专题 反恐应急与消防安全 新品新技术 机场安防 解决方案

论AeroMACS在新疆机场集团中的应用

摘要:AeroMACS航空机场场面宽带移动通信系统是ICAO正式批准的机场场面宽带无线通信标准,中国民航局将此无线电频率资料分配给了民航空管局,民航空管局又授权民航数据通信有限公司,负责全国机场AeroMACS的建设。为各机场利用民航5G通信提供了有效支撑,他分析了新疆机场(集团)公司各机场在新型数字通信系统的组成及结构,对新疆全面信息化一体化建设做了简要论述,在加快新疆各机场新技术应用和“智慧机场”提出他自己了设想。

关键词:航空机场场面宽带移动通信、系统架构、信息高速公路、智慧机场、远程塔台、集中预报、应急救援体系

01  前  言  

AeroMACS(AeronauticalMobile Airport CommunicationsSystem航空机场场面宽带移动通信系统),是国际电联核准全球无线电频率5091-5150MHz用于民航无线通信(俗称民航5G),是ICAO正式批准的机场场面宽带无线通信标准,已于2016年11月ICAO附件10附录3第7章中发布“AeroMACSSARPs”,是实现飞机—机场场面、机场场面—机场场面的高速无线数据传输系统。

2016年中国民航局正式批准(《民航局空管办关于机场航空移动通信系统使用频率的批复》民航空函〔2016〕15号)了国内110个机场的AeroMACS频率资源分配给民航空管局。2017年1月空管局又将频率资源授权民航数据通信公司,由民航数据通信公司负责统一建设、统一运行全国规模的AeroMACS网络。国内110个机场其中新疆机场有乌鲁木齐、喀什、库尔勒、伊宁、和田机场在列之内。

02 AeroMACS的优缺点

首先,简单谈谈AeroMACS系统的优点。AeroMACS技术支持空—地和地—地通信,在机场场面形成综合性通信网络,具有高安全性,支持AOC、A-CDM、ATC等领域应用,具有高带宽特性,每5MHz带宽下行传输速率达到5-9Mb/s。根据民航局批复的文件“一期”建设中乌鲁木齐国际机场航空移动无线电频率5117.5MHz—5147.5MHz共计30M带宽,总带宽下行传输速率达到30-100Mb/s,相比今年新疆机场集团获批的1.8G(专用4G)10M带宽高出6倍多,所以AeroMACS可以承载更多的业务和户用。“三期”建设中喀什、库尔勒、伊宁、和田机场航空移动无线电频率5137.5—5147.5MHz共计10MHz带宽。依据今年新疆机场集团获批的1.8G(专用4G)在只有10M带宽资源,规划设计在10M带宽中承载用户达到1000个,远期将达到3000个,从远期发展来看,这4个机场未必能达到乌鲁木齐国际机场现在规模,所以对这此机场10M带宽足够用了。

其次,谈谈AeroMACS网络构架。按照民航局和民航通信数据公司对中国AeroMACS网络架构的设计,分为:全国联网系统建设方案、局部区域机场系统建设方案和单一机场应用方案,在北京建设网络分布式监控平台,实现对AeroMACS系统基站、终端、传输链路等相关服务监控,计划2021年前完成110个机场的建设(基础设施)。届时喀什、库尔勒、伊宁、和田与乌鲁木齐国际机场建成基AeroMACS系统技术信息空中信息高速公路,实现机场内部多点移动设备定位、语音通讯寻呼、指令收发、数据传输和状态跟踪等多种通信手段。

AeroMACS系统缺点:建设成本高,生产基站设备厂家不多选择余地不多,AeroMACS应用层成熟的系统不多,基于AeroMACS系统现有应用系统大都处于测试或试运行阶段。民航专用5G网的智能终端还没有成熟成品,智能终端还需要向生产厂家订做,成本高且研发周期长等等。

03 4G与AeroMACS在各机场建设的对比

(一)4G缺点

1、各机场申请无线电1.8G频率困难

2017年,新疆维吾尔自治区无线电管理局决定在乌鲁木齐市采用竞争性方式开展对1.8G无线接入系统频率使用许可试点工作,新疆机场集团组织各方专家精心准备参加技术竞争,经无线电专家评审,结果于2017年11月30日在官方网站给予公示,结果:乌鲁木齐城市轨道集团有限公司第一名,新疆机场(集团)有限责任公司第二名。根据竞争性方式使用无线电频率的规则,若第二名申请使用1.8G无线电频率必须实地、实物进行系统干扰和共存测试工作,经多次干扰测试后形成书面报告,最终到自治区无线电管理局的批复。带宽也只有10M。新疆各地州无线电1.8G频率审批权在新疆维吾尔自治区无线电管理局,各地州无线电管理局无权审批,各机场需要1.8G时都必须向自治区无线电管理局申请,手续相对比较繁琐。总之,各支线机场申请1.8G应当比乌鲁木齐国际机场更困难。

2、占频费

每各机场每年交纳1.8G无线电占频费。按照自治区无线电管理局占频收费规定,1.8G设备占频费300元/台。中小机场按100用户数计算,每年约交纳3万元左右的占频费。

3、4G建设成本

在不计算其他弱电工程造价,一套1.8G最小系统工程造价也要500万元左右,根据机场地理特征和规模的不同,每增加一套地面基站工程造价相应增加50万元。

4、4G系统设备维护成本

1.8G系统应当配备相应人员进行日常的维护和管理,又无形中又会增加了机场人力资源的成本。

(二)AeroMACS系统优势

1、AeroMACS系统无线电频率资源已经批复给民航空管局,各机场的民航5G无线电频率都是无法申请到的,更不需要交纳无线电占频费。

2、AeroMACS系统硬件设备由民航数据通信公司负责统一建设,计划2021年前后完成,所以各机场不用考虑民航5G建设可研、申报和审批等繁琐的程序,集团公司不用投入高昂的建设费用,更不用承担AeroMACS系统的建设。

3、AeroMACS系统日常维护和管理都是由民航数据通信公司统一负责。各机场不用考虑AeroMACS系统维护工作和维护费用,不能投入人员对系统日常维护和管理,节约了各机场人力资源成本。

4、AeroMACS系统就是在各机场由国家负责建设的空中“信息高速公路”,各机场在“信息高速公路”上可以迅速建由各类弱电系统、AOC、A-CDM、车辆定位、远程塔台、集中预报等信息中心、数据中心等系统,大大加快了各机场信息化建设,减少成本投入,极大缩短建设的周期。

04  加快推进新疆机场(集团)公司各机场

“智慧机场”的建设

我们从总体AeroMACS系统架构来看,民航数据通信公司最终将全国各机场AeroMACS系统连接在一张“大网”内。我认为,此时新疆机场集团公司在当前应当着手开展工作为,在这张“大网”下设想新疆机场集团下辖各机场“智慧机场”蓝图,做好新疆机场集团顶层设计,规划新疆机场集团信息架构,设计出具有新疆特色的“智慧机场”特征,建立“智慧机场”领导机构,健全集团公司信息建设机制,逐步形成新疆机场集团核心竞争力。

单一机场(支线机场)最小AeroMACS系统组成,见下图:

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若支线机场AeroMACS系统建成后,在此系统基础上分阶段分批次开发支线机场信息系统,开发智能终端,实现智能化电子工单;在飞行区内行驶车辆中加装基于北斗精确定位装置,实现车辆的监控与任务管理;还可以在此系统基础上开发支线机场的、数字化远程气象预报、数字化远程塔台等系统和数字化滑行引导系统。航空器电子飞行包设备已经进入第二阶段测试,不久的将来航空器逐步安装此等设备,必须依赖AeroMACS系统实现电子舱单上传。若支线机场AeroMACS系统建成后,在借鉴国内、外各类成熟的技术基础上,各机场建设的重点要放在应用层、智能终端开发及AeroMACS系统的对接上,必然会缩短建设周期,加快支线机场的“智慧机场”的建设进度。

从新疆机场集团公司层面应当着重建设集团的AeroMACS系统,将各机场、各类数据进行汇聚和集成,最大程度将现有的或即将建成的各系统进行集成,建成数据库集群,建设信息共享平台,实现集团公司各种数据共享,形成一套大系统,为各机场提供正真意义上的“大数据”共享,不让各机场、各系统成为信息的孤岛,才能实现新疆机场(集团)公司“智慧机场”科学化、标准化建设。

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新疆机场集团公司AeroMACS系统网络拓扑图示意图

05 展望AeroMACS系统在新疆机场的应用

(一)在新疆机场集团试点远程塔台应用

民航局正在新疆机场集团试点远程塔台,其最重要的核心在于远程航空器精确定位和机场全景再现,AeroMACS系统是唯一可以接收、发送航空器飞行电子包的系统,航空器飞行电子包比ADS-B信息量更大,不但包括航空器位置和速度信息,还有航空器状态(发动机、油量、舱门、人数、货邮等)及放行单信息,在结合当地机场ADS-B信息等可以开发出准确航空器运行的轨迹,必然是远程塔台对航空器空中跟踪、指挥提供另一条新技术支持。

(二)在新疆机场集团集中预报的应用

虽然2017年新疆机场集团成立了集中预报中心,人员和设备也陆续就位,但是,服务对象大都面向航空公司或机组,大量气象预报产品还保存服务器或纸面上,有效利用AeroMACS系统即时把复杂天气(雷雨、大风、低能见度等)气象预警,推送到运行管理部门、产生岗位和领导手中,推送到智能终端上,提高复杂天气下安全防范裕度,为新疆机场集团安全生产提供有效保障。

(三)基于AeroMACS系统其他应用

新疆机场集团应当基于AeroMACS系统在各机场可以建设基于北斗定位相结合场面车辆监视与导航系统,实现车辆精确定位。基于AeroMACS系统建立新疆机场集团建设一体化应急救援指挥系统。开展基于AeroMACS系统加快航空器衍生服务产品的研究。基于AeroMACS系统还可以开发出更多系统,在全国各机场试验和测试的系统有很多,如:在正在首都机场试验基于AeroMACS的不依赖场面灯光引导的航空器滑行引导在系统,在张家界荷花机场基于北斗定位和AeroMACS的场面车辆监视与导航系统,以及在西安咸阳机场试验的空地数据通信的数字化机坪管制集成系统等,都具有一定代表性,新疆机场集团都可以借鉴。

06  结  语 

在民航局加快发展信息化建设大好形式下,新疆机场集团搭乘“信息高速公路的快车”,把建成数字化、信息化、现代化的“智慧机场”,逐步形成依托信息数字化逐步形式新疆机场集团新的管理模式,使新疆机场集团事业进入了一个新的发展阶段。

参考文献

1、《ICAO附件10》附录3第7章,2016年11月版

2、《民航局空管办关于机场航空移动通信系统使用频率的批复》民航空函〔2016〕15号

论文作者

陈效果-新疆机场(集团)有限责任公司空管业务部

来源:四型机场

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