全的基礎(chǔ)上對(duì)于機(jī)場(chǎng)容量及航班進(jìn)近效率的良好提升效用。

中國(guó)國(guó)際貨運(yùn)航空公司（簡(jiǎn)稱國(guó)貨航）于2019年2月1日至2月17日完成了首架波音757飛機(jī)滿足DO-260B標(biāo)準(zhǔn)的ADS-B OUT系統(tǒng)改裝工作。國(guó)貨航的改裝方案由第三方獨(dú)家設(shè)計(jì)單位成都富凱提供，由北京飛機(jī)工程服務(wù)有限公司成都分公司執(zhí)行加裝施工工作。

目前，我國(guó)民航已經(jīng)開(kāi)始逐步應(yīng)用ADS-B OUT技術(shù)，以進(jìn)一步推動(dòng)航空安全工作、提升管制效率和水平。預(yù)計(jì)到2019年底，ADS-B OUT有望在我國(guó)民航全面應(yīng)用。但由于ADS-B存在盲區(qū)等問(wèn)題，未來(lái)星基ADS-B將成為民航追蹤監(jiān)視發(fā)展的趨勢(shì)。

3.衛(wèi)星導(dǎo)航

近年來(lái)，我國(guó)一直致力于利用飛機(jī)自身機(jī)載導(dǎo)航設(shè)備和衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)引導(dǎo)飛機(jī)起降這一方面的研究。這一技術(shù)又稱作需要特殊授權(quán)的所需導(dǎo)航性能進(jìn)近程序（RNP AR）進(jìn)近技術(shù)，目前在國(guó)內(nèi)取得了很好的成果。不過(guò)由于GPS的所有權(quán)和控制方式，使得在航空導(dǎo)航方面難以接受GPS著陸系統(tǒng)，針對(duì)這種現(xiàn)狀，研究基于多系統(tǒng)兼容導(dǎo)航的區(qū)域增強(qiáng)系統(tǒng)，可全面提高機(jī)載設(shè)備的導(dǎo)航性能，解決未來(lái)機(jī)載著陸設(shè)備的選用難題。

GNSS作為未來(lái)民用航空運(yùn)行的主要導(dǎo)航源，已經(jīng)進(jìn)入了快速發(fā)展和應(yīng)用階段。當(dāng)前，我國(guó)不斷加強(qiáng)對(duì)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)及其在民航導(dǎo)航中的應(yīng)用研究，并積極向國(guó)際靠攏。目前，北斗星基增強(qiáng)系統(tǒng)正在按照國(guó)際民航標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展建設(shè)，未來(lái)可為全球民航用戶提供高精度、高完好性[5]的導(dǎo)航服務(wù)。但是，目前北斗在民航領(lǐng)域的應(yīng)用與國(guó)外GNSS相比還存在很大差距，應(yīng)用推廣之路還任重道遠(yuǎn)。

三、北斗在民航領(lǐng)域應(yīng)用差距分析

在國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)作為民用航空定位、導(dǎo)航以及進(jìn)近著陸的重要手段，促進(jìn)了衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)在民航領(lǐng)域的發(fā)展，但由于受政策影響，目前在國(guó)內(nèi)還處于試驗(yàn)驗(yàn)證階段。隨著北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展，將北斗與民航深入融合尤為迫切，也是未來(lái)民航發(fā)展的必由之路。下面從基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、產(chǎn)品研制、標(biāo)準(zhǔn)制定、適航取證四個(gè)方面探討北斗與國(guó)外GNSS在民航領(lǐng)域應(yīng)用的差距。

1.基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

（1）SBAS系統(tǒng)在民航領(lǐng)域的應(yīng)用

全球已經(jīng)建立起了多個(gè)SBAS系統(tǒng)，如美國(guó)的廣域增強(qiáng)系統(tǒng)（WAAS）、歐洲的對(duì)地靜止導(dǎo)航覆蓋服務(wù)（EGNOS）、日本的多功能衛(wèi)星增強(qiáng)系統(tǒng)（MSAS）、俄羅斯的差分校正和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（SDCM）、加拿大的廣域增強(qiáng)系統(tǒng)（CWAAS）以及印度的GPS輔助地理增強(qiáng)導(dǎo)航 (GAGAN) 系統(tǒng)[6]，各SBAS系統(tǒng)全球分布，如圖1。

圖1 全球SBAS覆蓋范圍示意圖

2015年3月，歐洲具備EGNOS能力的飛機(jī)場(chǎng)已經(jīng)超過(guò)了130個(gè)，以法國(guó)（62個(gè)）和德國(guó)（11個(gè)）為主。其中，102個(gè)機(jī)場(chǎng)頒布了LPV的飛行程序，33個(gè)機(jī)場(chǎng)達(dá)頒布了*APV II的飛行程序。ESSP（歐洲衛(wèi)星服務(wù)提供者）已在考慮結(jié)合EGNOS系統(tǒng)和PBN技術(shù)，為區(qū)域?qū)Ш揭约叭狈Φ鼗鰪?qiáng)系統(tǒng)的邊遠(yuǎn)地區(qū)導(dǎo)航提供助力。另外，以EGNOS系統(tǒng)為核心設(shè)立了多個(gè)項(xiàng)目：支撐APVII進(jìn)近程序的SHERPA計(jì)劃；為“公開(kāi)服務(wù)”和“商業(yè)服務(wù)”階段提供運(yùn)營(yíng)和維護(hù)的GSC OPS&HSP計(jì)劃；處理“全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)服務(wù)中心基礎(chǔ)設(shè)施”設(shè)置的GSC INF計(jì)劃等等。

2018年10月，西班牙空中導(dǎo)航服務(wù)商ENAIRE在帕爾馬機(jī)場(chǎng)記錄了117架帶衛(wèi)星導(dǎo)航的飛機(jī)著陸。ENAIRE的2020年飛行計(jì)劃的目標(biāo)之一是，通過(guò)實(shí)施基于衛(wèi)星導(dǎo)航的新程序，以及實(shí)現(xiàn)機(jī)場(chǎng)不同跑道的無(wú)障礙性來(lái)提高運(yùn)營(yíng)效率，進(jìn)一步提高安全性。在帕爾馬機(jī)場(chǎng)實(shí)施的項(xiàng)目包括兩種類型的內(nèi)容。一方面，跑道06L配有基于EGNOS（歐洲地球同步衛(wèi)星導(dǎo)航增強(qiáng)服務(wù)系統(tǒng)）的進(jìn)近著陸。并且，另一方面，在并行跑道24R和24L的進(jìn)近過(guò)程中，可以選擇是否根據(jù)EGNOS系統(tǒng)所要求的使用。

我國(guó)也正在論證和籌備北斗SBAS的建設(shè)。2017年10月20日，在加拿大蒙特利爾召開(kāi)的國(guó)際民航組織導(dǎo)航系統(tǒng)專家組第四次全會(huì)上，北斗星基增強(qiáng)系統(tǒng)（BDSBAS）服務(wù)商標(biāo)識(shí)號(hào)和系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間標(biāo)識(shí)號(hào)獲得大會(huì)一致通過(guò)，這標(biāo)志著北斗國(guó)際民航標(biāo)準(zhǔn)化工作取得了又一重大突破。除此之外，北斗星基增強(qiáng)系統(tǒng)建設(shè)所必須的3個(gè)偽隨機(jī)碼（PRN碼）在中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室（以下簡(jiǎn)稱“北斗辦”）和民航局的共同努力下，歷經(jīng)多次中美雙邊談判，本次會(huì)議上也正式獲得指配，為北斗星基增強(qiáng)系統(tǒng)向全球民航提供標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)航服務(wù)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

目前，我國(guó)現(xiàn)正開(kāi)展雙頻多星座（DFMC）SBAS的設(shè)計(jì)；2018年已成功發(fā)射具備SBAS能力的GEO衛(wèi)星；2020年將在亞太地區(qū)提供初始的DFMCSBAS服務(wù)；2025年左右將提供正式的SBAS服務(wù)。由于國(guó)內(nèi)北斗星基增強(qiáng)系統(tǒng)仍處于規(guī)劃建設(shè)中，距離在民航的應(yīng)用還有一段距離。

（2）地基增強(qiáng)系統(tǒng)（GBAS）系統(tǒng)在民航領(lǐng)域的應(yīng)用

2014年4月29日，美國(guó)已有14個(gè)機(jī)場(chǎng)安裝了霍尼韋爾的SLS-4000型GBAS設(shè)備。其中，紐瓦克國(guó)際機(jī)場(chǎng)和休斯頓喬治布什洲際機(jī)場(chǎng)的GBAS設(shè)備先后獲得FAA的運(yùn)行許可。美國(guó)聯(lián)合航空的波音737和787飛機(jī)正在使用上述機(jī)場(chǎng)的GBAS系統(tǒng)。

2019年2月16日，霍尼韋爾航空航天集團(tuán)SmartPath被澳大利亞航空服務(wù)公司選用，成為澳大利亞首個(gè)采用的陸基增強(qiáng)系統(tǒng)（GBAS），該系統(tǒng)將幫助悉尼機(jī)場(chǎng)提升運(yùn)營(yíng)效率，并降低空中交通噪音?；裟犴f爾SmartPath是全球唯一一個(gè)獲得認(rèn)證的陸基增強(qiáng)系統(tǒng)，分別獲得美國(guó)聯(lián)邦航空局（FAA）和德國(guó)BAF認(rèn)證，并將取代傳統(tǒng)的儀表著陸系統(tǒng)（ILS）技術(shù)。

我國(guó)也在積極應(yīng)用和發(fā)展GBAS系統(tǒng)，但是仍處于演示驗(yàn)證階段。美國(guó)霍尼韋爾公司的SLS-4000型GBAS設(shè)備已安裝在上海浦東機(jī)場(chǎng)，于2015年3月20日利用空客A321在浦東機(jī)場(chǎng)進(jìn)行了地基增強(qiáng)著陸系統(tǒng)（GLS）的演示驗(yàn)證。

2015年4月26日到29日，中國(guó)電子科技集團(tuán)第二十研究所和北京航空航天大學(xué)共同研制的GBAS衛(wèi)星導(dǎo)航著陸系統(tǒng)，在天津?yàn)I海國(guó)際機(jī)場(chǎng)開(kāi)展了演示驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，不僅驗(yàn)證了支持現(xiàn)有基于GPS的GBAS著陸引導(dǎo)能力，還實(shí)際驗(yàn)證了基于北斗的GBAS著陸引導(dǎo)能力，得到了科技部和民航局領(lǐng)導(dǎo)專家的一致認(rèn)可。

2017年10月10日至15日，在民航局指導(dǎo)下，商飛利用ARJ21-700飛機(jī)在山東東營(yíng)機(jī)場(chǎng)完成了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)搭載測(cè)試飛行。通過(guò)將“北斗+大飛機(jī)”兩個(gè)國(guó)家重大專項(xiàng)結(jié)合，正式拉開(kāi)了國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在國(guó)產(chǎn)民用客機(jī)專用的序幕，其包含了“四個(gè)國(guó)產(chǎn)化”的結(jié)合，即結(jié)合了國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、國(guó)產(chǎn)民航衛(wèi)星導(dǎo)航地基增強(qiáng)系統(tǒng)、國(guó)產(chǎn)機(jī)載導(dǎo)航系統(tǒng)和國(guó)產(chǎn)民用大型客機(jī)。

2019年4月，中國(guó)民航順利完成美國(guó)霍尼韋爾公司和中國(guó)電子科技集團(tuán)公司兩個(gè)型號(hào)GBAS地面設(shè)備合格審定及測(cè)試工作，標(biāo)志著衛(wèi)星導(dǎo)航地基增強(qiáng)系統(tǒng)（GBAS）這項(xiàng)新技術(shù)在中國(guó)民航的許可認(rèn)證工作取得階段性成果。

目前，國(guó)內(nèi)的GBAS系統(tǒng)驗(yàn)證主要基于GPS，由于北斗GBAS民航標(biāo)準(zhǔn)尚未制定，北斗GBAS在民航的應(yīng)用還處于實(shí)驗(yàn)室階段。

2.產(chǎn)品研制

（1）系統(tǒng)方面

從全球范圍來(lái)看，目前GNSS已經(jīng)在各國(guó)的航空中廣泛運(yùn)用，關(guān)于終端區(qū)飛機(jī)進(jìn)近著陸，歐美等航空運(yùn)輸大國(guó)已經(jīng)從陸基導(dǎo)航設(shè)施下的儀表非精密進(jìn)近程序(如VOR進(jìn)近，NDB進(jìn)近等)過(guò)渡到GNSS I類非精密進(jìn)近，并取得了良好的安全、經(jīng)濟(jì)效益，現(xiàn)正向GNSS II類及更高標(biāo)準(zhǔn)的精密進(jìn)近程序發(fā)展。

在我國(guó)，目前儀表著陸系統(tǒng)（ILS）仍將是國(guó)內(nèi)航空的標(biāo)準(zhǔn)著陸系統(tǒng)，并且據(jù)專家估計(jì)在新一代高性能、低成本飛機(jī)著陸系統(tǒng)正式裝備之前，這一現(xiàn)狀很難改變。而我國(guó)的機(jī)場(chǎng)通信系統(tǒng)與精密進(jìn)近著陸系統(tǒng)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有較大的差距，經(jīng)常因?yàn)樘鞖獾仍蛴绊戯w機(jī)的正常飛行。

由于我國(guó)航空工業(yè)比較落后，大部分民航飛機(jī)和機(jī)載設(shè)備均為進(jìn)口。隨著北斗區(qū)域系統(tǒng)的民航應(yīng)用和全球系統(tǒng)的建設(shè)，如何將北斗技術(shù)應(yīng)用于機(jī)載，實(shí)現(xiàn)“北斗上飛機(jī)”，急需國(guó)際民航組織和國(guó)際工業(yè)屆權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)的支持。因此，對(duì)于北斗在我國(guó)民航應(yīng)用與推廣，標(biāo)準(zhǔn)研究和編制是亟需解決的核心問(wèn)題。

（2）終端方面

國(guó)際民航市場(chǎng)現(xiàn)有服役機(jī)型以B787、B737、A380、A320為主，通過(guò)對(duì)各機(jī)型導(dǎo)航設(shè)備和設(shè)備供應(yīng)商的統(tǒng)計(jì)情況分析可以發(fā)現(xiàn)，目前4大典型機(jī)型的導(dǎo)航系統(tǒng)或設(shè)備供應(yīng)商全部為國(guó)外設(shè)備制造商。其中，以霍尼韋爾和柯林斯為主要提供廠商，所采用的導(dǎo)航系統(tǒng)主要基于GPS。在國(guó)內(nèi)，以中國(guó)商飛國(guó)產(chǎn)飛機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)為例，ARJ21支線飛機(jī)全套通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)配備的是羅克韋爾柯林斯公司的集成系統(tǒng)，C919配備的是國(guó)外廠商研制的多模式導(dǎo)航接收機(jī)，均支持GPS導(dǎo)航信號(hào)。

航空設(shè)備生產(chǎn)制造需要質(zhì)量體系，為了保證航空生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量，國(guó)際上有航空質(zhì)量體系A(chǔ)S9100，它是在ISO9001基礎(chǔ)上，針對(duì)航空生產(chǎn)提出的更專業(yè)的要求。航空設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)通過(guò)AS9100質(zhì)量認(rèn)證目前獲得較多關(guān)注，生產(chǎn)的設(shè)備通過(guò)機(jī)載設(shè)備環(huán)境條件與測(cè)試規(guī)程（DO-160），其上面運(yùn)行的軟件也需要評(píng)估通過(guò)機(jī)載軟件適航標(biāo)準(zhǔn)（DO-178）要求，以確保設(shè)備符合適航審定基礎(chǔ)要求。因此，民用航空領(lǐng)域北斗接收機(jī)產(chǎn)品較少。

3.標(biāo)準(zhǔn)制定

在國(guó)際民用航空領(lǐng)域，世界已公認(rèn)美國(guó)的全球定位系統(tǒng)（GPS）、俄羅斯格洛納斯系統(tǒng)（GLONASS）、歐洲伽利略系統(tǒng)（Galileo）和中國(guó)的北斗系統(tǒng)（BDS）為全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。聯(lián)合國(guó)已將這四大導(dǎo)航系統(tǒng)一起確認(rèn)為全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)核心供貨商。但是各國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程卻存在很大差異。歐盟早在2002年前就在國(guó)際民航組織啟動(dòng)了伽利略標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)際化工作。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的制定機(jī)構(gòu)和法律效應(yīng)，現(xiàn)有GNSS民航標(biāo)準(zhǔn)體系可分為國(guó)際民用航空組織（ICAO）標(biāo)準(zhǔn)、工業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)和民航管理部門標(biāo)準(zhǔn)。在上述GNSS民航標(biāo)準(zhǔn)體系中，具備國(guó)際規(guī)范和參考作用的標(biāo)準(zhǔn)主要由ICAO、RTCA、歐洲民用航空設(shè)備組織（EUROCAE）、航空電子工程委員會(huì)（AEEC）等組織制定，構(gòu)成GNSS國(guó)際民航標(biāo)準(zhǔn)體系[7]，如圖2。

圖2 全球SBAS覆蓋范圍示意圖

北斗標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際化工作開(kāi)始較晚。2010年10月，北斗系統(tǒng)開(kāi)始啟動(dòng)納入國(guó)際民航組織全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。2011年國(guó)際民航組織理事會(huì)討論提議行動(dòng)計(jì)劃，已經(jīng)明確制定標(biāo)準(zhǔn)和建議措施（SARPs）[8]，支持中國(guó)的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)施進(jìn)入全球框架，北斗開(kāi)始了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化之路。中國(guó)民航已經(jīng)通過(guò)國(guó)際民航組織導(dǎo)航系統(tǒng)專家組（NSP）以信息文件（IP）的形式進(jìn)行了探索，并根據(jù)民航PBN路線圖的發(fā)布，提出了北斗應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題。在2011年至2018年，我們先后參加了16次ICAO導(dǎo)航系統(tǒng)專家組會(huì)議，在ICAO的統(tǒng)一框架下不斷推進(jìn)北斗SARPs的更新。

然而目前，我國(guó)在GNSS國(guó)際民航標(biāo)準(zhǔn)體系研究方面仍以學(xué)習(xí)和跟蹤研究為主。主要是通過(guò)參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織的活動(dòng)，了解和掌握GNSS國(guó)際民航標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵技術(shù)，學(xué)習(xí)GNSS國(guó)際民航標(biāo)準(zhǔn)制定流程，我國(guó)尚未形成系統(tǒng)、有效的國(guó)際民航標(biāo)準(zhǔn)化能力。

4.適航取證

我國(guó)適航管理通過(guò)借鑒和引入美國(guó)適航標(biāo)準(zhǔn)及管理經(jīng)驗(yàn)，建立了集中型的適航管理體系，并經(jīng)歷了多個(gè)型號(hào)的實(shí)踐，其管理模式已經(jīng)基本與國(guó)際接軌[9]。但其管理水平與國(guó)際先進(jìn)適航管理水平之間還有一定差距，普遍存在研制人員、適航人員對(duì)適航管理理解不到位及執(zhí)行適航標(biāo)準(zhǔn)的自覺(jué)性不夠的問(wèn)題。

（1）突破標(biāo)準(zhǔn)制定的瓶頸

適航標(biāo)準(zhǔn)是長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)的積累，是吸取了飛行事故的教訓(xùn)，經(jīng)過(guò)反復(fù)的驗(yàn)證和論證并公開(kāi)征求公眾意見(jiàn)制定的，美國(guó)聯(lián)邦航空管理局（FAA）和歐洲航空安全局（EASA）兩家適航當(dāng)局的優(yōu)勢(shì)在于其具有世界上最先進(jìn)、最完善的適航標(biāo)準(zhǔn)，并具有高度的國(guó)際化。因此，要想在國(guó)際上擁有更多的話語(yǔ)權(quán)，就必須注重標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)際化，積極開(kāi)展與國(guó)外先進(jìn)適航當(dāng)局的交流與合作，了解和掌握國(guó)際上適航法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)的最新動(dòng)態(tài)，突破標(biāo)準(zhǔn)制定的瓶頸。

（2）適航符合性驗(yàn)證水平亟待提高

與美歐等國(guó)相比，中國(guó)的民機(jī)研制起步晚、基礎(chǔ)薄，適航驗(yàn)證水平也處于發(fā)展階段，與世界先進(jìn)水平仍存在較大差距，尚未形成相對(duì)科學(xué)、完整的驗(yàn)證方法和驗(yàn)證程序，且經(jīng)驗(yàn)和積累極度欠缺。因此，必須結(jié)合中國(guó)民機(jī)研制與適航工作的實(shí)際，深入研究適航符合性驗(yàn)證方法，尤其針對(duì)適航規(guī)章和適航標(biāo)準(zhǔn)的研究，找到一套與中國(guó)民機(jī)產(chǎn)業(yè)相配套的符合性驗(yàn)證方法，逐步建立起完整的民機(jī)適航符合性驗(yàn)證程序。

（3）以設(shè)計(jì)保證系統(tǒng)的建立帶動(dòng)適航管理體系的發(fā)展

中國(guó)適航當(dāng)局在最新的適航規(guī)章中已經(jīng)明確了對(duì)設(shè)計(jì)保證系統(tǒng)和設(shè)計(jì)保證手冊(cè)的審查要求。國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)保證系統(tǒng)的建立和發(fā)展取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，然而在獨(dú)立監(jiān)督職能、供應(yīng)商設(shè)計(jì)保證系統(tǒng)管控以及申請(qǐng)、審查雙方的接口界面等方面仍不夠清晰和完善的問(wèn)題，缺少相應(yīng)的監(jiān)督措施，無(wú)法向負(fù)責(zé)落實(shí)糾正措施的機(jī)構(gòu)及時(shí)反饋，對(duì)供應(yīng)商設(shè)計(jì)保證系統(tǒng)尚未建立起成熟的管理和監(jiān)控機(jī)制。另外，由于設(shè)計(jì)保證系統(tǒng)的審查在國(guó)內(nèi)也是一項(xiàng)全新的審查模式，因此申請(qǐng)和審查雙方的審查工作接口仍不夠完善，雙方對(duì)此也在積極地嘗試，以期能探索出高效并符合中國(guó)實(shí)際的審查方式。

四、結(jié)語(yǔ)

隨著北斗系統(tǒng)的發(fā)展，尤其是北斗三號(hào)系統(tǒng)服務(wù)的完善，我國(guó)民航領(lǐng)域?qū)Ρ倍返膽?yīng)用更加廣泛。未來(lái)，通過(guò)完善陸基、星基、地基導(dǎo)航等設(shè)施布局，基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，融合陸基、星地基、5G、低軌增強(qiáng)[10]等技術(shù)，不斷提高民航服務(wù)性能，拓展服務(wù)范圍及應(yīng)用場(chǎng)景，滿足民用航空器追蹤、飛行預(yù)警、進(jìn)近著陸等需求，并逐步推向國(guó)際市場(chǎng)，推動(dòng)北斗國(guó)際化。