简介
在传统空中交通管理(ATM)与新兴先进空中交通(AAM)技术融合的推动下,航空业正面临一场巨大变革。随着全球空域需求的增加,新成员彻底改变了传统的交通方式,航空业亟需努力整合ATM与AAM,最终为所有利益相关者实现统一天空愿景。为应对这些迫切要求,国际民用航空组织(ICAO)正牵头更新全球空中导航计划(GANP),修订全球空中交通管理运行概念(GATMOC),并建立一个全面的框架,将AAM整合至现有的航空基础设施中。
成立AAM机构
1.1 先进空中机动研究小组(AAM SG)
在第41届国际民航组织大会上,ICAO达成共识,需要尽快对快速发展的AAM生态系统采取行动,建立一套全球统一的框架以及相关规范和指导文件。在ICAO空中航行委员会(ANC)的领导下,先进空中机动研究小组(AAM SG)于2022年12月成立,其任务是确定全球AAM生态系统的整体愿景,协调全球各方的工作以适应航空技术和运行模式快速发展。
2023年5月1日至5日,第一次研究小组全体会议(AAM SG/1)在蒙特利尔举行,会议决定在研究小组下面成立三个主要工作组,分别是愿景工作组(VISION WG)、小型无人航空器系统(UAS)和无人航空器系统交通管理(UTM)工作组(Small UAS and UTM WG)和探索工作组(EXPLORE WG)。2023年12月11日至15日,在蒙特利尔举行的第二次研究小组全体会议(AAM SG/2)上,小型无人机系统和无人驾驶航空器系统交通管理工作组被更名为指导文件开发工作组(Guidance Development WG)。愿景工作组为国际民航组织未来AAM工作计划和战略提出建议;指导文件制定工作组的工作包括制定UTM实施指导材料,了解各个成员国和各地区实施UTM的进展情况,促进实施AAM的运营和监管基础;探索工作组将确定将要开展的探索工作的新领域,并向AAM SG提供综合信息和建议。
国际民航组织正在推进的与AAM相关的工作事项包括:
垂直起降场(Vertiport)的设计;
AMM在全球空中交通管理中的运行概念;
全球空中航行计划(GANP)有关AAM的重大修订。
1.2 完善空中交通服务(CATS)全球理事会
为支持ICAO的工作,民用空中航行服务组织(CANSO)于2021年成立了完善空中交通服务(CATS)全球理事会,在推动航空业转型方面也发挥了至关重要的作用。CATS提供了一个创新论坛,汇集了来自航空业的80多个组织,目前的重点是确定ATM行业在未来数年乃至数十年内需要实施的根本性转变,并制定实现途径。面对日益增长的运输需求和技术进步,这些转变对于确保航空运输的安全、效率和可持续性至关重要。CATS全球理事会将包括空中航行服务提供商(ANSP)、监管机构、行业协会、技术提供商和航空公司在内的主要利益相关者聚集在一起,促进协作与创新,以应对复杂的挑战,推动ATM领域的积极变革。
想要实现统一天空愿景,在很大程度上取决于技术进步和创新精神驱动下的集体努力。航空业的转变需要行业领导者、监管机构和利益相关者之间的协作。CATS全球理事会在这项事业中发挥着关键作用,它与ICAO等组织和所有利益相关者密切合作,共同探索出了一条更安全、更高效和更具包容性的空域系统发展道路。
AAM国际会议
2024年1月17日至18日,美国国家航空航天局(NASA)、美国联邦航空管理局(FAA)和CANSO在硅谷举行了“2024年未来航空合作:转变ATM和AAM”活动,硅谷创新机构和传统空域用户以及服务提供商都参与了此次合作,共同探讨未来将面临的一些关键问题和挑战。活动议题包括ATM和AAM愿景的兼容性、制定符合行业需求的研究路线图和时间表、空域分类的演变发展、对未来空域功能体系结构的高层次建议以及需要进一步协作的关键领域。此次活动得到了欧洲单一天空空中交通管理研究计划联合执行体(SJU)、国际航空研究论坛(IFAR)和欧洲航行安全组织(EUROCONTROL)的支持。
2024年9月9日,ICAO在加拿大蒙特利尔举办第一届AAM大会,会议为期四天,安排了40组全球不同领域的专家的对话和演讲,以及6个热点话题专题研讨会,不仅探讨了AAM的未来,更在实践中彰显了环保、公平和包容的理念。这次盛会聚集了来自75个国家的1400名代表,包括各国政府官员、联合国系统和国际航空业的顶尖人士。
关键转变
为了航空运输业的未来发展,必须实施一些关键的转变,包括采用基于航迹的运行方式(TBO),代表了空域管理和利用方式的根本转变,以及共享航迹信息和实施完善的飞行和流量信息管理政策,将有助于优化决策并提高运行效率。
及时的信息共享(利益相关者之间的实时数字信息交换):对于决策优化和空域管理至关重要。全系统信息管理(SWIM)和飞行信息管理(FF-ICE)等技术有助于及时共享信息,使利益相关者能够对不断变化的情况做出动态响应。无论是涉及大型飞机运行还是新进入空域的成员,更好的信息共享能更有效地调整上游速度,而不是在航站区停滞;能更有效地在上游重新分配跑道,而不是在航站区规定诸多航向;能及时提供相关信息以使电动垂直起降飞行器(eVTOL)降落在垂直起降机场或停机坪,而不是使其长时间处于待降状态。 动态/灵活的空域配置和管理:传统的空域设计和管理流程正被动态、灵活配置所取代。这种转变可以更有效地利用空域,并支持将新成员整合至空域系统中。 先进的安全能力:在保持或提高安全标准的同时,先进的安全能力对于日益复杂和自动化的航空运行至关重要。及时的航空安全管理将持续监测、评估和确定各种系统的应急措施,包括为飞机系统提供服务的系统以及飞机系统内部的系统。 整体系统性能管理:随着空域运行变得更加复杂和多样化,需从多个方面优化整体系统性能,包括安全、效率、流量管理、噪声和排放。自动化算法和先进技术在管理整体系统性能方面发挥着至关重要的作用。 现代化的规章制度和流程:当前规章制度和流程的改革速度必须跟上技术创新的速度。精简的监管过程和灵活的标准制定对于航空技术和操作流程的快速发展至关重要。 一体化/自适应通信、导航和监视(CNS):一体化CNS能力对于确保空域系统的安全和高效运行至关重要。自适应通信、导航和监视技术可应对不断增加的交通量,帮助新成员进入空域。 其他转变包括:不断发展自适应的飞行规则和空域结构;提高航空系统的自主水平;基于性能的规定框架以实现全球全面协调;加强间隔管理/检测和规避系统,以及开发通用高度参考(气压和几何测高法)。
这些转变都将在重塑航空运输方面发挥关键作用,需要各方的全面努力。在实现统一天空愿景的过程中,协作、创新和适应性至关重要。此外,此目标还提出了一个问题:ATM的这些转变将给AAM带来什么影响,以及AAM的愿景如何与这些转变保持一致。
总结
通过不同机构的协同努力,可以充分发挥ATM和AAM的潜力,调整两者的发展目标和策略以使其保持一致,为航空业的变革提供动力,有望彻底改变空中航行方式,并为航空运输业的增长和发展带来新的机遇。
本文来源:防务快讯
关注公众号了解更多
会员申请 请在公众号内回复“个人会员”或“单位会员
欢迎关注中国指挥与控制学会媒体矩阵
CICC官方抖音
CICC头条号
CICC微博号
CICC官方网站
CICC官方微信公众号
《指挥与控制学报》官网
国际无人系统大会官网
中国指挥控制大会官网
全国兵棋推演大赛
全国空中智能博弈大赛
搜狐号
一点号