航空情報數(shù)字化管理

□ 民航華北地區(qū)空管局飛服中心 徐戍平 湯大勇/文

航空情報專業(yè)作為空管四大專業(yè)之一，為保障飛行安全，提供高效順暢的空中交通服務，發(fā)揮了重要的作用。各級航空情報部門為航空公司和航務人員提供了包含機場、空域、航路、飛行程序、通導設施等大量的基礎數(shù)據(jù)和相關的狀態(tài)信息，為國家間通航所需的各項基本法律法規(guī)資料提供了保障。航空情報部門作為信息收集和數(shù)據(jù)處理中心，承擔著數(shù)據(jù)制作、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)分發(fā)等重要工作。因此，對數(shù)據(jù)質量的保證就成了提高航空效率不可或缺的重要環(huán)節(jié)。

航空情報管理現(xiàn)狀

航空情報涉及的范圍較廣，幾乎含蓋了安全飛行的所有方面，在飛行實施的各個階段都給予了有力的保障，特別是在飛行前準備階段，飛行機組和航務人員都需要從航行情報部門提前了解航路沿線相關的飛行資料，所經(jīng)情報區(qū)的各種飛行限制，包括危險區(qū)、限制區(qū)及空中禁區(qū)的劃定范圍及活動時間，還包括主降場和備降場的跑道、滑行道相關情況等，所有這些飛行數(shù)據(jù)和航圖資料都是由航空情報部門負責制作和提供的。隨著航班量的日益增大，機場航空設施/設備的迅速增加，使保障航空資料的及時、準確和完整成為一件復雜而系統(tǒng)的工程。從數(shù)據(jù)的收集、編輯、設計、制作幾個過程中，每一過程都需要自動化軟件系統(tǒng)參與協(xié)作。

目前，針對航行資料數(shù)據(jù)還只是集中在靜態(tài)數(shù)據(jù)的維護階段中，離保障飛行前期、中期及后期服務全過程覆蓋還有很長的路要走。航空情報服務質量的提升需要技術的進步，需要以各個環(huán)節(jié)綜合協(xié)調發(fā)展為契機。而數(shù)字化航行通告，正是這一環(huán)節(jié)中的重要部分。

建立航空情報數(shù)字化的意義

（一）數(shù)據(jù)質量要求不斷提升

為了對航空數(shù)據(jù)的準確性、完好性、時效性進行更好的規(guī)范和管理，所有航空數(shù)據(jù)鏈的參與者都應根據(jù)數(shù)據(jù)的預定用途制定保證數(shù)據(jù)質量的要求，并將數(shù)據(jù)所需要的質量要求和保障方案形成文件和程序。在建立數(shù)據(jù)處理的各種程序前，首先要針對預期的目標提出要求，并在要求中明確每個處理階段需要達到保證數(shù)據(jù)質量的手段和方法。這些手段和方法還應進行詳細的講解和說明。除此之外，數(shù)據(jù)質量管理，數(shù)據(jù)安全等方面也要提出相應的要求，以保證數(shù)據(jù)的準確性和可追溯性。

數(shù)據(jù)的質量要求是一個相對概念，因為保證不同數(shù)據(jù)質量的過程中所付出的代價是不一樣的。比如在飛行的全部過程中，起飛、航路飛行與著陸階段的數(shù)據(jù)精度要求明顯高于其他環(huán)節(jié)，因此需要制定不同階段的風險控制等級，讓航空數(shù)據(jù)用戶從分析故障的可能原因以及風險的可接受程度兩方面，得出系統(tǒng)各組件對故障的容納程度。并在此基礎上，根據(jù)自身能力確定數(shù)據(jù)質量保證的要求。

（二）人為航空情報控制存在缺陷

當前，航行通告數(shù)量急劇增加，給航行通告的處理帶來了極大的壓力。今天全世界單日航行通告的數(shù)量有20000 份之多，已經(jīng)達到了AFTN網(wǎng)絡的承載能力。雖然航行通告的格式經(jīng)過了簡化，但閱讀航行通告仍然需要耗費工作人員大量精力，從航空情報人員到航務簽派員都需要仔細閱讀每一份行情通告，并經(jīng)過篩選，根據(jù)指定的通報流程決定是否通知有關單位，期間很容易發(fā)生錯漏忘現(xiàn)象。

由于無法準確控制風險等級，造成大量無關電報或風險等級低的航行通告進入航空資料匯編PIB，飛行人員也需要讀取大量信息，這對空中飛行來說顯然是不適合的。飛行員經(jīng)常抱怨，因來不及閱讀自己真正關心的航行通告而無法及時獲取重要信息。

由于受航行通告篇幅和格式的限制，使NOTAM無法容納更多信息。目前的航行通告格式對字符有限制，而且缺少圖形表示方法，也限制了航行通告的實用性。由大量文字和簡語構成的PIB產(chǎn)品嚴重脫離了實際飛行需要，對于航空器駕駛員來說反成為了拖累。

航空情報工作者無法精準的估算單獨航行通告對一次航班飛行的具體影響有多大，即便是轉發(fā)給簽派放行人員，仍然無法徹底解決此問題。所有這些都是人工操作的弊病。而對大數(shù)據(jù)來說，計算機在此領域超越人類能力極限只是時間問題。因此，航行通告的數(shù)字化管理將是航空情報發(fā)展的必經(jīng)之路。誰走在前頭，誰將獲得先機。

建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)處理標準

數(shù)字化航行通告的編碼是一種人機交互語言，既能實現(xiàn)數(shù)字化模板轉換，也可生成傳統(tǒng)方式的NOTAM。最終，它可能會一對一成對兒存在。因此既然具有機讀特性，就需要制定統(tǒng)一標準以便于自動化系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行的處理和傳輸。對數(shù)據(jù)來說，不管所屬的部門有什么區(qū)別，它們的傳遞環(huán)節(jié)將是標準化的。一般情況下，航空數(shù)據(jù)的處理和傳輸包含接收、匯總、轉換、選用、格式化、分發(fā)等階段。每個航空情報部門相當于一個獨立的航空數(shù)據(jù)鏈參與者，每個參與者將會從上一個數(shù)據(jù)鏈參與者處獲得數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳遞給下一個數(shù)據(jù)鏈參與者。在數(shù)據(jù)的傳遞過程中，為了保證數(shù)據(jù)的準確性，還涉及數(shù)據(jù)校驗環(huán)節(jié)。這些都需要在一致的標準下進行，確保形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)處理和輸入輸出接口。

數(shù)字化航行通告的產(chǎn)生

（一）航空情報面臨的問題與機遇

作為航空數(shù)據(jù)收集、編輯、處理、發(fā)布的核心機構，航行情報部門面臨著將短期資料與中長期資料收集和發(fā)布融合的問題。傳統(tǒng)航空情報資料仍建立在紙質基礎上，自動化處理系統(tǒng)只實現(xiàn)了在航空情報部門內部對特定形式的航空資料進行處理。隨著航空器機載設備和通訊技術的進步，數(shù)據(jù)的傳輸和處理將越來越向減少人為干預的方向發(fā)展。因為在保障飛行的過程中，機載設備的自動化程度完全可以實現(xiàn)自行讀取數(shù)據(jù)，校驗飛行狀態(tài)，采取操控動作和執(zhí)行應急指令，這些過程可在保障精度的前提下實現(xiàn)，完全不需人工干預。因此，為了適應這一變化的潮流和趨勢，國際民航組織早在多年前就提出了航空情報從AIS到AIM的過渡方案，民航總局也制定了具體的時間表。加快提高整個航空情報數(shù)字化進程，成為了航行情報部門所面臨的機遇與挑戰(zhàn)。

（二）數(shù)字化航行通告概念

數(shù)字化航行通告是對基于文本的ICAO NOTAM信息和基于航空信息交換模型（AIXM）5 版的結構數(shù)據(jù)條款的補充。傳統(tǒng)的 NOTAM 將繼續(xù)在必要時發(fā)布, 但同時會自動生成一個數(shù)字編碼的數(shù)據(jù)。目前歐洲已經(jīng)由NOTAM 事件編寫規(guī)范專項小組（FG）研究制定數(shù)字 NOTAM 編碼規(guī)范。從AIXM編碼數(shù)據(jù)自動生成 NOTAM 文本，需要為所有 NOTAM 事件預先定義模板，然后在應用軟件代碼中執(zhí)行，其結果是會生成通用的文本結構。這種預定義的可供生成的模板在數(shù)字NOTAM生成之前由航行情報操作員使用，以便在日常操作中編發(fā)傳統(tǒng)的NOTAM。這是一個漸進過程，目的是在生成數(shù)字化航行通告的同時，都能夠編寫傳統(tǒng)NOTAM。

（三）航空資料數(shù)據(jù)集

數(shù)字化航行通告以及更為長期有效的NAIP資料作為一體化系列航行資料的組成部分將實現(xiàn)融合，作為機載數(shù)據(jù)庫的核心運行數(shù)據(jù)集。在符合所有必要的規(guī)則之后，航空情報人員的使命將是完成從AIS向AIM的轉變，管理航空數(shù)據(jù)將成為航空情報工作的重點。航空情報管理的終極目標是實現(xiàn)地空數(shù)據(jù)鏈，屆時數(shù)字化航行通告將通過數(shù)據(jù)鏈實時上傳到機載設備中，替代傳統(tǒng)的信息通報方式?；跀?shù)字化業(yè)務的探索，幫助各部門間協(xié)調合作，減少大量的重復勞動，對提高航空運營效率大為有利。

（四）航空大數(shù)據(jù)的應用

航空大數(shù)據(jù)具有明顯的優(yōu)勢：圖形可視化、交互性強、便于查詢和自動處理等。這些優(yōu)勢都針對應用層面進行了強化，如飛行前資料公告（PIB）是由機場民用航空情報單位提供的，為飛行機組飛行前準備對運行有重要意義的航空資料報告。在大數(shù)據(jù)時代，由于不可能按照傳統(tǒng)的方式短時間系統(tǒng)掌握航空數(shù)據(jù)的所有內容，我們可將PIB簡化成信息摘要的形式，采取從簡入繁，層層深入的方式，逐步使飛行員找到想要了解的內容。這在很大程度上改變了工作方式，使飛行人員可自行選擇切入問題的途徑。

結束語：

在科技飛速發(fā)展的今天，停留在人工層面來解決質量安全問題已經(jīng)難以滿足需要，再多的人力也無法從根本上解決如此龐大而又復雜的系統(tǒng)問題。因此，從整體上提高航空運行效率，逐步轉變觀念，加強科技手段保證安全可靠是必然趨勢。事實上，探索數(shù)字化發(fā)展道路將是惟一能夠提高管理效率的科學方法。目前，國際有關數(shù)字化管理標準的相關文件正在不斷完善之中。我國對航空數(shù)據(jù)的處理標準也在逐步制定中，相信在數(shù)字化管理的強大支持下，航空業(yè)將會進入持續(xù)安全高效發(fā)展的快車道。