民航空管論文精選(九篇)

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第1篇：民航空管論文范文

【關(guān)鍵詞】 VHF 可靠性 保障規(guī)劃 設(shè)備維護(hù)

一、引言

改革開放 30 年來，我國民航事業(yè)以迅猛之速發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，中國民航 2010 年運(yùn)輸總周轉(zhuǎn)量、貨郵運(yùn)輸量分別首次突破 500億噸公里和 500 萬噸大關(guān)。單個(gè)空管設(shè)備需具備低故障率、高可靠性、快速應(yīng)變能力，空管設(shè)備系統(tǒng)在整體上要具備良好的應(yīng)急備份以保證能夠滿足空管服務(wù)的要求，確?？罩薪煌ǖ恼＿\(yùn)行和飛行安全。

1.1 VHF簡介

中國民航VHF地空通信系統(tǒng)為航空公司空管部門、航空行政管理部門、機(jī)場(chǎng)、空管中心交通管制部門提供了地面與飛機(jī)間、地面與地面間的雙向、高速、實(shí)時(shí)、可靠的數(shù)據(jù)信息交換，為空中交通管制人員對(duì)空指揮、導(dǎo)航提供了可靠的信息保障。

1.2設(shè)備的可靠度

開展空管系統(tǒng)設(shè)備保障規(guī)劃，以保證在緊急情況下，通過相應(yīng)保障設(shè)備的有效配置，提供應(yīng)急指揮和保障，確?？罩薪煌ǚ?wù)的連續(xù)不間斷，是全世界空管系統(tǒng)都在積極研究和探討的重大問題。

從統(tǒng)計(jì)學(xué)角度講，可靠性是產(chǎn)品在規(guī)定時(shí)間內(nèi)和規(guī)定條件下，完成預(yù)定功能的能力。當(dāng)以概率來度量時(shí)，稱可靠度（57 年美國定義）[1]。

二、空管VHF通信系統(tǒng)可靠性評(píng)估

下面簡要介紹可靠性評(píng)估分析，常用的可靠性評(píng)估分析模型有：

2.1串聯(lián)系統(tǒng)模型

串聯(lián)系統(tǒng)的特征為n 個(gè)單元全部正常工作時(shí)，系統(tǒng)正常工作，只要有一個(gè)單元失效，系統(tǒng)即失效。因此，提高最低可靠度單元（薄弱環(huán)節(jié)）的可靠度會(huì)對(duì)系統(tǒng)可靠度的提高產(chǎn)生更好的效果。

2.2并聯(lián)系統(tǒng)模型

并聯(lián)系統(tǒng)的可靠度大于各單元可靠度的最大值，且n 越大，系統(tǒng)可靠度越高，但受單元尺寸、結(jié)構(gòu)、成本等因素限制，一般取 n = 2 ～ 3。

其余可靠性分析模型有混聯(lián)系統(tǒng)如串并聯(lián)系統(tǒng)，并串聯(lián)系統(tǒng) r/n 表決系統(tǒng)模型。

以空管VHF通信系統(tǒng)為例進(jìn)行可靠性評(píng)估

此系統(tǒng)主用應(yīng)急內(nèi)話系統(tǒng)互為主備，通過同樣是互為主備的電信與移動(dòng)兩路傳輸鏈路，主用傳輸設(shè)備為FA36，備用傳輸設(shè)備為FA16。整個(gè)空管 VHF 通信系統(tǒng)可看作由以上三個(gè)子系統(tǒng)串聯(lián)而成。易知系統(tǒng)整體為混聯(lián)系統(tǒng)。

設(shè)A（t）為內(nèi)話子系統(tǒng)可靠性，B（t）為通信鏈路子系統(tǒng)可靠性，E（t）為甚高頻設(shè)備整體可靠性，則

三、空管VHF設(shè)備維護(hù)規(guī)劃

3.1 維護(hù)要?jiǎng)t

如前文所述，整個(gè)VHF通信系統(tǒng)的可靠度與每個(gè)VHF設(shè)備的可靠度息息相關(guān)，因此做好VHF設(shè)備的保障維護(hù)工作，直接影響到設(shè)備乃至系統(tǒng)的可靠性以及固有能力的實(shí)現(xiàn)。 [2-3]。進(jìn)行VHF設(shè)備保障維護(hù)規(guī)劃時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)做好以下兩方面工作：1）VHF設(shè)備，相關(guān)器材、儀表和工具的保管及零備件的保障工作。2）組織與實(shí)施VHF設(shè)備的維護(hù)和修理，以預(yù)防為主，定期維護(hù)和計(jì)劃檢修并重的指導(dǎo)原則，確保設(shè)備的性能指標(biāo)、環(huán)境條件符合規(guī)定。

3.2.甚高頻設(shè)備定期維護(hù)的內(nèi)容

可從以下幾方面開展VHF設(shè)備維護(hù)規(guī)劃：

1）建設(shè)與地區(qū)空管局的VHF設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)相配套的設(shè)備、臺(tái)站的供電和環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，完善地區(qū)空管局監(jiān)控中心、各空管運(yùn)行保障部門、各通信臺(tái)站三級(jí)集中監(jiān)控系統(tǒng)。

2）建立各運(yùn)行保障部門設(shè)備運(yùn)行維護(hù)管理和人員、設(shè)備、備件等資源管理的運(yùn)行管理信息系統(tǒng)。3）建立地區(qū)維修測(cè)試培訓(xùn)平臺(tái)：建設(shè)與主要設(shè)備相對(duì)應(yīng)的維修、測(cè)試、培訓(xùn)平臺(tái)；與廠家合作建設(shè)重點(diǎn)設(shè)備的國內(nèi)維修基地和測(cè)試實(shí)驗(yàn)室。

4）將VHF設(shè)備維護(hù)工作制度化，即開展定期維護(hù)。

四、總結(jié)

針對(duì)隨著民航業(yè)的高速發(fā)展，VHF通信設(shè)備不斷更新，新設(shè)備、新技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。VHF設(shè)備作為空中交通管制的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)，在飛行保障中發(fā)揮著越來越重要的作用。因此開展設(shè)備保障規(guī)劃，加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)管理，具有重要的意義。本文的工作在于對(duì)VHF空管設(shè)備系統(tǒng)開展可靠性評(píng)估，從而針對(duì)性地開展設(shè)備保障規(guī)劃，以保證空管服務(wù)的連續(xù)不間斷性。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] P.J. Baxter， W.P. Aspinall， A. Neri.Emergency planning and mitigation at Vesuvius： A new evidence-based approach[J]. Journal of Volcanology and Geotherma Research ，2008，Vol.17，No.8，454～473

第2篇：民航空管論文范文

論文摘要：社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展推動(dòng)航空事業(yè)的大步跨進(jìn)?？展馨踩强罩薪煌ü苤频闹匾M成部分，空管人員的素質(zhì)是導(dǎo)致航空的安全因素之一，如何掌握空管人員的心理狀況，消除人為因素造成安全事故，是本文主要研究和探討的。 

 

0、引　言 

 

隨著我國航空事業(yè)的發(fā)展，航班量的不斷增加，航空事業(yè)安全的體制日益發(fā)生著變化；近年來，航空事業(yè)的事故頻發(fā)，所以不得不重視航空管制的方面的人為因素。人為因素簡而言之，就是人為方面的原因?qū)е潞娇瞻踩鹿实囊蛩?。?yán)格意義上是指工作環(huán)境、機(jī)器、人、人與工作環(huán)境、人與機(jī)器、人與人之間的關(guān)系等，而制約人為因素包括人的本性，人的知識(shí)結(jié)構(gòu)，能力極限，個(gè)人與團(tuán)隊(duì)的協(xié)作精神。 

 

1、空中交通管制存在的主要問題 

 

1.1　管制不嚴(yán) 

1)空管行業(yè)的管理體制老化，公司缺乏競(jìng)爭機(jī)制，工資不以能力定量，導(dǎo)致管制人員安于現(xiàn)狀、喪失進(jìn)取心、缺乏責(zé)任心。 

2)航空事業(yè)因存在著高風(fēng)險(xiǎn)，需要投入的勞動(dòng)力比一般行業(yè)要高出許多，空管人員付出腦力勞動(dòng)和體力勞動(dòng)都比較高，所以如果沒有相對(duì)應(yīng)經(jīng)濟(jì)收入會(huì)導(dǎo)致空管人員容易產(chǎn)生個(gè)人情緒，這是造成不良事故的原因之一。 

3)決策能力不夠。當(dāng)飛機(jī)遇到緊急情況時(shí)，無法快速的根據(jù)綜合因素，對(duì)飛機(jī)做合理的指揮。比如，要準(zhǔn)確的控制飛機(jī)的飛行時(shí)間、飛行的次序、飛行頻率等，給出飛行及時(shí)的指令和相關(guān)的限制。管制員在日常的工作中要盡力鍛煉這方面的綜合能力。 

1.2　能力欠缺 

1.2.1　責(zé)任心不強(qiáng) 

部分管制員對(duì)管制工作缺乏應(yīng)有的責(zé)任心，盡管他們也能遵守公司的制度，按時(shí)上下班，但是不會(huì)關(guān)心與自己職責(zé)無關(guān)的事情，比如，發(fā)現(xiàn)了管制人員的在操作中存在失誤，他們也不會(huì)去提醒，積極性不高，得過且過。 

1.2.2　業(yè)務(wù)水平低 

一些管制員的業(yè)務(wù)水平不高，主要表現(xiàn)是；對(duì)新技術(shù)的學(xué)習(xí)不透徹，不能熟練運(yùn)用，導(dǎo)致的后果是；在交通流量高峰期或者危及的情況下，不能對(duì)飛機(jī)準(zhǔn)確的進(jìn)行指揮；還有一種情況是對(duì)飛機(jī)潛在的危機(jī)不能及時(shí)處理，造成飛機(jī)在飛行的過程中遭遇不安全的事故的發(fā)生。 

1.3　壓力過大 

空中交通管制工作是一個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)的行業(yè)，管制員從事的工作直接關(guān)系到飛行安全，因此每一個(gè)環(huán)節(jié)都不能出錯(cuò)。在工作過程中，要保持一種時(shí)刻都小心翼翼的心態(tài)。而人不是機(jī)器，長期在高負(fù)荷、極度緊張的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)，必然會(huì)導(dǎo)致精神上的緊張和心理壓力的增大。因此，管制員存在心理壓力是一種客觀現(xiàn)象，關(guān)鍵看怎樣引導(dǎo)、緩解。 

 

2、方法及對(duì)策 

 

2.1　加強(qiáng)管制力度 

要加強(qiáng)管制的力度，除了從制度上要制定激勵(lì)員工的政策，實(shí)行獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制以外，調(diào)動(dòng)員工的積極性以外，還要求管制員的必須具備相關(guān)的能力：良好的分析決策能力，例如對(duì)進(jìn)離場(chǎng)的飛機(jī)進(jìn)行指揮時(shí)，管制員要對(duì)相對(duì)飛機(jī)的飛行高度、位置、速度、機(jī)型等進(jìn)行完全、細(xì)致的了解，最終做出決策，決不允許優(yōu)柔寡斷；良好的溝通能力，班組成員間或者相鄰的管制單位之間，只有做到了及時(shí)準(zhǔn)確的溝通才能促進(jìn)工作安全，有序的進(jìn)行；良好的應(yīng)變能力，對(duì)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效、液壓系統(tǒng)失效等突發(fā)的特殊情況，管制員必須隨機(jī)應(yīng)變，重新根據(jù)所面臨的現(xiàn)狀制訂出相關(guān)的調(diào)配方案，分清主次，具體情況具體對(duì)待，在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)有序的飛行環(huán)境。 

2.2　提高個(gè)人素質(zhì) 

1)航空事業(yè)是比較特殊的行業(yè)，是一個(gè)國家的民族精神的象征，所以對(duì)于空中管制員的要求也比一般行業(yè)要高，因?yàn)楣苤茊T的言行舉止直接影響著飛行安全，如果管制員的基本素質(zhì)很差，沒有責(zé)任心，對(duì)機(jī)的安全隱患不及時(shí)排查，不積極匯報(bào)，那么很容易造成無法挽回的悲劇。因此，在條件具備的情況下，安管部門可以不定期地在員工中開展思想政治的學(xué)習(xí)，宣傳科學(xué)的教育觀，引導(dǎo)所有的管制員充分認(rèn)識(shí)到空管在民航事業(yè)中的基石作用，使其意識(shí)到空管直接關(guān)系到祖國和人民的安全，進(jìn)而能夠自覺地、熱情地投身到民航事業(yè)發(fā)展中，努力提高空管人員的思想道德水平，樹立正確的人生觀，價(jià)值觀。 

2)管制員有業(yè)務(wù)水平的提高業(yè)務(wù)水平的保證是管制員實(shí)現(xiàn)空中安全的關(guān)鍵。如果管制員缺乏過硬的操作技能，即使其思想認(rèn)識(shí)多高，也無法勝任該工作。例如，當(dāng)2架飛機(jī)在向一個(gè)導(dǎo)航臺(tái)做同高度會(huì)聚飛行時(shí)，如果管制員缺乏理論知識(shí)和操作經(jīng)驗(yàn)而采取了錯(cuò)誤的避讓措施，勢(shì)必會(huì)影響飛行的安全。所以，加強(qiáng)管制員對(duì)業(yè)務(wù)知識(shí)的學(xué)習(xí)，規(guī)范用語，中英文表達(dá)流利?？展懿块T要經(jīng)常組織管制員進(jìn)行專業(yè)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)和鞏固，使管制員的業(yè)務(wù)水平得到進(jìn)一步提高。 

2.3　合理釋放心理壓力 

現(xiàn)代人壓力很重，管制員因其工作的特殊性，空管公司應(yīng)該經(jīng)常組織管制員進(jìn)行一些形式多樣的活動(dòng)，重點(diǎn)在于讓管制員把心中的想法說出來，而不論其對(duì)錯(cuò)，也不拘泥于形式。要讓管制員能夠找一個(gè)能舒緩情緒、釋放壓力的渠道，從而達(dá)到減小心理壓力的目的。工作的緩解壓力的方法有多種；一是鼓勵(lì)其說出來，把自己壓抑在心里的苦惱宣過泄出來，和大家進(jìn)行溝通，贏取其他人的理解。人如果有壓力而不能說出來，就會(huì)產(chǎn)生郁悶、煩躁等不正常心態(tài)，從而會(huì)進(jìn)一步造成壓力增大，影響人的正常工作；二是鼓勵(lì)其通過運(yùn)動(dòng)等方式釋放出來，組織參加體育運(yùn)動(dòng)和各種游戲都可以緩解壓力。鼓勵(lì)管制員通過這些形式把壓力釋放出來。轉(zhuǎn)移管制員的注意力，使他們?nèi)硇牡耐度氲綂蕵分?，這種形式能夠使管制員身心完全放松、釋放壓力，為更好的工作做好充分準(zhǔn)備。 

 

3、結(jié)　論 

 

綜上所述，管制員由于從事的是關(guān)系到飛行安全的重要工作，行業(yè)的特殊性要求我們必須重視管制員的身心健康，保證管制員的工作、生活質(zhì)量，防止由于人為因素造成的不安全事件，只要我們形成良好的氛圍和共識(shí)，就一定能正確處理好這一問題，保障我國民航事業(yè)的安全平穩(wěn)發(fā)展。 

 

參考文獻(xiàn) 

[1]高浩然，我國交通管理人才需求分析及對(duì)策[j]，交通企業(yè)管理，2010(3) 

[2]孟磊，淺析管制員壓力管理[j]，空中交通管理，2007(3) 

第3篇：民航空管論文范文

（中國民用航空飛行學(xué)院航空工程學(xué)院，四川 廣漢 618307）

【摘　要】航空維修單位是民航實(shí)現(xiàn)民航強(qiáng)國的重要體現(xiàn)和民航運(yùn)輸業(yè)的重要保障，而維修單位安全管理體系的建立實(shí)施是維修單位安全的基本保障。論文在介紹當(dāng)前我國維修單位特點(diǎn)及安全管理建設(shè)現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，從安全政策與目標(biāo)模塊、實(shí)施與控制模塊、監(jiān)督與改進(jìn)模塊和安全信息管理模塊4個(gè)模塊和安全政策、風(fēng)險(xiǎn)管理系統(tǒng)、安全文化體系、應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)和改進(jìn)體系等15個(gè)要素，構(gòu)建了維修單位安全管理體系，并詳細(xì)探討了維修單位安全管理體系實(shí)施步驟，闡述其評(píng)估和改進(jìn)步驟。建立維修單位安全管理體系旨在進(jìn)一步夯實(shí)民航安全發(fā)展基礎(chǔ)，構(gòu)建實(shí)施維修單位SMS將有助于提升維修單位安全管理水平和促進(jìn)安全的持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞 航空維修單位；安全管理體系；風(fēng)險(xiǎn)管理；安全評(píng)估

基金項(xiàng)目：國家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目（201408）。

作者簡介：楊立飛（1993—），男，中國民用航空飛行學(xué)院航空工程學(xué)院2011級(jí)本科生。

通訊作者：陳農(nóng)田（1984—），男，講師，研究方向航空適航與安全、航空人因工程。

0　引言

安全是民航工作永恒的主題，也是永遠(yuǎn)不可逾越的警戒線[1]。在20世紀(jì)90年代，航空安全專業(yè)人員和管理者將目光轉(zhuǎn)向了系統(tǒng)安全和以組織安全模型(如里森模型)為導(dǎo)向的新型安全管理模式[2]。在曼徹斯特大學(xué)James Reason教授的潛心研究，并借鑒了澳大利亞民航安全局的經(jīng)驗(yàn)和資料，開發(fā)并形成了加拿大SMS方案，于2005年開始執(zhí)行。2005年英國陸續(xù)出版了CAP712《商業(yè)航空運(yùn)輸?shù)陌踩芾硐到y(tǒng)》和CAP726《安全管理系統(tǒng)的建立與審核指南》等系列規(guī)章和指導(dǎo)材料。國際民航組織（International Civil Aviation Organization，ICAO）在2006年生效的國際民用航空公約的附件6中，推薦各締約國對(duì)空中交通管制、機(jī)場(chǎng)、航空運(yùn)營人和航空器維修單位要求建立安全管理體系（Safety Management System，SMS），以更有效的實(shí)施安全管理[3]。

我國作為國際民航組織的一類理事國，根據(jù)國際民航組織的要求在安全管理體系方面也做了許多工作，先后了《機(jī)場(chǎng)安全管理體系建設(shè)指南》（AC-139/140-CA），《關(guān)于航空運(yùn)營人安全管理體系的要求》（AC-121/135-FS-2008-2），《民航空中交通安全管理體系SMS建設(shè)要求》（MD-TM-2009-003）等相關(guān)文件，標(biāo)志著著我國民航SMS建設(shè)工作正式進(jìn)行到應(yīng)用階段。近年來，航空公司、機(jī)場(chǎng)和空管根據(jù)民航局在全國民航企業(yè)內(nèi)提出的建立民航安全管理體系的基本要求和相關(guān)要素也建立了相應(yīng)的安全管理體系，如徐佳璐[4]借鑒國外先進(jìn)的安全理念與管理方法，對(duì)空管安全管理體系的構(gòu)建進(jìn)行了研究,以空管分局為例,提出了構(gòu)建安全管理體系的主要內(nèi)容和步驟,并制定了相應(yīng)的評(píng)估指標(biāo)體系和對(duì)策；張?chǎng)O瑞山等[5]設(shè)計(jì)提出試飛安全管理體系(SMS)建設(shè)總方案，結(jié)合我國試飛機(jī)構(gòu)實(shí)際情況，從四大模塊構(gòu)建適合我國民用航空器的試飛SMS，并闡述其實(shí)施和評(píng)估步驟；譚克濤[6]對(duì)比了國內(nèi)外安全管理體系研究現(xiàn)狀，分析比較國內(nèi)外安全管理體系建設(shè)的成功案例，以國內(nèi)某國際機(jī)場(chǎng)為研究切入點(diǎn)，提出了國內(nèi)機(jī)場(chǎng)SMS建立實(shí)施的困難及改進(jìn)建議。而航空維修單位的安全管理與航空公司、機(jī)場(chǎng)、空管等系統(tǒng)有很大的不同，在安全管理模式上也存在著很大的差異，同時(shí)我國民航局雖然提出了在航空維修單位建立實(shí)施安全管理體系，但僅給出了基本要求和相關(guān)要素，并沒給出具體的操作指南、實(shí)施規(guī)范和審核標(biāo)準(zhǔn)。隨我國民航的快速發(fā)展，國內(nèi)維修業(yè)發(fā)展速度加快、規(guī)模變大，維修單位的數(shù)量也不斷增多，但總體處于不均衡的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，并且國內(nèi)維修受制于原始制造廠商在技術(shù)、備件、合約等方面的封鎖，國內(nèi)維修單位的維修能力相對(duì)較弱[7]。且我國航空維修單位保障條件和作業(yè)環(huán)境差，安全保證體系和機(jī)制不健全，安全監(jiān)查人員缺乏和監(jiān)管能力不足，安全管理水平低 。目前國內(nèi)無一成功的民航維修單位案例可供參照和借鑒，更是沒有形成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模板和一個(gè)成功的范例。因此，建立并開始逐步實(shí)施安全管理體系以滿足我國民航當(dāng)局的要求成為維修單位當(dāng)務(wù)之急。

本文提出并建立航空維修單位安全管理體系的詳細(xì)步驟和實(shí)施內(nèi)容以及探討航空維修單位安全管理體系評(píng)估、改進(jìn)，促使航空維修單位整體安全水平不斷提高，以達(dá)到“有把握的安全、持續(xù)的安全、可靠的安全”的目標(biāo)，并為航空安全管理部門提供科學(xué)的安全管理模式，實(shí)現(xiàn)維修單位安全管理的科學(xué)化、系統(tǒng)化和標(biāo)準(zhǔn)化。

1　安全管理體系理論內(nèi)涵

在民航中，ICAO為提高現(xiàn)有的民航安全管理水平，提出將被動(dòng)性安全管理轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)性和預(yù)防性安全管理的理念，即安全管理體系（SMS）。ICAO將安全管理體系定義為：正式的、自上而下的、有條理的管理安全風(fēng)險(xiǎn)做法，包括必要的組織結(jié)構(gòu)、問責(zé)制、政策和程序。安全管理體系由四大支柱構(gòu)成，分別為策劃、安全風(fēng)險(xiǎn)管理、安全保證和安全促進(jìn)[3]。其本質(zhì)是系統(tǒng)管理，即從航空公司整個(gè)系統(tǒng)上把握安全態(tài)勢(shì)、查找安全問題、堵塞安全漏洞、消除安全隱患，而不是片面地、孤立地就抓安全；核心是安全風(fēng)險(xiǎn)管理，即在航空公司全面識(shí)別、衡量、避免風(fēng)險(xiǎn)，用最小的代價(jià)將風(fēng)險(xiǎn)造成的損失降到最低，盡可能的維護(hù)公司的利益；驅(qū)動(dòng)是信息管理，即有效的安全管理是以數(shù)據(jù)為驅(qū)動(dòng)的，同時(shí)安全信息的開發(fā)是提升安全管理水平的根本途徑；基礎(chǔ)是安全文化，不僅能彌補(bǔ)體系中組織政策、程序、標(biāo)準(zhǔn)方面的不足，還可以為航空公司營造優(yōu)良的安全文化奠定基礎(chǔ)。

安全管理體系與傳統(tǒng)安全管理相比，主要的區(qū)別在于將被動(dòng)性安全管理轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)性安全管理；將管理者制定相關(guān)政策與程序轉(zhuǎn)變?yōu)閱T工意見能影響相關(guān)政策程序的制定；將直接監(jiān)督一線員工轉(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn)用系統(tǒng)方式監(jiān)督；將視員工為不安全的因子轉(zhuǎn)變?yōu)樽寙T工成為安全的參與者；將由管理者檢查發(fā)現(xiàn)既有危害轉(zhuǎn)變?yōu)槿w員工共同挖掘發(fā)現(xiàn)既有與潛在的危害；將獎(jiǎng)懲保障安全的方式導(dǎo)入風(fēng)險(xiǎn)管理機(jī)制；將處罰文化轉(zhuǎn)變?yōu)楣幕取?/p>

安全管理體系的作用就是在航空公司導(dǎo)入風(fēng)險(xiǎn)管理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)安全管理，健全內(nèi)部安全保證體系；系統(tǒng)全面、協(xié)調(diào)一致地實(shí)施各項(xiàng)安全方案，有效地配備資源和降低風(fēng)險(xiǎn)；恰當(dāng)?shù)卮_定安全責(zé)任，塑造積極的安全文化。安全與效益也密切相關(guān)，通過安全管理為管理者提供有效處置事故或事故征候的能力，并將有價(jià)值的教訓(xùn)用來改善安全和提高效率，不僅能降低企業(yè)損失，還會(huì)提高企業(yè)生產(chǎn)力。

2　航空維修單位安全管理體系構(gòu)建

根據(jù)《ICAO安全管理體系手冊(cè)》的內(nèi)容，通過一線維修技術(shù)人員意見和建議，參考民航航空公司、機(jī)場(chǎng)和空管SMS構(gòu)建方法和內(nèi)容，結(jié)合航空維修單位發(fā)展速度快、數(shù)量增多、維修能力弱、機(jī)制不健全、安全監(jiān)查人員缺乏和監(jiān)管能力不足、安全管理水平低等特點(diǎn)，基于PDCA理論、安全目標(biāo)管理、系統(tǒng)管理、人本原理、預(yù)防原理和強(qiáng)制原理等安全管理的基本原理，將航空維修單位安全管理體系內(nèi)容劃分為安全政策與目標(biāo)、實(shí)施與控制、監(jiān)督與改進(jìn)和安全信息管理4個(gè)模塊和安全政策、風(fēng)險(xiǎn)管理系統(tǒng)、安全文化體系、應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)和改進(jìn)體系等15個(gè)要素，它體現(xiàn)了航空維修單位SMS的最低要求[8-9]。航空維修單位SMS以安全方針、政策為指導(dǎo)，以實(shí)施與控制模塊（風(fēng)險(xiǎn)管理）為核心，通過監(jiān)督與改進(jìn)模塊確保維修過程中的安全風(fēng)險(xiǎn)始終被控制在可接受的范圍內(nèi)，通過安全信息管理模塊使維修單位單位樹立良好的安全文化氛圍，從而建立基于數(shù)據(jù)、預(yù)防為主、持續(xù)運(yùn)行的一個(gè)閉合循環(huán)運(yùn)行系統(tǒng)，在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，通過持續(xù)不斷的改進(jìn)和完善，實(shí)現(xiàn)航空維修單位SMS的改進(jìn)和安全水平的提高。其航空維修單位SMS 模塊結(jié)構(gòu)運(yùn)行示意圖如圖1。

2.1　安全政策與目標(biāo)模塊

安全政策與目標(biāo)模塊是航空維修單位安全管理體系的基礎(chǔ)，包括安全政策、安全目標(biāo)、質(zhì)量政策、組織機(jī)構(gòu)體系、文件體系和安全文化體系這6個(gè)要素。安全政策是指指導(dǎo)航空維修單位開展安全管理體系的統(tǒng)一方針，由維修單位一個(gè)經(jīng)最高領(lǐng)導(dǎo)者批準(zhǔn)安全目標(biāo)和承諾組成，是安全管理體系構(gòu)建的基本理念和行動(dòng)準(zhǔn)則，一般包括符合國家和民航局的法律、 法規(guī)、規(guī)章、規(guī)范性文件和標(biāo)準(zhǔn)要求；反映了維修單位的安全管理理念并為建設(shè)積極的安全文化提供了清晰的導(dǎo)向。在制定過程中，高層管理人員應(yīng)與各層人員進(jìn)行廣泛、充分地協(xié)商，確保員工與安全政策密切相關(guān)，在安全政策公布后，各部門應(yīng)通過職責(zé)分解安全政策，并落實(shí)到個(gè)人。安全目標(biāo)是控制和減少機(jī)務(wù)責(zé)任原因的飛行事故、航空地面事故和飛行事故癥候。對(duì)于質(zhì)量政策管理人員應(yīng)保證與安全政策相一致。在組織機(jī)構(gòu)體系中，航空維修單位的安全管理第一責(zé)任人是建立、實(shí)施并保證安全管理體系的最終負(fù)責(zé)人，應(yīng)建立相對(duì)獨(dú)立與運(yùn)行系統(tǒng)的安全監(jiān)督系統(tǒng)，確保維修單位的組織結(jié)構(gòu)有利于安全管理及支持SMS的有效運(yùn)行和持續(xù)改進(jìn)，并完善安全運(yùn)行的問責(zé)辦法，落實(shí)全體員工安全責(zé)任制。文件體系主要包括法規(guī)類文件、技術(shù)類文件、管理類文件、操作類文件及記錄，航空維修單位應(yīng)以書面或電子方式建立并存檔各類文件，并且對(duì)各類文件的編制、審核、批準(zhǔn)等實(shí)施有效的管理，以確保文件易查找、易讀、易識(shí)別和追溯、有序保存、及時(shí)更新修訂及廢止。安全文化是航空維修單位文化的重要組成部分，是全體員工價(jià)值觀和行為準(zhǔn)則。航空維修單位應(yīng)建立公正的獎(jiǎng)懲管理規(guī)定，發(fā)揮和調(diào)動(dòng)員工的工作積極性。在員工掌握安全文化理念的同時(shí)與實(shí)際行動(dòng)相結(jié)合，將安全文化體現(xiàn)在具體崗位和實(shí)際工作中。

2.2　實(shí)施與控制模塊

風(fēng)險(xiǎn)管理模塊是航空維修單位SMS的核心，一般風(fēng)險(xiǎn)管理系統(tǒng)主要包括危險(xiǎn)源識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)分析、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)控制四個(gè)要素。對(duì)于運(yùn)行過程中危險(xiǎn)源識(shí)別，主要包括以下辨識(shí)工作：（1）設(shè)計(jì)因素，包括機(jī)械設(shè)備、工作排班和檢查單等；（2）信息交流方式，包括溝通方法、專業(yè)術(shù)語和語言等；（3）人為因素，包括公司培訓(xùn)、薪資和資源分配政策等；（4）組織因素，例如實(shí)際生產(chǎn)與安全目標(biāo)的兼容性、資源分配、公司安全文化等；（5）工作環(huán)境因素，例如噪聲、振動(dòng)、溫度、燈光強(qiáng)弱和提供防護(hù)用具及服裝等；（6）規(guī)章管理標(biāo)準(zhǔn)，包括規(guī)章的可操作性與執(zhí)行力度和人員、設(shè)備與程序的認(rèn)證，以及行業(yè)監(jiān)督適當(dāng)?shù)某绦虻?；?）防護(hù)措施，包括事故探測(cè)和警告系統(tǒng)，及設(shè)備對(duì)錯(cuò)誤的容忍程度和靈活度等；（8）個(gè)人表現(xiàn)，包括身體狀況和醫(yī)療條件的限制等。進(jìn)而采用被動(dòng)式、主動(dòng)式、預(yù)測(cè)式3種方式識(shí)別系統(tǒng)中危險(xiǎn)源的存在，建立危險(xiǎn)源數(shù)據(jù)庫，并通過風(fēng)險(xiǎn)分析對(duì)危險(xiǎn)源導(dǎo)致危險(xiǎn)的后果嚴(yán)重性及發(fā)生可能性進(jìn)行評(píng)判，也包括對(duì)形成該危險(xiǎn)源的各種根原因進(jìn)行分析。在建立風(fēng)險(xiǎn)矩陣評(píng)估系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，針對(duì)不同級(jí)別的安全風(fēng)險(xiǎn)制定并實(shí)施相應(yīng)的緩解措施。維修單位應(yīng)建立應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)來針對(duì)航空器或非航空器突發(fā)事件。對(duì)于應(yīng)急預(yù)案的內(nèi)容包括應(yīng)急小組成員名單職責(zé)和聯(lián)系方式、應(yīng)急工作的流程（救援、記錄、保護(hù)和調(diào)查）、應(yīng)急預(yù)案的培訓(xùn)和演習(xí)。應(yīng)急預(yù)案應(yīng)通過演練驗(yàn)證和評(píng)審的結(jié)果，找出方案的不足，并進(jìn)行及時(shí)的改進(jìn)和修訂。

2.3　監(jiān)督與改進(jìn)模塊

安全工作的目標(biāo)是盡可能避免事故重復(fù)發(fā)生[10]。評(píng)估審核系統(tǒng)是對(duì)安全管理體系運(yùn)行的有效性進(jìn)行定性、定量評(píng)價(jià)，確定安全管理體系改進(jìn)要求，持續(xù)提升安全管理水平。評(píng)審內(nèi)容主要包括：安全政策的符合性、風(fēng)險(xiǎn)管理的實(shí)施效果、維修運(yùn)行過程與法規(guī)的符合性、航空維修單位的安全績效、應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)的狀態(tài)等。安全監(jiān)察體系通過采用持續(xù)監(jiān)控、審核、調(diào)查對(duì)維修運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)督、檢查確保各項(xiàng)安全管理工作是否符合規(guī)章要求和安全管理體系要求，為系統(tǒng)評(píng)估、管理評(píng)審和持續(xù)改進(jìn)提供支持。其主要工作包括不安全事件報(bào)告、自我檢查、監(jiān)督檢查、定期或不定期的安全檢查、內(nèi)部審核和外部審核（局方、獨(dú)立的第三方或客戶組織）。改進(jìn)體系是一個(gè)持續(xù)更新的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，它是以不斷更新的安全管理數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)以下內(nèi)容進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)：安全政策的改進(jìn)；手冊(cè)、程序及文件的改進(jìn)；設(shè)施設(shè)備的改進(jìn)；危險(xiǎn)源、風(fēng)險(xiǎn)平和風(fēng)險(xiǎn)控制方法的改進(jìn)；安全管理數(shù)據(jù)庫的持續(xù)更新等。反饋系統(tǒng)管理主要取決于對(duì)信息的接受、處理和利用，在航空維修單位中信息主要來源之一是反饋系統(tǒng)，其包括對(duì)安全經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的汲取和維修人員的報(bào)告。該系統(tǒng)不僅用于報(bào)告安全相關(guān)問題，而且有助于維修運(yùn)行過程中的危險(xiǎn)源識(shí)別。

2.4　安全信息管理模塊

航空維修單位應(yīng)該建立、健全教育培訓(xùn)系統(tǒng)，組織和安排人員進(jìn)行安全教育和培訓(xùn)，使其具備必要的安全知識(shí)，熟悉有關(guān)的安全維修規(guī)章制度和本單位的安全管理理念、政策和程序，掌握對(duì)應(yīng)崗位的安全操作規(guī)程和操作技能，提高員工的安全素質(zhì)和安全意識(shí)，確定所有人員勝任其崗位。其主要內(nèi)容有：新員工安全基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)；危險(xiǎn)源識(shí)別和風(fēng)險(xiǎn)管理培訓(xùn)；安全管理體系培訓(xùn)；典型經(jīng)驗(yàn)和事故教訓(xùn)教育等。建立有效運(yùn)行安全信息管理系統(tǒng)可以方便、快捷的實(shí)現(xiàn)各類安全信息的收集、分析、傳遞、利用和保護(hù)。且安全信息管理系統(tǒng)應(yīng)覆蓋維修單位與航空器維修和提供服務(wù)的所有部門、生產(chǎn)運(yùn)行過程和及其管理活動(dòng)。

3　航空維修單位安全管理體系的實(shí)施

航空維修單位安全管理體系實(shí)施步驟參考ICAO向各國推薦的《ICAO安全管理體系手冊(cè)》實(shí)施步驟，基于安全管理理論、風(fēng)險(xiǎn)管理理論、PDCA 理論和系統(tǒng)原理，參考航空公司、機(jī)場(chǎng)、空管和通用航空安全管理體系實(shí)施步驟，制定了航空維修單位安全管理體系實(shí)施的流圖，如圖2所示。

4　航空維修單位安全管理體系評(píng)估和改進(jìn)

航空維修單位安全管理體系在建立和實(shí)施過程中，受到人、機(jī)、環(huán)、管多個(gè)因素的影響，但各個(gè)因素間又相互聯(lián)系，共同構(gòu)成由多個(gè)因素組成復(fù)雜的有機(jī)整體，所以在建成之后必須對(duì)該體系進(jìn)行整體評(píng)估和改進(jìn)。航空維修單位安全管理體系評(píng)估是對(duì)SMS建立和實(shí)施的過程和結(jié)果進(jìn)行鑒定，其主要目的是客觀判別所建立的SMS是否達(dá)到了預(yù)定的安全績效指標(biāo)。航空維修單位安全績效評(píng)估和改進(jìn)步驟包括：明確評(píng)估對(duì)象；建立評(píng)估指標(biāo)體系；定性與定量指標(biāo)評(píng)估值的確定；評(píng)估指標(biāo)權(quán)系數(shù)的確定；確定指標(biāo)間合成關(guān)系，求綜合評(píng)估值；根據(jù)評(píng)估過程得到的信息，進(jìn)行系統(tǒng)分析和決策；對(duì)系統(tǒng)分析和決策提出改進(jìn)措施和建議。其評(píng)估方法可采用直接打分法、等級(jí)比重法、專家評(píng)分法和集值統(tǒng)計(jì)法。

5　結(jié)論

安全是民航所有工作的重中之重，是關(guān)系到民航業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的焦點(diǎn)問題。但安全管理體系的建設(shè)與實(shí)施工作是一項(xiàng)系統(tǒng)性、長期性、循序漸進(jìn)的創(chuàng)新性工作。本文通過研究分析得出以下結(jié)論：

1）由于目前我國民航管理部門還沒有建立具體維修單位SMS的指導(dǎo)性文件，文中探索性地提出建立一套符合國際標(biāo)準(zhǔn)、中國民航發(fā)展規(guī)律、國內(nèi)航空維修單位自身發(fā)展要求和特點(diǎn)的安全管理體系構(gòu)建與實(shí)施步驟。

2）主要按照系統(tǒng)性、持續(xù)性、規(guī)范性的安全管理理念，結(jié)合PDCA理論、安全目標(biāo)管理、人本原理及系統(tǒng)管理等安全管理的基本原理，從安全政策與目標(biāo)模塊、實(shí)施與控制模塊、監(jiān)督與改進(jìn)模塊和安全信息管理模塊4個(gè)模塊和安全政策、風(fēng)險(xiǎn)管理系統(tǒng)、安全文化體系、應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)和改進(jìn)體系等15個(gè)要素，分SMS計(jì)劃、SMS實(shí)施、SMS審計(jì)和評(píng)估和SMS保證和促進(jìn)4個(gè)階段，構(gòu)建了航空維修單位SMS詳細(xì)的實(shí)施步驟和流程，制定了SMS評(píng)估和改進(jìn)內(nèi)容。

3）安全管理體系建設(shè)與實(shí)施是我國民航目前和今后一段時(shí)期的工作重點(diǎn)，將安全管理體系廣泛建立于民航各個(gè)單位，將進(jìn)一步夯實(shí)民航安全發(fā)展基礎(chǔ)，構(gòu)建實(shí)施航空維修單位SMS將有助于提升航空維修單位安全管理水平和促進(jìn)安全的持續(xù)發(fā)展。

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第4篇：民航空管論文范文

關(guān)鍵詞：桌面云（DAAS：DesktopAsaService）；虛擬交付協(xié)議

中圖分類號(hào)：TP316.89 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 （2013） 14-0000-01

近年來，隨著中國民航業(yè)不斷加大的固定資產(chǎn)投資，各類管制信息系統(tǒng)相繼上線，在為管制員提供了越來越豐富的管制參考信息的同時(shí)，也由于設(shè)備數(shù)量、種類繁多帶來了諸多問題，其中最重要的問題之一就是不斷加大的終端電腦運(yùn)維壓力。如何盡量減少維護(hù)終端電腦硬件設(shè)備所消耗的人力物力也越來越被現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行保障單位所重視。

桌面虛擬化技術(shù)的應(yīng)用，可以有效的縮短終端平均故障修復(fù)時(shí)間（MeanTimeToRepair，MTTR），挖掘設(shè)備運(yùn)維潛力，降低新設(shè)備部署難度和時(shí)間，以期為現(xiàn)場(chǎng)管制單位提供更便利、穩(wěn)定的終端運(yùn)行環(huán)境。

一、架構(gòu)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

（一）需求分析

目前，空管系統(tǒng)內(nèi)部無論是自動(dòng)化系統(tǒng)還是各類管制運(yùn)行輔助系統(tǒng)，終端主要以PC+OS的模式運(yùn)行，終端軟件則運(yùn)行在通用操作系統(tǒng)上對(duì)外提供服務(wù)。這種架構(gòu)組織下的系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境操作系統(tǒng)和硬件設(shè)備耦合度高，不利于系統(tǒng)硬件升級(jí)和維護(hù)工作，同時(shí)終端電腦由于本身設(shè)計(jì)上不具備高可用性，因而平均無故障時(shí)間（MeanTimeBetweenFailures，MTBF）較短。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中南空管局通信網(wǎng)絡(luò)中心現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行單位在故障處理過程中，接近40%的時(shí)間都耗費(fèi)在終端故障處理中，時(shí)間效益比很低。

近年來，由于虛擬化技術(shù)的長足發(fā)展，終端虛擬化技術(shù)已經(jīng)逐漸成為終端解決方案的趨勢(shì)，搭建一套空管系統(tǒng)內(nèi)部的虛擬終端平臺(tái)，可以有效降低業(yè)務(wù)軟件和硬件的耦合性，實(shí)現(xiàn)一套硬件無關(guān)的終端運(yùn)行環(huán)境。這套環(huán)境將終端電腦的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件層后移到具備高可用性的服務(wù)器陣列上，前端采用基于RAM的瘦終端設(shè)備，形成以服務(wù)器、存儲(chǔ)虛擬化為基礎(chǔ)，將運(yùn)算資源、內(nèi)存資源、存儲(chǔ)資源形成資源池作為終端核心運(yùn)行環(huán)境，前端設(shè)備只負(fù)責(zé)系統(tǒng)顯示和IO交互，達(dá)到終端集中管控，集中部署，集中分配的集中式管理。

（二）方案介紹

桌面虛擬化是指將計(jì)算機(jī)的桌面進(jìn)行虛擬化，以達(dá)到桌面使用的安全性和靈活性，這種桌面虛擬化技術(shù)的應(yīng)用需要首先進(jìn)行服務(wù)器虛擬化，在服務(wù)器虛擬化的基礎(chǔ)上，搭建終端電腦虛擬機(jī)，再通過高效的虛擬交付協(xié)議提供給前端的瘦終端使用。在空管信息化系統(tǒng)這種應(yīng)用場(chǎng)景中，對(duì)系統(tǒng)高可用性的要求極高，需要盡可能提供一套永不宕機(jī)的運(yùn)行環(huán)境，因此從傳統(tǒng)的不可靠終端電腦過渡到依靠服務(wù)器、存儲(chǔ)群集的方式運(yùn)行終端軟件可以有效地提高系統(tǒng)的安全性。桌面虛擬化技術(shù)的實(shí)質(zhì)是將原本運(yùn)行在桌面設(shè)備上的操作系統(tǒng)層和應(yīng)用層轉(zhuǎn)移到后端服務(wù)器上，通過虛擬交付協(xié)議將顯示輸出和IO交互進(jìn)行了重定位。

由此可見，桌面虛擬化的一個(gè)重點(diǎn)是實(shí)際利用了服務(wù)器虛擬化技術(shù)的核心原理，再輔以依靠虛擬交付協(xié)議的IO重定向?qū)崿F(xiàn)了終端的集中運(yùn)行和集中管控。為了確保服務(wù)器端的終端虛擬機(jī)高可用性，通常會(huì)建立一套服務(wù)器群集來保障虛擬機(jī)的正常運(yùn)行，為了實(shí)現(xiàn)服務(wù)器端運(yùn)行終端虛擬機(jī)比終端更穩(wěn)定的目的，通常都會(huì)為虛擬桌面服務(wù)器配置高可用性，而這種高可用性的配置方案，是終端電腦所不能具備的。這種高可用性方案可以有效降低由于硬件設(shè)備故障帶來的設(shè)備運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)，達(dá)到提高系統(tǒng)可用性、降低虛擬機(jī)部署成本的目的①。

桌面虛擬化的另一個(gè)重點(diǎn)是如何解決IO重定向和顯示的傳輸問題。為了解決終端使用時(shí)顯示信號(hào)過渡占用帶寬的問題，虛擬交付協(xié)議主要思想是對(duì)信號(hào)進(jìn)行壓縮傳輸。目前主流的虛擬交付協(xié)議有ICA協(xié)議、PCOverIP協(xié)議，RDP協(xié)議等。隨著這些協(xié)議的不斷完善，目前都能廣泛的支持各類USB設(shè)備、雙向語音通信（VOIP應(yīng)用），并能兼容目前大部分操作系統(tǒng)及應(yīng)用程序。據(jù)筆者測(cè)試，除少數(shù)專用設(shè)備存在兼容性問題，絕大部分設(shè)備和應(yīng)用程序都可以順利遷移到虛擬桌面中來。虛擬桌面對(duì)于帶寬的占用一般在百KB級(jí)別。

在系統(tǒng)運(yùn)維方面，隨著信息系統(tǒng)的不斷建設(shè)，現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員維護(hù)壓力也在不斷增大，利用桌面虛擬化技術(shù)可以有效地降低維護(hù)難度和維護(hù)成本，讓現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員分配更多的精力早早期故障診斷和故障預(yù)防上，提升總體系統(tǒng)運(yùn)維水平。同時(shí)，一線管制現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備運(yùn)行空間、設(shè)備運(yùn)行環(huán)境都遠(yuǎn)不如設(shè)備機(jī)房，利用桌面虛擬化技術(shù)也可以緩解管制現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備空間、散熱等諸多問題，從而提升設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性。

隨著民航空中流量的不斷發(fā)展，如何在現(xiàn)有投資上深挖信息系統(tǒng)軟、硬件潛力已經(jīng)成為刻不容緩的課題。本系統(tǒng)的建設(shè)方案為空管信息系統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)進(jìn)行了探索，筆者正在以本文及工作為基礎(chǔ)，繼續(xù)研究和完善現(xiàn)有模式，爭取不斷完善空管系統(tǒng)建設(shè)系統(tǒng)架構(gòu)，為各類信息系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供基礎(chǔ)支持。

參考文獻(xiàn)：

第5篇：民航空管論文范文

【關(guān)鍵詞】強(qiáng)對(duì)流;臨近預(yù)報(bào);雷達(dá)回波;交叉相關(guān)算法

1.引言

眾所周知，在雷雨季節(jié)里，強(qiáng)對(duì)流天氣不僅危及飛行安全，還常造成民航機(jī)場(chǎng)航班大面積備降、返航和延誤。加強(qiáng)對(duì)強(qiáng)對(duì)流天氣的研究，提高其短期預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率和臨近預(yù)報(bào)效率，對(duì)確保飛行安全、提高航班正常率具有重要的意義。為此，民航黑龍江空管分局組成了一個(gè)雷暴科研組，在前期科研成果[1]的基礎(chǔ)上，重新設(shè)計(jì)、研制了一套新的哈爾濱太平國際機(jī)場(chǎng)雷暴分析預(yù)報(bào)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了3個(gè)主要功能：一是實(shí)現(xiàn)了雷暴天氣形勢(shì)的自動(dòng)相似判別，二是實(shí)現(xiàn)了雷暴出現(xiàn)概率0-24h短期預(yù)報(bào);三是實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)對(duì)流天氣0-1h臨近預(yù)報(bào)預(yù)警。本文主要介紹其中的強(qiáng)對(duì)流臨近預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)平臺(tái)（以下簡稱業(yè)務(wù)平臺(tái)）的設(shè)計(jì)、研制和應(yīng)用情況。

2.設(shè)計(jì)研制介紹

業(yè)務(wù)平臺(tái)的設(shè)計(jì)、研制工作始于2011年4月，初級(jí)版本完成于2012年4月，2012年5月并網(wǎng)投入試驗(yàn)，2012年9月通過民航東北空管局驗(yàn)收并投入業(yè)務(wù)運(yùn)行，2014年3-6月根據(jù)新的業(yè)務(wù)和技術(shù)需要完成了技術(shù)改造和軟件升級(jí)，并隨即投入業(yè)務(wù)運(yùn)行。

2.1 硬件設(shè)計(jì)

業(yè)務(wù)平臺(tái)及其關(guān)聯(lián)設(shè)備的硬件組成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為3部分，其一為雷達(dá)探測(cè)部分，其二為雷達(dá)回波數(shù)據(jù)文件的儲(chǔ)存、傳輸和交換部分，其三為業(yè)務(wù)平臺(tái)綜合分析處理部分，其中：1）雷達(dá)回波的探測(cè)由機(jī)場(chǎng)配置的天氣雷達(dá)來實(shí)現(xiàn)，并以引接的省臺(tái)天氣雷達(dá)為備份;2）雷達(dá)回波數(shù)據(jù)文件的儲(chǔ)存、傳輸和交換等由機(jī)場(chǎng)配置的氣象局域網(wǎng)來實(shí)現(xiàn);3）業(yè)務(wù)平臺(tái)綜合分析處理部分由1臺(tái)工作站和1臺(tái)A4激光打印機(jī)組成，并配備報(bào)警音響（如圖1所示）。

圖1 業(yè)務(wù)平臺(tái)及關(guān)聯(lián)設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖

圖1中，哈爾濱機(jī)場(chǎng)目前配置的天氣雷達(dá)，為民航黑龍江空管分局2010年9月新引進(jìn)的國產(chǎn)ADWR型C波段多普勒天氣雷達(dá)，該雷達(dá)已于2011年4月經(jīng)中國民航局批準(zhǔn)后在哈爾濱機(jī)場(chǎng)正式投入業(yè)務(wù)運(yùn)行;該雷達(dá)強(qiáng)度場(chǎng)有效探測(cè)半徑為200km，天線俯仰范圍為00-90o，探測(cè)定位分辨率為0.1o×150m，探測(cè)時(shí)間步長設(shè)定為6min;該雷達(dá)在完成探測(cè)后隨即對(duì)強(qiáng)度場(chǎng)基本數(shù)據(jù)進(jìn)行噪聲門限及距離訂正、標(biāo)校等處理，還經(jīng)進(jìn)一步處理后輸出多種二次產(chǎn)品。圖1中所示的省臺(tái)天氣雷達(dá)是從黑龍江省氣象臺(tái)引接的天氣雷達(dá)，其型號(hào)與機(jī)場(chǎng)天氣雷達(dá)相似。這兩部雷達(dá)的回波數(shù)據(jù)文件在完成處理及本機(jī)存檔后又另存入氣象局域網(wǎng)，以備業(yè)務(wù)平臺(tái)調(diào)用。

2.2 軟件研制

業(yè)務(wù)平臺(tái)主體軟件和終端操作軟件設(shè)計(jì)在Windows XP及以上環(huán)境下運(yùn)行，其開發(fā)語言使用C#，其基本結(jié)構(gòu)按功能和研發(fā)技術(shù)的需要，設(shè)計(jì)劃分為數(shù)據(jù)讀取維護(hù)單元、數(shù)據(jù)插值處理單元、外推計(jì)算告警單元、綜合業(yè)務(wù)功能單元，其操作主窗體界面如圖2所示。限于論文篇幅，業(yè)務(wù)平臺(tái)軟件的編程過程及其相關(guān)技術(shù)措施、軟件操作方法等不再詳細(xì)介紹。

圖2 業(yè)務(wù)平臺(tái)操作主窗體示意圖

2.3 技術(shù)指標(biāo)

為業(yè)務(wù)平臺(tái)設(shè)計(jì)并最終實(shí)現(xiàn)的主要技術(shù)指標(biāo)有：

（1）具有標(biāo)準(zhǔn)、美觀的Windows簡體中文界面和友好、快捷的人機(jī)互動(dòng)功能，并具有較強(qiáng)的兼容性，只需調(diào)整數(shù)據(jù)讀取方式，就能夠適應(yīng)其它類型天氣雷達(dá)。

（2）自動(dòng)、快捷地訪問氣象局域網(wǎng)，讀取多普勒天氣雷達(dá)PPI、CAPPI數(shù)據(jù)，完成坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、回波數(shù)據(jù)插值處理、質(zhì)量控制等。

（3）自動(dòng)、快捷地完成雷達(dá)回波移動(dòng)矢量的計(jì)算、移動(dòng)矢量的質(zhì)量控制和再處理，并將回波移動(dòng)矢量特征直觀地屏顯出來。

（4）自動(dòng)、快捷地完成雷達(dá)回波的未來位置、形狀和強(qiáng)度的分析、推算并直觀屏顯，對(duì)監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)出現(xiàn)的強(qiáng)對(duì)流回波將及時(shí)以圖像閃爍和雷聲等方式告警。

（5）其它綜合功能，主要包括業(yè)務(wù)平臺(tái)的參數(shù)設(shè)置、監(jiān)測(cè)范圍預(yù)約、監(jiān)測(cè)強(qiáng)度預(yù)約、圖像打印輸出、圖形文件儲(chǔ)存、提供幫助信息等。

3.主要技術(shù)措施

3.1 算法簡介

（1）采用的外推算法及其基本原理：業(yè)務(wù)平臺(tái)對(duì)雷達(dá)回波圖像的外推計(jì)算采用了交叉相關(guān)算法[2]，其基本原理是通過分析相鄰時(shí)次的雷達(dá)回波在一定區(qū)域內(nèi)的最優(yōu)空間相關(guān)性，建立相鄰時(shí)次的雷達(dá)回波的最佳擬合關(guān)系，計(jì)算回波區(qū)域移動(dòng)矢量，根據(jù)移動(dòng)矢量特征推算回波未來位置和形狀，并強(qiáng)對(duì)流臨近預(yù)報(bào)預(yù)警。

（2）算法主要特點(diǎn)：交叉相關(guān)算法是通過追蹤雷達(dá)回波的特征來計(jì)算移動(dòng)矢量、進(jìn)行回波外推的，因此對(duì)一定時(shí)段和一定范圍內(nèi)的雷達(dá)回波而言，這種算法既考慮了回波移動(dòng)大小和移動(dòng)方向的變化，又考慮了回波區(qū)域在移動(dòng)中的形變，具有一定的物理意義。據(jù)國內(nèi)外有關(guān)研究表明[2-6]，利用該算法計(jì)算回波移動(dòng)矢量、對(duì)回波進(jìn)行0-1h外推是有效的，這在本文所舉個(gè)例中也得到驗(yàn)證。當(dāng)然，文中采用的算法目前還只是一種線性外推方法，忽略了回波在移動(dòng)中的非線性變化、垂直運(yùn)動(dòng)、強(qiáng)度變化等因素，因此如果外推時(shí)間太長就失去意義。

3.2 計(jì)算流程

（1）首先，把極坐標(biāo)數(shù)據(jù)格式的雷達(dá)回波進(jìn)行插值處理并轉(zhuǎn)換到三維直角坐標(biāo)中，選擇其中具有代表性的高度或角度的強(qiáng)度場(chǎng)數(shù)據(jù)，將其劃分為若干等同大小的正方形小區(qū)域，計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻t2與前一時(shí)刻t1的小區(qū)域前后之間的相關(guān)系數(shù)R（計(jì)算公式略）。

（2）然后，通過尋找最大相關(guān)系數(shù)來確定小區(qū)域之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系、計(jì)算回波移動(dòng)矢量：對(duì)t2時(shí)刻某小區(qū)域，找到它在t1時(shí)刻中相關(guān)系數(shù)最大的小區(qū)域，t1時(shí)刻的小區(qū)域即為t2時(shí)刻的小區(qū)域在Δt（=t2-t1）時(shí)段以前的移動(dòng)起點(diǎn)，計(jì)算出這兩個(gè)小區(qū)域中點(diǎn)之間的方向、距離，即為該小區(qū)域的移動(dòng)矢量。將各小區(qū)域的移動(dòng)矢量全部計(jì)算出來，就得到了整個(gè)雷達(dá)回波區(qū)域從t1時(shí)刻至t2時(shí)刻的移動(dòng)矢量特征。

（3）最后，對(duì)雷達(dá)回波區(qū)域移動(dòng)矢量進(jìn)行質(zhì)量控制處理，包括缺省區(qū)域插值處理、移動(dòng)矢量方向和移動(dòng)大小偏差處理后，根據(jù)回波移動(dòng)矢量對(duì)回波進(jìn)行外推計(jì)算，就可獲得整個(gè)回波區(qū)域的外推預(yù)測(cè)圖像。

3.3 回波數(shù)據(jù)

（1）數(shù)據(jù)的讀取處理：業(yè)務(wù)平臺(tái)軟件安裝在氣象局域網(wǎng)預(yù)報(bào)終端上，它通過訪問氣象局域網(wǎng)雷達(dá)終端，讀取所需的強(qiáng)度場(chǎng)數(shù)據(jù)，隨即進(jìn)行插值處理和坐標(biāo)格式轉(zhuǎn)換，軟件根據(jù)需要在內(nèi)存中只保留了直角坐標(biāo)數(shù)據(jù)格式的5層CAPPI（2-6km）和14層PPI（0.5-19.5o）。

（2）數(shù)據(jù)可用性分析：由于強(qiáng)度場(chǎng)數(shù)據(jù)已經(jīng)過噪聲門限、距離訂正和標(biāo)校等處理，因此不再做類似處理;哈爾濱機(jī)場(chǎng)凈空條件較好，200km范圍內(nèi)沒有高大自然障礙物，只是機(jī)場(chǎng)周邊部分人工障礙物對(duì)雷達(dá)探測(cè)有一定影響。經(jīng)過插值處理和坐標(biāo)格式轉(zhuǎn)換后的強(qiáng)度場(chǎng)數(shù)據(jù)，只要選擇適宜的角度或高度，并經(jīng)過技術(shù)控制處理后，就可用于交叉相關(guān)分析和外推計(jì)算。

3.4 相關(guān)參數(shù)

（1）交叉相關(guān)小區(qū)域的劃分：用于交叉相關(guān)的正方形小區(qū)域大小要適宜，如果劃分太大就可能濾掉了一些小尺度信息，如果劃分太小則其包含的信息就不完整。鑒于新引進(jìn)的天氣雷達(dá)探測(cè)定位分辨率為0.1o×150m，程序設(shè)計(jì)中將小區(qū)域大小設(shè)定為4.8km×4.8km[3-5]，將相鄰2個(gè)小區(qū)域中點(diǎn)橫向和縱向間距設(shè)定為2.1km。

（2）交叉相關(guān)搜索范圍：在進(jìn)行交叉計(jì)算過程中，并不是將t2時(shí)刻某小區(qū)域與t1時(shí)刻所有小區(qū)域都進(jìn)行相關(guān)對(duì)比，而是限定在一個(gè)特定范圍內(nèi)進(jìn)行。對(duì)t2時(shí)刻某小區(qū)域在t1時(shí)刻的搜索范圍，劃定在以該小區(qū)域中點(diǎn)為圓心、r為半徑的圓形范圍內(nèi)[3-5]，這里r=Vmax?Δt，其中Vmax為回波最大可能移動(dòng)速度，將Vmax取值為100km/h，則r取值為10.0km。

（3）交叉相關(guān)計(jì)算步長的控制：交叉相關(guān)的計(jì)算步長影響移動(dòng)矢量的計(jì)算精度，程序設(shè)計(jì)中將t2時(shí)刻某小區(qū)域在t1時(shí)刻搜索范圍內(nèi)的相關(guān)計(jì)算步長限定為3個(gè)格點(diǎn)[5]，這樣雖然計(jì)算量大一些，但卻提高了計(jì)算精度。

3.5 質(zhì)量控制

（1）數(shù)據(jù)質(zhì)量的控制[3-5]：為避免噪聲、地物雜波等造成的異常低值回波的干擾，將回波最低閾值設(shè)為12dBZ，當(dāng)某小區(qū)域中回波值小于12dBZ的格點(diǎn)數(shù)超過總格點(diǎn)數(shù)的40%，該小區(qū)域就作為缺省區(qū)處理;為避免地物回波、大氣折射虛假回波等造成的異常高值回波的干擾，將相關(guān)系數(shù)超出0.95的小區(qū)域作為缺省區(qū)處理。

（2）移動(dòng)矢量偏差的處理：由于一些雜波的影響、計(jì)算過程誤差及其它隨機(jī)因素，導(dǎo)致在移動(dòng)矢量計(jì)算出來后，常常有一少部分移動(dòng)矢量在移速或移向上與周邊的其它有效矢量存在明顯的差異，對(duì)此利用該移動(dòng)矢量周邊有效的矢量數(shù)據(jù)，用線性插值的方法來進(jìn)行平滑處理[5]、進(jìn)行計(jì)算質(zhì)量控制。

（3）適宜的范圍和高度[3-5]：鑒于業(yè)務(wù)實(shí)用性要求，回波強(qiáng)度場(chǎng)數(shù)據(jù)的水平范圍可控制在150km半徑范圍內(nèi);在使用CAPPI數(shù)據(jù)時(shí)主要使用3km高度數(shù)據(jù)，這是因?yàn)?km高度回波對(duì)于強(qiáng)對(duì)流降水系統(tǒng)具有一定的代表性;在使用PPI數(shù)據(jù)時(shí)主要使用0.5°仰角數(shù)據(jù)，這是因?yàn)檠鼋翘呔筒荒芡耆从尺h(yuǎn)距離區(qū)域的強(qiáng)對(duì)流信息。

3.6 圖像外推

（1）外推方式：采取線性平流外推，具備PPI外推和CAPPI外推2種外推方式;為有效追蹤強(qiáng)對(duì)流回波，還采取了用于監(jiān)測(cè)特定區(qū)域的特定外推方式來進(jìn)行回波外推，即設(shè)定一個(gè)回波強(qiáng)度監(jiān)測(cè)數(shù)值（比如≥30dBZ），臨近預(yù)報(bào)軟件將只對(duì)監(jiān)測(cè)值回波區(qū)域進(jìn)行外推，如果在外推圖像中存在監(jiān)測(cè)值回波信息，就將以雷聲提醒和圖像閃爍方式告警。

（2）外推時(shí)間：鑒于雷達(dá)探測(cè)時(shí)間間隔為6min，因此可以根據(jù)需要在1h內(nèi)進(jìn)行6min任意倍數(shù)時(shí)間外推，比如12min、18min、30min、60min等。在強(qiáng)對(duì)流天氣條件下，0-1h及時(shí)準(zhǔn)確的臨近預(yù)報(bào)必將為空管決策提供一個(gè)及時(shí)有效的重要依據(jù)。

（3）預(yù)報(bào)預(yù)警：至于如何根據(jù)回波外推預(yù)測(cè)圖像開展臨近預(yù)報(bào)預(yù)警業(yè)務(wù)、采取相應(yīng)的航空管制措施，需要經(jīng)氣象臺(tái)與管制部雙方協(xié)商后，依據(jù)民航有關(guān)規(guī)定制定一個(gè)可行方案來界定。

4.業(yè)務(wù)應(yīng)用情況

4.1 應(yīng)用效果

在2013-2014年、每年6-8月的雷雨季節(jié)里，業(yè)務(wù)平臺(tái)對(duì)哈爾濱機(jī)場(chǎng)每次出現(xiàn)的雷雨天氣過程都進(jìn)行了0-1h臨近預(yù)報(bào)預(yù)警應(yīng)用，其中，30min的雷達(dá)回波外推預(yù)測(cè)圖像與實(shí)況圖像的擬合率達(dá)到70.0%，60min外推預(yù)測(cè)圖像擬合率達(dá)59.0%，這表明業(yè)務(wù)平臺(tái)能夠輸出較為及時(shí)、準(zhǔn)確的臨近預(yù)報(bào)預(yù)警信息，在哈爾濱機(jī)場(chǎng)保障航班飛行安全和正常的日常氣象服務(wù)工作中發(fā)揮了積極作用，達(dá)到了預(yù)期效果。

4.2 個(gè)例演示

4.2.1 個(gè)例天氣概況

2014年6月7日，受冷渦系統(tǒng)影響，哈爾濱機(jī)場(chǎng)經(jīng)歷一次強(qiáng)雷雨天氣過程：19：32（采用北京時(shí)，以下同）強(qiáng)雷暴伴強(qiáng)降水滾滾而至，雷暴持續(xù)時(shí)間雖然很短，不到30min，但降雨量卻達(dá)20.6mm，并先后造成3個(gè)航班備降或返航、共10個(gè)航班延誤。下面是當(dāng)時(shí)采用PPI特定外推方式進(jìn)行強(qiáng)回波0-1h外推的應(yīng)用情況。

4.2.2 初始數(shù)據(jù)參數(shù)

初始數(shù)據(jù)為哈爾濱機(jī)場(chǎng)2014年6月7日18：21和18：27兩個(gè)時(shí)刻0.5oPPI回波圖（如圖3所示），其中設(shè)定回波強(qiáng)度監(jiān)測(cè)數(shù)值≥30dBZ（如圖3（b）中的黑色實(shí)線內(nèi)區(qū)域所示），其它計(jì)算參數(shù)與前文中所述的相同。

圖3 2014年6月7日0.5oPPI實(shí)況及移動(dòng)矢量圖

圖4 2014年6月7日0.5° PPI預(yù)測(cè)與實(shí)況對(duì)比圖

4.2.3 移動(dòng)矢量計(jì)算

利用圖3中的兩張回波圖，計(jì)算出回波區(qū)域的移動(dòng)矢量（見圖3（b）中的紅色箭頭）。從中可以看出，回波區(qū)域移動(dòng)矢量是不完全一致的，根據(jù)這些矢量外推出來的回波預(yù)測(cè)圖既反應(yīng)回波的移動(dòng)方向和移動(dòng)快慢，又反應(yīng)回波在移動(dòng)中的形變。

4.2.4 圖像外推預(yù)測(cè)

根據(jù)前期計(jì)算出來的回波區(qū)域移動(dòng)矢量，從外推起始時(shí)刻18：27開始進(jìn)行外推計(jì)算，先后外推出未來10張回波預(yù)測(cè)圖（每次運(yùn)行時(shí)間約為1min），限于篇幅，文中只演示30min、60min外推預(yù)測(cè)效果，如圖4所示，其中，左側(cè)為外推起始時(shí)刻18：27實(shí)況圖與強(qiáng)對(duì)流特定監(jiān)測(cè)區(qū)域的外推預(yù)測(cè)圖（圖4中暗紅陰影區(qū)域）的合成圖，右側(cè)為外推時(shí)間對(duì)應(yīng)的回波實(shí)況圖。

4.3 應(yīng)用分析

（1）個(gè)例效果分析：此次針對(duì)強(qiáng)對(duì)流回波監(jiān)測(cè)區(qū)域的每次外推，預(yù)測(cè)圖像與實(shí)況圖都較為接近，而且外推時(shí)間越短越更吻合：在30min外推預(yù)測(cè)圖像中（對(duì)應(yīng)時(shí)間18：57），預(yù)測(cè)圖像與實(shí)況圖相比，整個(gè)回波區(qū)域的強(qiáng)對(duì)流中心位置、范圍和形狀具有較好的吻合性，其中偏南和偏西有兩塊強(qiáng)對(duì)流區(qū)域在逐漸靠近機(jī)場(chǎng)，機(jī)場(chǎng)也就是從19：00開始聞雷。在60min外推預(yù)測(cè)圖像中（對(duì)應(yīng)時(shí)間19：27），強(qiáng)回波區(qū)域已經(jīng)抵達(dá)機(jī)場(chǎng)，與實(shí)際回波實(shí)況圖基本一致，雖靠近機(jī)場(chǎng)南邊的回波區(qū)域的形狀和范圍存在一定差異，但機(jī)場(chǎng)周邊的強(qiáng)回波區(qū)域的中心位置在預(yù)測(cè)圖與實(shí)況圖中相比仍比較接近，而機(jī)場(chǎng)也就是從19：32開始出現(xiàn)了強(qiáng)雷雨，這表明預(yù)測(cè)圖像與實(shí)況圖之間沒有明顯的時(shí)間差距，60min外推圖像仍是有效的、具有一定的參考價(jià)值。

（2）個(gè)例不足分析：此次外推應(yīng)用也存在一些不足，比如在30min外推圖像中，機(jī)場(chǎng)上空強(qiáng)回波區(qū)域左側(cè)的一塊在實(shí)況圖中其實(shí)已消散，在60min外推圖像中，強(qiáng)回波區(qū)前沿抵近機(jī)場(chǎng)，靠近機(jī)場(chǎng)南邊的回波區(qū)的形狀和范圍也存在一定差異，究其原因是因?yàn)槲闹惺褂玫幕夭ㄍ馔萍夹g(shù)暫不考慮回波在移動(dòng)過程中的強(qiáng)度變化。

（3）整體效果分析：在2013-2014年、每年6-8月共2a的應(yīng)用中，業(yè)務(wù)平臺(tái)對(duì)低氣壓、鋒面和高空槽等天氣系統(tǒng)造成的強(qiáng)對(duì)流回波具有較好的外推預(yù)報(bào)預(yù)警效果，但對(duì)冷渦系統(tǒng)造成的渦旋狀的強(qiáng)對(duì)流回波的外推效果相對(duì)較差一些。此外在采取CAPPI外推應(yīng)用中，發(fā)現(xiàn)CAPPI中心“空洞”影響外推計(jì)算效果，需要下一步進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)。

5.結(jié)束語

科研組基于哈爾濱機(jī)場(chǎng)多普勒天氣雷達(dá)和局域網(wǎng)絡(luò)等設(shè)施，采用交叉相關(guān)算法，設(shè)計(jì)研制的臨近預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)平臺(tái)，利用雷達(dá)回波在連續(xù)時(shí)次上的空間最優(yōu)相關(guān)性，計(jì)算回波的移動(dòng)方向和移動(dòng)大小，并采取了必要的回波數(shù)據(jù)質(zhì)量控制和計(jì)算過程質(zhì)量控制等措施，有效地遏制和避免了異?；夭ㄓ绊?、計(jì)算偏差影響，這對(duì)外推預(yù)測(cè)強(qiáng)對(duì)流回波未來的位置和形狀、開展強(qiáng)對(duì)流天氣臨近預(yù)報(bào)預(yù)警在0-1h是有效的。當(dāng)然，目前科研組采用的回波外推方法還暫時(shí)只是一種線性算法，沒有考慮回波在移動(dòng)演變中的非線性變化、垂直運(yùn)動(dòng)、強(qiáng)度演變等，如果外推計(jì)算的時(shí)間太長就失去意義?？蒲薪M計(jì)劃在下一步工作中將對(duì)業(yè)務(wù)平臺(tái)進(jìn)行技術(shù)再升級(jí)，將采取當(dāng)前更為先進(jìn)的處理技術(shù)[4-6]來改進(jìn)外推算法、完善臨近預(yù)報(bào)預(yù)警方法。

參考文獻(xiàn)

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第6篇：民航空管論文范文

摘要：

為了進(jìn)一步發(fā)展我國衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)，論述了該產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀及趨勢(shì)：我國第二代BDS提供區(qū)域服務(wù)以來，在國家有關(guān)部委和地方政府的支持下，衛(wèi)星導(dǎo)航定位產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速；BDS導(dǎo)航定位在我國各行業(yè)、各領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，成為我國重要的時(shí)空基準(zhǔn)；室內(nèi)外高精度無縫導(dǎo)航技術(shù)獲得突破，位置服務(wù)與手機(jī)完美結(jié)合，衛(wèi)星導(dǎo)航定位一系列技術(shù)創(chuàng)新，使衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景光明；而與互聯(lián)網(wǎng)和無線通訊深度融合的衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)，將進(jìn)入家庭和人們?nèi)粘Ｉ?，成為?jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展必不可少的信息。

關(guān)鍵詞：

衛(wèi)星導(dǎo)航定位；BDS；應(yīng)用；發(fā)展

0引言

2000年我國相繼發(fā)射2顆北斗導(dǎo)航試驗(yàn)衛(wèi)星，建成北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)，成為世界上第3個(gè)擁有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國家。2003年發(fā)射第3顆北斗導(dǎo)航試驗(yàn)衛(wèi)星，進(jìn)一步增強(qiáng)了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)性能。2012年底完成5顆地球靜止軌道衛(wèi)星、5顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星和4顆中圓地球軌道衛(wèi)星組網(wǎng)的、具備區(qū)域服務(wù)能力的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)［1］。2014－11，BDS服務(wù)性能獲得國際海事組織批準(zhǔn)，意味著BDS已經(jīng)正式取得國際海事應(yīng)用的合法地位［2］153。除了我國的BDS外，目前已經(jīng)運(yùn)行或者正在部署的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)主要有：美國的全球定位系統(tǒng)、俄羅斯的格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和歐盟的伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，還有日本的準(zhǔn)天頂衛(wèi)星系統(tǒng)、印度區(qū)域?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)等區(qū)域?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)以及星基增強(qiáng)系統(tǒng)和連續(xù)運(yùn)行參考站網(wǎng)等。BDS國際化工作緊隨國家外交大局，分層次有步驟地務(wù)實(shí)推動(dòng)。我國與俄羅斯簽署了《中國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)委員會(huì)與俄羅斯聯(lián)邦航天局在全球衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域合作諒解備忘錄》，與美國簽署了《中美民用衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GNSS）合作聲明》［2］105－108。全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭與合作并存的國際格局以及產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展的趨勢(shì)，促進(jìn)了衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)在更廣泛領(lǐng)域深度應(yīng)用。一個(gè)廣泛應(yīng)用GPS、GLONASS、BDS、Galileo全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)在我國蓬勃發(fā)展和壯大起來。目前，全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)及其產(chǎn)業(yè)正經(jīng)歷前所未有的4大轉(zhuǎn)變：從單一的GPS時(shí)代轉(zhuǎn)變?yōu)檎嬲龑?shí)質(zhì)性的多星座并存兼容的GNSS新時(shí)代，開創(chuàng)衛(wèi)星導(dǎo)航體系全球化和增強(qiáng)多?；男码A段；從以衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用主體轉(zhuǎn)變?yōu)槎ㄎ?、?dǎo)航及授時(shí)與移動(dòng)通信和互聯(lián)網(wǎng)等信息載體融合的新時(shí)期，開創(chuàng)信息融合化和產(chǎn)業(yè)一體化，以及應(yīng)用智能化的新階段；從經(jīng)銷應(yīng)用產(chǎn)品為主逐步轉(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn)營服務(wù)為主的新局面，開創(chuàng)應(yīng)用大眾化和服務(wù)產(chǎn)業(yè)化，以及信息服務(wù)智能化的新階段；從室外導(dǎo)航定位為主轉(zhuǎn)變?yōu)槭覂?nèi)外無縫導(dǎo)航定位的新時(shí)空服務(wù)體系的新紀(jì)元，開創(chuàng)以衛(wèi)星導(dǎo)航為基石的多手段融合、天地一體化、服務(wù)泛在化和智能化的新階段。

1國家政策引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)全面發(fā)展

1．1國家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展

2012－07，國務(wù)院關(guān)于印發(fā)“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃的通知將導(dǎo)航定位及應(yīng)用列為重點(diǎn)發(fā)展方向，要求完善我國全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)，提升衛(wèi)星導(dǎo)航定位應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化水平［3］。2013－08，國務(wù)院的《關(guān)于促進(jìn)信息消費(fèi)擴(kuò)大內(nèi)需的若干意見》中指出，加快推動(dòng)北斗導(dǎo)航核心技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，推動(dòng)BDS導(dǎo)航與移動(dòng)通信、地理信息、衛(wèi)星遙感、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等融合發(fā)展，支持位置信息服務(wù)（locationbasedservices，LBS）市場(chǎng)拓展［4］。2013－09，國務(wù)院辦公廳印發(fā)了《國家衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》，勾劃出產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍(lán)圖，部署了基礎(chǔ)工程、創(chuàng)新工程、安全工程、大眾工程和國際化工程。提出落實(shí)5項(xiàng)保障措施：加強(qiáng)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，形成發(fā)展合力；國家政策，推廣應(yīng)用服務(wù)；完善政策法規(guī)，優(yōu)化發(fā)展環(huán)境；加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，提升發(fā)展水平；加大公共投入，鼓勵(lì)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。同時(shí)規(guī)劃強(qiáng)調(diào)至2020年產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)值達(dá)到4000億元的目標(biāo)［5］。國家發(fā)展改革委、國防科工委印發(fā)《關(guān)于促進(jìn)衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干意見的通知》，要求“加快形成建立以BDS為核心的民用導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)體制。建立統(tǒng)籌協(xié)調(diào)機(jī)制，研究制定BDS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)民用應(yīng)用政策，促進(jìn)BDS的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用；對(duì)于涉及國家經(jīng)濟(jì)、公共安全的重要行業(yè)領(lǐng)域須逐步過渡到采用BDS衛(wèi)星導(dǎo)航兼容其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的服務(wù)體制，鼓勵(lì)其他行業(yè)和領(lǐng)域采用BDS衛(wèi)星導(dǎo)航兼容其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的服務(wù)體制［6］”。國家發(fā)展改革委、財(cái)政部2012年和2013年組織實(shí)施了衛(wèi)星及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項(xiàng)BDS衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用示范類項(xiàng)目。采用支持制造商和用戶聯(lián)合研發(fā)的方式共支持了50個(gè)項(xiàng)目，主要在行業(yè)、大眾和安全3個(gè)方向，國家補(bǔ)貼資金共13．81億元（其中2012年6．13億元，2013年7．68億元），終端示范總數(shù)量達(dá)到3841043臺(tái)（套），芯片示范總數(shù)量達(dá)到500萬片；推動(dòng)了BDS應(yīng)用規(guī)?；l(fā)展，尤其是在提高國產(chǎn)芯片的競(jìng)爭力和終端批量生產(chǎn)能力、降低BDS模塊和終端價(jià)格、提高市場(chǎng)接受度等方面起到了決定性作用［7］。2014年國家發(fā)展改革委和財(cái)政部發(fā)出《關(guān)于組織開展BDS衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)重大應(yīng)用示范發(fā)展專項(xiàng)的通知》，建立以應(yīng)用為導(dǎo)向、用戶為龍頭、企業(yè)為主體的BDS衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式，推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新、服務(wù)模式創(chuàng)新和商業(yè)模式創(chuàng)新，著力促進(jìn)BDS衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)品與服務(wù)的市場(chǎng)化、規(guī)?；瘧?yīng)用；到2016年實(shí)現(xiàn)BDS衛(wèi)星導(dǎo)航及其兼容產(chǎn)品應(yīng)用總量突破3000萬臺(tái)（套），重要領(lǐng)域智能化應(yīng)用水平顯著提升，大眾消費(fèi)市場(chǎng)初具規(guī)模，我國BDS衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)自主化發(fā)展能力顯著增強(qiáng)；重點(diǎn)支持BDS室內(nèi)外位置服務(wù)基礎(chǔ)平臺(tái)建設(shè)、重點(diǎn)行業(yè)和重點(diǎn)區(qū)域的重大示范應(yīng)用［8］。工業(yè)和信息化部電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金管理辦公室印發(fā)通知，明確要求將BDS行業(yè)應(yīng)用示范（交通、電力行業(yè)）項(xiàng)目列為專項(xiàng)招標(biāo)項(xiàng)目，BDS產(chǎn)業(yè)連續(xù)多年被列入電子發(fā)展基金計(jì)劃［9］?？萍疾俊秾?dǎo)航與位置服務(wù)科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃》，要求開展在大眾位置服務(wù)、交通出行服務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、應(yīng)急救援等領(lǐng)域廣泛開展示范應(yīng)用。科技部多年來在“國家863計(jì)劃地球觀測(cè)與導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域”對(duì)BDS科研開發(fā)、芯片研制、終端制造、系統(tǒng)平臺(tái)建設(shè)、室內(nèi)外導(dǎo)航定位等各方面設(shè)立專項(xiàng)，給予科技資金支撐［10］。交通部《關(guān)于加快推進(jìn)“重點(diǎn)運(yùn)輸過程監(jiān)控管理服務(wù)示范系統(tǒng)工程”實(shí)施工作的通知》，要求河北、江蘇、安徽、山東、湖南、貴州、寧夏、陜西、天津9個(gè)示范省市的大客車、旅游車和危險(xiǎn)品運(yùn)輸車輛在2013－03底前，80％以上車輛必須安裝BDS車載終端，6月1日后，凡未按規(guī)定安裝BDS導(dǎo)航的車輛，不予核發(fā)或?qū)彊z道路運(yùn)輸證［11］。交通部、公安部、國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局《道路運(yùn)輸車輛動(dòng)態(tài)監(jiān)督管理辦法》（2014年第5號(hào)令），要求道路運(yùn)輸車輛必須安裝衛(wèi)星定位裝置，并接入由企業(yè)監(jiān)控平臺(tái)上傳到各地政府監(jiān)管平臺(tái)，然后再匯總?cè)珖缆坟涍\(yùn)車輛公共監(jiān)管和服務(wù)平臺(tái)［12］。交通運(yùn)輸部、總裝備部聯(lián)合啟動(dòng)，中國第二代衛(wèi)星導(dǎo)航重大專項(xiàng)應(yīng)用示范工程“基于BDS的中國海上搜救信息系統(tǒng)示范工程”項(xiàng)目。面向全國海洋用戶推廣40萬套BDS海上搜救型手機(jī)及其他BDS終端設(shè)備。在道路運(yùn)輸、海上搜救、內(nèi)河航運(yùn)、貨運(yùn)物流、公眾出行、遠(yuǎn)洋運(yùn)輸和民航空域管理等7個(gè)領(lǐng)域開展BDS重大專項(xiàng)示范工程，計(jì)劃“十三五”前完成所有示范工程的建設(shè)［13］。農(nóng)業(yè)部、財(cái)政部了《2013年農(nóng)業(yè)機(jī)械購置補(bǔ)貼實(shí)施指導(dǎo)意見》，將漁船用BDS船載終端和AIS船載終端納入全國農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼機(jī)具種類范圍；此舉將大幅度提高BDS和AIS船載終端在漁船上的覆蓋率［14］。公安部下發(fā)了《BDS導(dǎo)航系統(tǒng)公安建設(shè)與應(yīng)用指導(dǎo)意見》，高度重視BDS公安應(yīng)用工作，將BDS衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用工作列入全國公安規(guī)劃。國家電監(jiān)會(huì)確立“天地互備，以BDS為主的電力授時(shí)體系”。國家發(fā)改委在2009年至2020年，投資4萬億元用于智能電網(wǎng)建設(shè)。國家林業(yè)局印發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步加快林業(yè)信息化發(fā)展的指導(dǎo)意見》，提出“要以實(shí)施國家林業(yè)BDS應(yīng)用示范工程為先導(dǎo)，帶動(dòng)國產(chǎn)對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)和衛(wèi)星通信系統(tǒng)等在林業(yè)行業(yè)的廣泛應(yīng)用［15］”。國家測(cè)繪地理信息局印發(fā)了《國家測(cè)繪地理信息局關(guān)于BDS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)推廣應(yīng)用的若干意見》，明確要求加快BDS地面基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，著力加強(qiáng)BDS應(yīng)用科技創(chuàng)新，著力支持BDS相關(guān)企業(yè)發(fā)展，著力推動(dòng)BDS行業(yè)應(yīng)用，著力優(yōu)化BDS應(yīng)用市場(chǎng)環(huán)境；并制定了18條貫徹執(zhí)行的具體措施和意見［16］。在國家政策的引領(lǐng)下，北京、天津、廣東、廣西、安徽、湖北、湖南、四川、貴州、河南、河北、陜西、山西、新疆等省、市、自治區(qū)紛紛出臺(tái)地方政策，推動(dòng)了BDS導(dǎo)航定位在各個(gè)地區(qū)和領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用［2］26－35。此外上海、天津、武漢、南京、青島、蘭州、中山、江門等地方政府建立了BDS衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)園高新技術(shù)開發(fā)區(qū)，出臺(tái)優(yōu)惠政策，“筑巢引鳳”吸引BDS衛(wèi)星高新企業(yè)落戶，以BDS產(chǎn)業(yè)推動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展［17］37。國家一系列發(fā)展BDS導(dǎo)航定位政策的出臺(tái)極大地激發(fā)和調(diào)動(dòng)了各行業(yè)應(yīng)用BDS、發(fā)展BDS的熱情，使我國衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)的整體得到升級(jí)發(fā)展，尤其在國產(chǎn)化方面從數(shù)量和質(zhì)量2個(gè)層面均有大幅提升。在我國BDS兼融其他系統(tǒng)的導(dǎo)航與位置服務(wù)已進(jìn)入大發(fā)展、規(guī)模化應(yīng)用的黃金階段。

1．2行業(yè)協(xié)會(huì)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)進(jìn)步

中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會(huì)（簡稱“中位協(xié)”）經(jīng)過20年的辛勤耕耘，架起了BDS導(dǎo)航定位產(chǎn)業(yè)的溝通橋梁：從2011年起年度中國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書；每年舉辦中國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)年會(huì)；評(píng)選、表彰年度衛(wèi)星導(dǎo)航定位科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)項(xiàng)目和優(yōu)秀工程獎(jiǎng)項(xiàng)目、優(yōu)秀論文作者；宣布地圖導(dǎo)航定位產(chǎn)品推薦名單、BDS高精度測(cè)量型接收機(jī)推薦名單；表彰行業(yè)優(yōu)秀企業(yè)和先鋒人物。此外簽約天津武清，建立BDS戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)園；授予鄂爾多斯、濟(jì)寧和廈門“BDS產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用示范基地”稱號(hào)、贛州BDS產(chǎn)業(yè)園“國家BDS產(chǎn)業(yè)應(yīng)用示范基地”稱號(hào)；推動(dòng)在山東泰安東平縣建設(shè)BDS應(yīng)用智能養(yǎng)老示范基地；組織專家對(duì)測(cè)量型BDS接收機(jī)產(chǎn)品性能指標(biāo)進(jìn)行了嚴(yán)格檢測(cè)，對(duì)產(chǎn)品的軟硬件技術(shù)性能等進(jìn)行了綜合評(píng)審。中位協(xié)實(shí)施BDS“百城百聯(lián)百用”行動(dòng)，被列入國家測(cè)繪地理信息局2015年重點(diǎn)工作。中位協(xié)對(duì)首期征集的近百個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行了宣傳推廣［18］。BDS精準(zhǔn)服務(wù)網(wǎng)建設(shè)進(jìn)展順利，BDS與燃?xì)庑袠I(yè)多種業(yè)務(wù)進(jìn)行深度結(jié)合。北京燃?xì)?、深圳燃?xì)?、重慶燃?xì)狻⒊啥汲鞘腥細(xì)?、海南民生管道燃?xì)狻⒑贾萑細(xì)?、寧波興光燃?xì)?、錦州燃?xì)?、惠州、江門、濮陽等多地已經(jīng)開展項(xiàng)目建設(shè)和應(yīng)用。2015－06，中位協(xié)與中燃協(xié)、新奧能源在廊坊舉辦“百城百聯(lián)百用”BDS精準(zhǔn)服務(wù)網(wǎng)落地新奧能源簽約和項(xiàng)目介紹會(huì)。目前，新奧能源已在全國140多家公司逐步建設(shè)BDS精準(zhǔn)服務(wù)站，并與全國精準(zhǔn)服務(wù)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，在工程、運(yùn)營、安全、客戶服務(wù)等業(yè)務(wù)中引入BDS應(yīng)用?；贐DS應(yīng)用構(gòu)建居家養(yǎng)老解決方案項(xiàng)目取得重要進(jìn)展，項(xiàng)目實(shí)施已在四川、遼寧、內(nèi)蒙古、新疆、陜西、山西、廣東、福建、海南、河北、山東、云南、寧夏、江蘇、浙江等開展，養(yǎng)老服務(wù)商已確定發(fā)展用戶達(dá)136萬。BDS車衛(wèi)士———電動(dòng)自行車安全的綜合治理項(xiàng)目已在十余省市和當(dāng)?shù)氐墓膊块T、移動(dòng)運(yùn)營商、保險(xiǎn)公司以及電動(dòng)車生產(chǎn)廠商中合作推廣，目前平臺(tái)有效用戶數(shù)逾萬名。BDS學(xué)生卡項(xiàng)目、橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)項(xiàng)目已經(jīng)啟動(dòng)實(shí)施。中位協(xié)開展的BDS“百城百聯(lián)百用”行動(dòng)，凝聚了企業(yè)力量，有力地推動(dòng)了衛(wèi)星導(dǎo)航定位產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

1．3其他行業(yè)助力產(chǎn)業(yè)升溫

國家和地方政府政策的引領(lǐng)、推廣應(yīng)用專項(xiàng)和科研資金的支持，使企業(yè)看到了BDS朝陽產(chǎn)業(yè)光明的前景。其他領(lǐng)域的企業(yè)紛紛涉足衛(wèi)星導(dǎo)航定位產(chǎn)業(yè)，為產(chǎn)業(yè)的發(fā)展開辟了新的市場(chǎng)空間；尤其是互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的介入，使衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)成為關(guān)注的新熱點(diǎn)?；ヂ?lián)網(wǎng)巨頭阿里巴巴進(jìn)入導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)。2013年阿里巴巴以2．94億美元投資，收購高德28％股份，成為國內(nèi)導(dǎo)航地圖供應(yīng)商［17］43。2014－02阿里巴巴以11億美元全資收購高德，具有甲級(jí)電子地圖測(cè)繪資質(zhì)的高德軟件公司成為阿里巴巴子公司［2］113。百度進(jìn)軍導(dǎo)航領(lǐng)域。2013年百度并購了導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)的龍頭企業(yè)、具有品牌“道道通”導(dǎo)航電子地圖的瑞圖萬方。百度集團(tuán)成立了專門的“地圖事業(yè)部”，致力搭建基于地圖產(chǎn)品的生活服務(wù)平臺(tái)；并于2013年收購了人人網(wǎng)旗下的團(tuán)購業(yè)務(wù)糯米網(wǎng)，推進(jìn)在地圖上的線上線下結(jié)合（onlineTooffline，O2O）等業(yè)務(wù)［17］43。騰訊集團(tuán)在2014－01全資收購了擁有甲級(jí)導(dǎo)航測(cè)繪資質(zhì)的科菱航睿空間信息技術(shù)有限公司，依托其數(shù)據(jù)加快街景數(shù)據(jù)的采集；后又入股四維圖新，成為四維圖新第二大股東［2］113。兵器集團(tuán)砸下重金進(jìn)入導(dǎo)航位置服務(wù)領(lǐng)域。2014年兵器集團(tuán)與阿里巴巴聯(lián)合，各出資10個(gè)億，準(zhǔn)備打造全國位置服務(wù)一張網(wǎng)的建設(shè)。互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)針對(duì)導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)的一系列并購行為，顯示了這一新興產(chǎn)業(yè)的活力。

1．4應(yīng)用市場(chǎng)發(fā)展迅速

近幾年來我國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。2014年產(chǎn)業(yè)總體產(chǎn)值達(dá)到1343億元，較2013年增長29．1％［19］12。同時(shí)，BDS應(yīng)用占比進(jìn)一步提高，國內(nèi)衛(wèi)星導(dǎo)航市場(chǎng)新增銷售產(chǎn)品及系統(tǒng)超過80％已采用BDS兼容技術(shù)。隨著BDS熱度持續(xù)升溫，產(chǎn)業(yè)新增投資和新增企業(yè)數(shù)量保持高速增長，衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)領(lǐng)域企事業(yè)單位數(shù)量已超過13000家，從業(yè)人員近40萬。隨著智能手機(jī)進(jìn)一步普及，國內(nèi)導(dǎo)航定位終端產(chǎn)品總銷量突破3．88億臺(tái)，其中帶衛(wèi)星導(dǎo)航定位功能的智能手機(jī)銷售量達(dá)到3．7億臺(tái)，汽車導(dǎo)航后裝市場(chǎng)終端銷量約910萬臺(tái)，汽車導(dǎo)航前裝市場(chǎng)終端銷量約247萬臺(tái)，各類監(jiān)控終端銷量約650萬臺(tái)，其他便攜式導(dǎo)航設(shè)備（portablenavigationdevices，PND）、個(gè)人導(dǎo)航儀產(chǎn)品銷量約70萬臺(tái)，高精度定位接收機(jī)或板卡產(chǎn)銷量（含出口）超過15萬臺(tái)（套）。同時(shí)，GPS與BDS兼容應(yīng)用正逐漸成為國內(nèi)外廠商產(chǎn)品的主流技術(shù)方案，從而使BDS終端社會(huì)總持有量從2013年的百萬規(guī)模量級(jí)到2014年躍升至千萬量級(jí)［19］12。2015年我國衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值超過1900億元，BDS相關(guān)的貢獻(xiàn)率超過30％，其中在精準(zhǔn)行業(yè)、地理信息和基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域，BDS貢獻(xiàn)率已經(jīng)占到半數(shù)［20］。

2技術(shù)創(chuàng)新展現(xiàn)產(chǎn)業(yè)光明前景

1）室內(nèi)外高精度無縫導(dǎo)航技術(shù)獲得突破?？萍疾恐贫ǖ摹秾?dǎo)航與位置服務(wù)科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃》，明確解決制約我國導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需的瓶頸技術(shù)問題，突破以BDS為核心的多系統(tǒng)兼容互用、室內(nèi)外協(xié)同實(shí)時(shí)精密定位、全息導(dǎo)航地圖獲取融合與更新、位置信息挖掘與智能服務(wù)、高性能組合導(dǎo)航、位置服務(wù)系統(tǒng)及終端性能的測(cè)試監(jiān)測(cè)與評(píng)估等關(guān)鍵技術(shù)。經(jīng)過科研人員、企業(yè)界的共同努力，我國導(dǎo)航與位置服務(wù)市場(chǎng)發(fā)展迅速，以“羲和系統(tǒng)”為標(biāo)志的室內(nèi)外高精度無縫導(dǎo)航技術(shù)獲得突破，使手機(jī)終端獲得室內(nèi)外1～3m的高精度服務(wù)成為可能［21］17－22。國內(nèi)全息位置地圖理念和實(shí)踐取得顯著成果，2012年地圖興趣點(diǎn)超過2000萬，用戶量超過2億，2013年興趣點(diǎn)達(dá)到5000萬，用戶量達(dá)到5億。百度、騰訊等位置服務(wù)擴(kuò)張迅速，2014－01，百度地圖日服務(wù)請(qǐng)求超過40億次，打車、團(tuán)購、旅游、物流等應(yīng)用蓬勃興起，這極大延伸了衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用市場(chǎng)。我國當(dāng)前已成為全球?qū)Ш脚c位置服務(wù)發(fā)展最快、最具活力的市場(chǎng)，極大提升了BDS應(yīng)用的潛在價(jià)值。

2）民航空管運(yùn)行及安全保障應(yīng)用提升。民航空管突破了基于協(xié)同決策的飛行流量調(diào)配等技術(shù)，建立了覆蓋民航局、空管和機(jī)場(chǎng)運(yùn)行部門的協(xié)同決策系統(tǒng)，使空管運(yùn)行服務(wù)能力得到有效提升。目前相關(guān)信息系統(tǒng)與技術(shù)裝備已在民航局運(yùn)行監(jiān)控中心及華北、東北、中南、西北地區(qū)的部分管制中心、繁忙機(jī)場(chǎng)進(jìn)行了應(yīng)用，并取得實(shí)際效益，已使首都機(jī)場(chǎng)的航班平均正常率提高了3．2個(gè)百分點(diǎn)，數(shù)字化放行率達(dá)到80．9％［2］130?？展苎b備國產(chǎn)化取得長足進(jìn)步，成功研制了機(jī)場(chǎng)場(chǎng)面活動(dòng)監(jiān)視與引導(dǎo)系統(tǒng)等空管裝備，打破了國外技術(shù)與產(chǎn)品壟斷，提升了民航空管技術(shù)裝備的國產(chǎn)化水平，為形成自主可控的我國空管系統(tǒng)、提高我國民航空管的安全保障能力做出貢獻(xiàn)。導(dǎo)航科技創(chuàng)新支撐通用航空發(fā)展，突破了多模態(tài)一體化多源監(jiān)視等技術(shù)，形成了軍民兼顧的通用航空運(yùn)行管理技術(shù)解決方案及技術(shù)裝備原型，為實(shí)現(xiàn)看得見、管得住的目標(biāo)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

3）位置服務(wù)與手機(jī)完美結(jié)合?；隰撕褪覂?nèi)外導(dǎo)航技術(shù)開發(fā)的智能手機(jī)應(yīng)用導(dǎo)航軟件“尋鹿”開通了國內(nèi)8大主要城市機(jī)場(chǎng)室內(nèi)定位和位置服務(wù)，成果擁有者已與聯(lián)想集團(tuán)簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，將預(yù)裝到5000萬智能手機(jī)上［2］130：這是國內(nèi)室內(nèi)位置服務(wù)廠商與手機(jī)廠商的首次大規(guī)模合作，也是國內(nèi)室內(nèi)位置服務(wù)廠商更加直觀地進(jìn)入到公眾視野的一次突破。聯(lián)想手機(jī)未來將會(huì)基于“尋鹿”提供的室內(nèi)空間數(shù)據(jù)，面向用戶推出更多的新功能，引起國際跨國公司關(guān)注。當(dāng)今世界主要GNSS芯片商———高通、博通、U－blox以及聯(lián)發(fā)科等公司的最新芯片功能中均包含BDS。目前高通向我國大量銷售的智能手機(jī)套片型號(hào)驍龍8000，就內(nèi)置BDS定位功能。博通和聯(lián)發(fā)科公司提供的智能手機(jī)解決方案也均含有BDS定位功能［22］。

4）多信號(hào)接收處理的互用技術(shù)獲得突破。在國家863“多星座互用關(guān)鍵技術(shù)與仿真驗(yàn)證平臺(tái)”、國防科工局項(xiàng)目“多頻多星座GNSS軟件接收機(jī)”課題的支持下，國家遙感中心衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)處理部針對(duì)現(xiàn)有4大GNSS系統(tǒng)的多信號(hào)互用接收處理技術(shù)，研究了多系統(tǒng)互用接收新方法，創(chuàng)新性地提出了從用戶角度分析評(píng)估多星座互用信號(hào)的捕獲、跟蹤、解調(diào)、抗干擾、抗多徑等性能的評(píng)估方法，為未來多系統(tǒng)互用接收機(jī)的設(shè)計(jì)提供參考，為新體制信號(hào)性能的測(cè)試、驗(yàn)證與互用性評(píng)估提供支持。研發(fā)的4系統(tǒng)9頻點(diǎn)互用接收處理平臺(tái)，可實(shí)時(shí)接收處理4大系統(tǒng)民用信號(hào)，代表著目前國際上實(shí)時(shí)軟件接收技術(shù)的先進(jìn)水平；并在國內(nèi)外學(xué)術(shù)界、工業(yè)界產(chǎn)生了很大影響［2］125－126。5）芯片及接收終端研制取得新進(jìn)展。芯片是衛(wèi)星定位移動(dòng)終端的核心，是衛(wèi)星定位在移動(dòng)通信領(lǐng)域應(yīng)用的關(guān)鍵。目前，國內(nèi)市場(chǎng)移動(dòng)基帶芯片和應(yīng)用處理芯片的國產(chǎn)化率快速提升，國內(nèi)移動(dòng)芯片設(shè)計(jì)在多核、多模、高工藝等方面均有所突破。上海北伽導(dǎo)航科技有限公司的40nm級(jí)射頻基帶一體化芯片“航芯一號(hào)”，路測(cè)定位精度為2．5m，達(dá)到國內(nèi)一流水平，標(biāo)志著我國BDS導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)大規(guī)模應(yīng)用的瓶頸得到突破［2］140。杭州中科微電子有限公司研制的55nm工藝SOCBDS單芯片，實(shí)現(xiàn)BDS、GPS、GLONASS3模聯(lián)合定位，支持任意雙模和單模導(dǎo)航定位，支持6模系統(tǒng)聯(lián)合定位，各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平［2］140。中電華大推出多模SOC導(dǎo)航芯片產(chǎn)品，在歐洲權(quán)威機(jī)構(gòu)ABI剛剛的全球GNSSIC供應(yīng)商排名中，位列第7。國家遙感中心衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)處理部承擔(dān)的互操作型、測(cè)量型和授時(shí)型GNSS接收機(jī)，兼容BDS、GPS、GLONASS和Galileo等4大GNSS系統(tǒng)，能夠接收當(dāng)前和計(jì)劃中的GNSS民用信號(hào)［2］125。BDS星通旗下和芯星通“多系統(tǒng)多頻率衛(wèi)星導(dǎo)航定位關(guān)鍵技術(shù)及SoC芯片產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”項(xiàng)目榮獲2015年度國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)［23］。

3技術(shù)融合拓展產(chǎn)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域

衛(wèi)星導(dǎo)航定位與互聯(lián)網(wǎng)、無線通信是近幾年來發(fā)展最快的3大IT產(chǎn)業(yè)。它們之間相互融合；以衛(wèi)星導(dǎo)航為主體、以基于位置的服務(wù)為代表的綜合信息服務(wù)迅猛發(fā)展，如智能手機(jī)均帶有衛(wèi)星導(dǎo)航和授時(shí)信息，人們佩帶的BDS手表也有導(dǎo)航信息，導(dǎo)航信息逐漸成為人們?nèi)粘Ｉ詈屯獬鏊蕾嚨谋匾畔?，為全球定位系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)入人們的日常生活創(chuàng)造了條件?？梢哉f導(dǎo)航與位置服務(wù)已廣泛深入到社會(huì)各領(lǐng)域、各行業(yè)，尤其在測(cè)繪與地理信息產(chǎn)業(yè)、地殼形變監(jiān)測(cè)、氣象預(yù)報(bào)、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)、物流信息、交通運(yùn)輸管理、社會(huì)治安管理等行業(yè)和領(lǐng)域，衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)已成為主要依賴的技術(shù)手段。衛(wèi)星導(dǎo)航定位與互聯(lián)網(wǎng)和無線通訊結(jié)合產(chǎn)生許多新的服務(wù)模式和經(jīng)濟(jì)效益，其應(yīng)用面不斷擴(kuò)大，如中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會(huì)實(shí)施的“百城、百聯(lián)、百用”行動(dòng)推廣了以下項(xiàng)目

1）“基于BDS的城市管網(wǎng)管理”項(xiàng)目將BDS地基增強(qiáng)CORS系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于燃?xì)鈽I(yè)務(wù)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)，從本質(zhì)上改善了管網(wǎng)建設(shè)、運(yùn)營、安全等業(yè)務(wù)的信息化管理能力和質(zhì)量。

2）基于BDS定位應(yīng)用的“關(guān)護(hù)通”智慧養(yǎng)老服務(wù)系統(tǒng)將互聯(lián)網(wǎng)、BDS導(dǎo)航定位、無線通信技術(shù)、家庭物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無線射頻識(shí)別技術(shù)，以及老人對(duì)親情服務(wù)、緊急救助、健康檢測(cè)和專家咨詢、居家養(yǎng)老服務(wù)等多方面的需求與家人、養(yǎng)老服務(wù)商、醫(yī)療機(jī)構(gòu)等整合在一起，為老人打造一套現(xiàn)代居家養(yǎng)老服務(wù)解決方案；不僅可以破解老人居家養(yǎng)老的社會(huì)難題，而且也開辟了新的就業(yè)渠道，給養(yǎng)老服務(wù)商也帶來可觀的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

3）通用分組無線業(yè)務(wù)、近距離無線通信技術(shù)和第3代數(shù)字通信等通信技術(shù)與導(dǎo)航定位密不可分；基于BDS的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，通過應(yīng)用BDS衛(wèi)星導(dǎo)航定位、GIS等技術(shù)，以GPRS／3G／電臺(tái)／Zigbee／BDS為通信手段，融合多種地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)傳感器，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)信息監(jiān)測(cè)與獲取、地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)管理與集成、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)與防治決策，廣泛應(yīng)用于滑坡、崩塌、泥石流、地裂縫、地面塌陷、地面沉降等地質(zhì)災(zāi)害領(lǐng)域。4）BDS農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)利用BDS衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)，通過高精度GNSS天線接收衛(wèi)星信號(hào)，結(jié)合實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分技術(shù)，在農(nóng)機(jī)車載終端上解算得到高精度位置坐標(biāo)，利用各種傳感，濾除車輛晃動(dòng)誤差，將數(shù)據(jù)輸出給液壓控制設(shè)備，控制農(nóng)用拖拉機(jī)車輛按設(shè)定軌跡自動(dòng)行駛，擁有cm級(jí)控制精度，達(dá)到提高農(nóng)機(jī)作業(yè)精準(zhǔn)度、解放駕駛員高強(qiáng)度工作壓力，解決重播、漏耕、夜晚無法作業(yè)等問題的目的。5）基于GPS／BDS／GPRS／RFID／NFC技術(shù)的電子鎖移動(dòng)通訊終端可用于物流運(yùn)輸?shù)脑谕緦?shí)時(shí)位置以及實(shí)時(shí)鎖狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)控、電子交接，特別適用于各種臨時(shí)不固定的流動(dòng)車輛，免安裝，掛上GPS／BDS電子鎖便可實(shí)現(xiàn)在途實(shí)時(shí)監(jiān)管。

4結(jié)束語

在信息化社會(huì)，絕大多數(shù)動(dòng)態(tài)信息都離不開時(shí)間和位置參數(shù)。衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)在全球的任何地方都可獲得μs至ns級(jí)的時(shí)間信號(hào)；在精確定位上，能達(dá)到cm至mm級(jí)的精度；在性能上，衛(wèi)星導(dǎo)航用戶產(chǎn)品的體積越來越小，功能越來越強(qiáng)，價(jià)格越來越便宜。衛(wèi)星導(dǎo)航定位已從個(gè)別部門、個(gè)別場(chǎng)合的應(yīng)用，逐漸過渡到國民經(jīng)濟(jì)眾多部門基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)平臺(tái)的應(yīng)用；從少數(shù)行業(yè)的專業(yè)應(yīng)用逐漸過渡到公眾的廣泛應(yīng)用。特別在尖端領(lǐng)域如基礎(chǔ)科學(xué)等方面已有廣泛的應(yīng)用。衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)已經(jīng)成熟到可以把廉價(jià)的32位處理器與高性能衛(wèi)星導(dǎo)航內(nèi)核集成在一起，同時(shí)軟件方面突出了用戶界面易用性、人性化。相信到2020年我國BDS衛(wèi)星系統(tǒng)完成布網(wǎng)，屆時(shí)在全球任何位置都能得到BDS衛(wèi)星提供的服務(wù)，BDS導(dǎo)航與位置服務(wù)應(yīng)用將會(huì)進(jìn)一步深入而廣泛地發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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［4］國務(wù)院．關(guān)于促進(jìn)信息消費(fèi)擴(kuò)大內(nèi)需的若干意見：國發(fā)〔2013〕32號(hào)［EB／OL］．（2013－08－08）［2016－01－11］．