近日, 《国际民用航空公约》 附件10最新修订版正式生效。值得一提的是,其中包括了北斗卫星导航系统标准和建议措施,这标志着中国北斗正式加入国际民航组织(ICAO)标准,成为全球民航通用的卫星导航系统。

  《国际民用航空公约》是全球民航领域最重要的现行国际公约,被称为国际民用航空活动的宪章性文件。1947年4月4日生效后,约有150个加入国。

  北斗系统是我国着眼于国家安全和经济社会发展需要,自主建设、独立运行的卫星导航系统,也是联合国认可的四大全球卫星导航系统之一,已为全球200多个国家和地区用户提供服务。

  “加入ICAO难度最大”

  自建设以来,北斗系统在多个领域积极履行国际义务,在全球化、国际合作和北斗全球应用国际标准化工作中,取得一系列成绩。

  在卫星导航领域,北斗系统是四大全球卫星导航系统核心供应商之一。相关专家连续担任联合国全球卫星导航系统国际委员会(ICG)供应商论坛主席,多名专家担任重点议题工作组和任务组主席等。

  在海事领域,国际海事组织(IMO)认可北斗系统作为第三个世界无线电导航系统,并批准发布《船载北斗卫星导航系统(BDS)接收机设备性能标准》。

  在移动通信领域,2012年我国启动了北斗系统进入第三代合作伙伴计划(3GPP)的工作。3GPP是全球影响力最大的移动通信国际标准制定组织之一,制定的通信技术规范拥有全球最大的产业和用户规模。2020年7月,首批支持北斗三号新信号的5G标准发布。

  相较于其他国际化标准,此次加入ICAO难度最大。

  “测试都以年为单位,要求北斗系统的星座可用性达到99.999%以上。”北斗三号卫星系统副总师任前义对《中国经济周刊》记者表示,由于民航业的特殊性,ICAO对卫星导航系统的连续性、可用性和高精度要求颇高,要经过189项技术指标的验证,从而充分证明系统符合民用航空安全运行的需求。

  2010年,中国卫星导航系统管理办公室联合中国民用航空局,正式申请北斗系统进入ICAO标准。2020年,北斗系统相关性能指标技术验证全部通过,全面覆盖了精度、可用性、可靠性、覆盖范围和抗干扰性能等内容,标志着北斗系统进入ICAO标准工作的最核心和最主要任务圆满完成。

  10余年间,历经了28次工作会议、50余次技术讨论、提交百余份技术文件、答复2000余项问题,北斗系统标准和建议措施成功加入ICAO标准。

  北斗系统的安全性和可靠性

  目前,由于GPS在国际上的技术优势,全球航空公司的星基导航均使用GPS信号。中国民用航空局空管办副巡视员刘连喜曾表示,2019年发生过中南、华东、东北等地区陆续反映航班因GPS信号异常导致延误或取消的问题。

  “北斗系统加入ICAO后,将增强民航使用卫星导航系统的可用性和安全性。” 任前义表示,因为卫星导航系统信号本身的脆弱性,从安全角度考虑,民航公司通常会采用GPS+地基增强等方式,提高精准度。

  增加北斗系统后,民航公司可以在星基导航方面形成多卫星导航系统联合,提升民航机载接收机对异常卫星的识别能力,从而提高卫星导航系统的安全性。“北斗系统为将来仅依靠卫星导航系统进行导航服务提供了一种可能性。”任前义说。

  任前义表示:“北斗卫星导航系统的星座设计,在中国及周边的可视卫星数量更多,这对中国民航提高飞行导航的精度、可靠性都有很大贡献。北斗系统特有的短报文通信服务将为航班运行提供更多的信息传递方式,提高信息传递的可靠性和及时性。”

  据他介绍,虽然短报文和飞行数据记录仪“黑匣子”都是应对突发事件的装置,但黑匣子本质是信息采集系统,只能采集记录,无法传递信息,主要用于航空器事故的调查、维修和飞行试验。而短报文则可以在危急时刻,及时向外传递救助信息和位置坐标等。

  近年来,北斗系统在国内通用航空领域已经有了成熟使用,有效解决飞行动态的实时掌握和发生飞行事故难以立刻发现的难题。

  2018年9月,一架通航飞机在新疆和田山区失联,正是通过北斗的短报文功能发送了定位信息,让搜救力量及时获得飞机初步坐标,助力机组人员平安获救。

  任前义表示,北斗系统正式加入ICAO,进一步验证了北斗系统的全球服务能力,北斗的安全性和可靠性得到了世界的认可。

  增加北斗系统,降低运营成本

  按照中国民用航空局发布的《中国民航北斗卫星导航系统应用实施路线图》,到2035年底,我国将构建以北斗系统为核心的、与GPS等其他星座兼容互操作的双频多星座GNSS(全球导航卫星系统)技术应用体系。

  如果民航公司采用北斗系统,是否会增加运营成本?对此,任前义坚定地表示:“肯定不会。”

  据他介绍,北斗系统如果应用于某一架或某一型飞机上,对于硬件实际上没有特殊要求。“就像很多手机既能接收GPS信号,也能接收北斗信号一样,主要的升级在于软件系统,成本并不高。”

  相反,在航路阶段,由于更多卫星的加入,与单GPS系统相比,极大提升了导航服务的精度和安全性,能逐渐降低民航公司对其他导航引导技术的依赖,减轻这部分的运维成本。“多系统卫星导航的应用,在未来能降低民航运营成本。” 任前义说。

  同时,任前义表示:“北斗系统加入ICAO标准,打破了GPS在全球航空公司的垄断。未来全球的民航公司进行机载设备升级,就可以采用多系统接收机,增加了北斗系统的重要用户群,对北斗系统产业化扩展、国际影响力提升都有重要意义。”

  12月1日,中国东航正式取得中国民航局颁发的波音737-700/800飞机加装北斗三号民航飞机追踪系统的补充型号合格证(STC),这标志着前期已经取得CTSOA(中国民航局颁布的民用航空器上某些材料的最低性能标准)的首套基于中国北斗三号卫星的追踪系统可以投入装机商用。

  该飞机追踪系统可通过北斗三号卫星系统获得客机的位置信息,再通过短报文功能传输到地面,不仅可以完全满足航迹定位追踪4D/1(以每1分钟间隔记录经度、纬度、高度、时刻)的要求,也将助力飞机健康监控及发动机远程诊断能力的提升,有利于优化航迹降低油耗、助力低碳飞行。