軍民融合建設(shè)軍航空管通信網(wǎng)

陳　強(qiáng)，侯惠峰，潘樂義

（國家空管通信導(dǎo)航技術(shù)重點實驗室）

摘　要：空管監(jiān)視信息（包括空管一次二次雷達(dá)信息、ADS-B信息等）、自動轉(zhuǎn)報信息（包括飛行情報、航行情報、氣象情報等）是軍航空管核心業(yè)務(wù)信息，是空管通信網(wǎng)保障的重點。本報告首先總結(jié)軍航空管通信網(wǎng)的現(xiàn)狀與不足，然后分析了軍航空管面臨的發(fā)展形勢、對通信保障的總體要求和有利條件，最后以軍民融合為建設(shè)模式，提出了軍航空管通信網(wǎng)的發(fā)展路線。

關(guān)鍵詞：空管核心信息；軍航空管通信網(wǎng)；軍民融合

Developing Military ATC Communication Network by Military and Civilian Integration

Chen Qiang，Hou Huifeng，Pan Leyi

（National ATC Communication and Navigation Key Laboratory）

Abstract：ATC surveillance and flight plan information are the most necessary information for the military ATC system.This article first briefly introduces the current status of military ATC communication network，especially its shortcomings，then analyzes China’s aviation development trend from all social aspects，overall requirement for military ATC communication network and some helpful condition coming from both civilian and military information infrastructure，last deeply explains the meaning of Military and Civilian Integration towards military ATC communication network and further discusses the milestones on the path of Military and Civilian Integration for the development of military ATC communication network in the next 10 years.

Key words：ATC surveillance and flight plan information；ATC communication network；Military and Civilian Integration

1　軍航空管通信網(wǎng)的現(xiàn)狀與不足

1.1　軍航空管通信系統(tǒng)現(xiàn)狀簡述

在保障空管核心業(yè)務(wù)信息傳輸方面，軍航先后建設(shè)了C頻段衛(wèi)星通信網(wǎng)、Ku頻段衛(wèi)星通信網(wǎng)和地面基礎(chǔ)通信網(wǎng)，實現(xiàn)了空管實時業(yè)務(wù)信息和非實時業(yè)務(wù)信息的集中承載。圖1為軍航空管業(yè)務(wù)信息分類和傳輸保障關(guān)系示意圖。軍航空管基礎(chǔ)通信網(wǎng)采用時隙化信道傳輸空管一、二次雷達(dá)信息，為多業(yè)務(wù)交換平臺提供N×64Kbps的數(shù)字信道。

在軍民航信息互聯(lián)方面，軍航管制中心通過地面專線從民航管制中心引接了100多部民航二次雷達(dá)信息，還通過全國空管系統(tǒng)飛行情報聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)實現(xiàn)了民航飛行計劃向軍航單向傳輸。

在空域管理改革方面，完成了“兩區(qū)一島”試點和珠海航空產(chǎn)業(yè)園目視航線飛行低空空域?qū)毡O(jiān)視和地空通信設(shè)施的建設(shè)，完成了沈陽法庫等4個通航飛行服務(wù)站的建設(shè)。此外，完成了全國對空射擊管理系統(tǒng)通信配套建設(shè)，實現(xiàn)軍航管制中心與軍隊對空射擊管理、組織單位之間的監(jiān)視和計劃信息傳輸。

1.2　軍航空管通信網(wǎng)的不足

盡管軍航空管通信網(wǎng)為保障空管系統(tǒng)穩(wěn)定運行發(fā)揮了很大作用，但在以下方面仍存在不足：一是從保障對象看，服務(wù)通用航空和無人機(jī)能力不足；二是從信息交互看，軍民之間交互不暢；三是從網(wǎng)絡(luò)與信息安全看，空管通信網(wǎng)存在風(fēng)險隱患。

2　面臨的發(fā)展形勢、總體要求和有利條件

2.1　發(fā)展形勢

一是公共運輸航空保持強(qiáng)勁發(fā)展。“十二五”期間，機(jī)場旅客吞吐量保持年均13.6%的增長速度，2015年達(dá)到9.4億人次；機(jī)場貨郵吞吐量保持年均10.7%的增長速度，2015年達(dá)到1738萬噸。民航機(jī)場數(shù)量將不斷增加，飛行總量還會持續(xù)增長，繼北京、上海、廣州之后，成都、深圳、昆明、西安、杭州等機(jī)場也將躋身世界繁忙機(jī)場行列，華北、華東、中南和西南等地區(qū)成為世界上空中交通流量較大的地區(qū)。

二是軍事航空呈現(xiàn)跨越式發(fā)展。以四代機(jī)為骨干的空中作戰(zhàn)力量基本形成，軍用無人機(jī)應(yīng)用更加廣泛和頻繁，以艦載航空器為主的新型海上航空力量得到大力發(fā)展，陸軍航空兵規(guī)模也迅速擴(kuò)大，軍事飛行訓(xùn)練進(jìn)一步突出實戰(zhàn)化、對抗性，多機(jī)種、多機(jī)場、大區(qū)域合同訓(xùn)練的比重加大，東海戰(zhàn)巡、繞臺巡航、南海警巡成為常態(tài)化，軍事航空活動范圍將進(jìn)一步擴(kuò)大到國家利益相關(guān)區(qū)域，空中力量應(yīng)對多種安全威脅、完成多樣化軍事任務(wù)更加繁重。

三是通用航空將快速發(fā)展。隨著經(jīng)濟(jì)社會的持續(xù)發(fā)展和低空空域管理改革的不斷深化，通用航空產(chǎn)業(yè)必將快速發(fā)展。2016年5月，國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《關(guān)于促進(jìn)通用航空業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》提出，到2020年，建成500個以上通用機(jī)場，基本實現(xiàn)地級以上城市擁有通用機(jī)場或兼顧通用航空服務(wù)的運輸機(jī)場，覆蓋農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū)、主要林區(qū)、50%以上的5A級旅游景區(qū)。通用航空器達(dá)到5000架以上，年飛行量200萬小時以上，培育一批具有市場競爭力的通用航空企業(yè)。通用航空業(yè)經(jīng)濟(jì)規(guī)模超過1萬億元，初步形成安全、有序、協(xié)調(diào)的發(fā)展格局。

四是民用無人機(jī)迅猛發(fā)展。隨著民用無人機(jī)技術(shù)的完善，其應(yīng)用逐漸從視距應(yīng)用擴(kuò)展到超視距應(yīng)用，從消費領(lǐng)域擴(kuò)展到巡檢、農(nóng)業(yè)、物流、安防等多個行業(yè)，預(yù)計2019年銷量將突破300萬架。而近些年來不規(guī)范使用無人機(jī)的問題越來越多，需要盡快建立完善的無人機(jī)安全飛行機(jī)制，既要保障空域安全，也要盡可能多地給予無人機(jī)用戶自由飛行的權(quán)益，促進(jìn)無人機(jī)行業(yè)的健康發(fā)展。

2.2　總體要求

未來五至十年是我國從航空大國向航空強(qiáng)國發(fā)展的關(guān)鍵時期。軍航空管對通信網(wǎng)絡(luò)的總體要求可概括如下。

一是更可靠更安全。要堅持光纜網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)等多種通信手段并用的保障體系，加強(qiáng)不同通信網(wǎng)的一體化融合，使光纜網(wǎng)和衛(wèi)星通信網(wǎng)形成“不間斷”網(wǎng)，確保核心業(yè)務(wù)信息高可靠傳輸。要按照國家、軍隊標(biāo)準(zhǔn)配備密碼裝備和網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)措施，堅決守住安全底線。二是聯(lián)得通聯(lián)得順。要實現(xiàn)民航、通航、民用無人機(jī)的飛行監(jiān)視信息實時準(zhǔn)確傳輸?shù)杰姾焦苤浦行模娒裰g交互飛行計劃等信息要便捷、及時、高效。三是高質(zhì)量高效益。要滿足軍航管制中心不斷增長的傳輸容量要求，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管和資源調(diào)配自動化、智能化，避免重復(fù)建設(shè)、建而不用，效益發(fā)揮更加充分。

2.3　有利條件

一是國家實施寬帶戰(zhàn)略。2013年國務(wù)院發(fā)布了《“寬帶中國”戰(zhàn)略及實施方案》，指出寬帶網(wǎng)絡(luò)是新時期我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的戰(zhàn)略性公共基礎(chǔ)設(shè)施，確定了技術(shù)路線和發(fā)展時間表，提出了重點任務(wù)，制定了政策措施。要通過加強(qiáng)頂層設(shè)計，統(tǒng)籌網(wǎng)絡(luò)部署、技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、應(yīng)用服務(wù)和安全保障能力建設(shè)，加快完善相關(guān)政策和發(fā)展環(huán)境，有效支撐我國經(jīng)濟(jì)、科技和社會發(fā)展。

二是我軍軍事柵格化信息網(wǎng)已開始建設(shè)。全軍新一代公用信息基礎(chǔ)設(shè)施的主體和核心——軍事柵格化信息網(wǎng)已進(jìn)入建設(shè)使用階段。軍事柵格化信息網(wǎng)是軍事通信網(wǎng)絡(luò)的新形態(tài)，是通信手段綜合運用、體系結(jié)構(gòu)抗毀抗擾、指揮鏈路全程貫通、信息資源按需共享、安全防護(hù)自主可控、組織保障快捷靈活的公用網(wǎng)絡(luò)平臺，也是全軍綜合電子信息系統(tǒng)的關(guān)鍵支撐，對于建設(shè)各類信息系統(tǒng)、構(gòu)建聯(lián)合作戰(zhàn)體系和形成體系作戰(zhàn)能力具有基礎(chǔ)性、支撐性和全局性作用。

三是4G/5G寬帶移動通信網(wǎng)將有助于實現(xiàn)數(shù)字化低空。2018年2月，華為公司、民航局以及多家技術(shù)單位共同發(fā)布《低空聯(lián)網(wǎng)無人機(jī)安全飛行測試報告》。該報告分析了當(dāng)前蜂窩網(wǎng)絡(luò)的無人機(jī)低空覆蓋測試數(shù)據(jù)，提出蜂窩聯(lián)網(wǎng)無人機(jī)安全飛行架構(gòu)和業(yè)務(wù)流程，研究基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的無人機(jī)安全飛行解決方案可行性。全國首個“低空數(shù)字化應(yīng)用創(chuàng)新基地”也已在上海正式揭幕，為無人機(jī)聯(lián)網(wǎng)后的監(jiān)管探索和應(yīng)用創(chuàng)新加速提供了有力平臺。

四是我國自主知識產(chǎn)權(quán)的衛(wèi)星通信（導(dǎo)航）系統(tǒng)和裝備全面發(fā)展。經(jīng)過近20年的積累，我國衛(wèi)星通信（導(dǎo)航）系統(tǒng)從完全依賴引進(jìn)，發(fā)展到擁有完整自主知識產(chǎn)權(quán)，其中標(biāo)志性的系統(tǒng)有：我軍第二代軍事衛(wèi)星通信系統(tǒng)，S頻段衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)“天通一號”，首顆高通量衛(wèi)星通信系統(tǒng)“中星16”號，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。這些衛(wèi)星系統(tǒng)與4G/5G系統(tǒng)相結(jié)合，可覆蓋不同高度層，構(gòu)成一個全新的、豐富多彩的“網(wǎng)聯(lián)天空”。

五是國家戰(zhàn)略為網(wǎng)絡(luò)信息安全制度和裝備發(fā)展提供強(qiáng)大動力。國家和軍隊高度重視網(wǎng)絡(luò)信息安全，加大推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)信息安全制度建設(shè)，發(fā)布《中華人民共和國網(wǎng)絡(luò)安全法》，完善網(wǎng)絡(luò)空間安全戰(zhàn)略，健全信息安全等級保護(hù)的相關(guān)管理規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。我軍新一代信息網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)體系——“810工程”已基本完成系統(tǒng)研制，建立網(wǎng)系受控互聯(lián)、計算環(huán)境自主可信和信息共享安全可控機(jī)制，為機(jī)固互聯(lián)、業(yè)務(wù)融合、資源共享提供安全保障技術(shù)支撐。

3　走軍民融合道路　建設(shè)軍航空管通信網(wǎng)

3.1　軍民融合在軍航空管通信網(wǎng)建設(shè)中的具體內(nèi)涵

軍民融合在軍航空管通信網(wǎng)建設(shè)中的具體內(nèi)涵可以從兩個方面理解。

一是以融入軍事通信網(wǎng)絡(luò)體系為發(fā)展方向，軍航空管地面網(wǎng)融入軍事綜合網(wǎng)，衛(wèi)星通信網(wǎng)融入軍事衛(wèi)星通信體系，在網(wǎng)絡(luò)運維、傳輸質(zhì)量、安全防護(hù)、網(wǎng)/域間信息受控交換、密碼裝備等方面問題得到統(tǒng)一解決，已建空管基礎(chǔ)通信網(wǎng)作為補(bǔ)充備份繼續(xù)發(fā)揮作用。

二是充分利用民航空管相關(guān)建設(shè)成果和互聯(lián)網(wǎng)、寬帶移動通信網(wǎng)等國家信息基礎(chǔ)設(shè)施，獲取公共運輸航空、通用航空、民用輕小型無人機(jī)、民用對空射擊等空域使用的態(tài)勢和計劃信息；充分利用具備相關(guān)資質(zhì)的通信服務(wù)企業(yè)資源，為空管應(yīng)急通信提供傳輸服務(wù)保障。

3.2　軍航空管通信網(wǎng)融入軍事通信網(wǎng)體系的必要性

一是適應(yīng)軍隊規(guī)模結(jié)構(gòu)和力量編成改革的必然要求。這次改革，軍委聯(lián)合作戰(zhàn)指揮中心成立了空域管理保障大隊，各個戰(zhàn)區(qū)成立了戰(zhàn)區(qū)聯(lián)合作戰(zhàn)指揮中心空域管理保障隊。他們既要通過指揮通信網(wǎng)獲得高密級的空域使用態(tài)勢和計劃信息，同時又必須通過軍航空管通信網(wǎng)獲取日常的大量非涉密空域使用信息，使得軍航空管通信網(wǎng)與指揮通信網(wǎng)之間的信息交換十分頻繁，只有納入軍網(wǎng)體系，才能更安全高效地實現(xiàn)網(wǎng)間信息受控交換。

二是滿足軍航空管通信網(wǎng)安全和信息保密的必然要求。軍航空管衛(wèi)星通信網(wǎng)采用我軍二代軍事通信衛(wèi)星裝備，密碼裝備、密鑰更新將得到統(tǒng)一保障，徹底解決軍航空管衛(wèi)星通信網(wǎng)失泄密隱患。按照我軍信息安全等級保護(hù)的相關(guān)管理規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，配套建設(shè)空管通信網(wǎng)安全防護(hù)系統(tǒng)，為機(jī)固互聯(lián)、業(yè)務(wù)融合、資源共享提供安全保障技術(shù)支撐。

三是獲得優(yōu)質(zhì)日常運維服務(wù)的必然要求。柵格化軍事信息網(wǎng)即將成為我軍新一代公用信息基礎(chǔ)設(shè)施的主體和核心，網(wǎng)絡(luò)覆蓋、容量、接入、服務(wù)、安全等能力得到大幅提升，為大規(guī)模作戰(zhàn)和其他軍事行動提供穩(wěn)定高效、安全可靠的信息基礎(chǔ)設(shè)施，軍航空管信息網(wǎng)絡(luò)只有融入柵格網(wǎng)體系才能在日常運維服務(wù)方面得到更好的保障。

3.3　軍航空管通信網(wǎng)融入軍事通信網(wǎng)體系的實施路線

總體來講，軍航空管通信網(wǎng)融入軍事通信網(wǎng)體系采取兩步走策略。

第一步，從目前到“十四五”末，空管地面網(wǎng)：先實現(xiàn)由軍事綜合網(wǎng)承載“非實時業(yè)務(wù)信息”，“實時業(yè)務(wù)信息”仍由空管基礎(chǔ)通信網(wǎng)承載。衛(wèi)星網(wǎng)：在軍航各級固定管制中心，采用軍事衛(wèi)星技術(shù)體制裝備，租用商用通信衛(wèi)星資源，建設(shè)C頻段衛(wèi)星通信網(wǎng)。采用不間斷網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將地面網(wǎng)和衛(wèi)星網(wǎng)融為一體，確保核心業(yè)務(wù)高可靠傳輸，實現(xiàn)衛(wèi)星資源高效利用。

第二步，“十五五”以后，地面網(wǎng)：逐步實現(xiàn)空管雷達(dá)信息IP化傳輸，視情由軍事綜合網(wǎng)統(tǒng)一承載，空管基礎(chǔ)通信網(wǎng)成為備份網(wǎng)絡(luò)。衛(wèi)星網(wǎng)：軍航空管業(yè)務(wù)從非實時業(yè)務(wù)開始，逐步由空軍軍事衛(wèi)星通信網(wǎng)承擔(dān)，逐步減少租用商用通信衛(wèi)星資源，在確保滿足用戶要求的前提下，進(jìn)一步提高帶寬和裝備使用效益。

3.4　充分利用民航建設(shè)成果和民用通信服務(wù)資源

一是利用民航ADS-B系統(tǒng)建設(shè)成果，實現(xiàn)通航監(jiān)視。中國民航局已明確廣播式自動相關(guān)監(jiān)視（ADS-B）技術(shù)作為滿足通航運行的一種監(jiān)視手段，正按照統(tǒng)一規(guī)劃、建設(shè)地面監(jiān)視基礎(chǔ)設(shè)施，為通用航空安全運行提供監(jiān)視服務(wù)的總體原則，采取三級四層總體技術(shù)架構(gòu)，結(jié)合我國國情和通用航空發(fā)展，逐步部署和完善廣播式自動相關(guān)監(jiān)視地面基礎(chǔ)設(shè)施，實現(xiàn)低空空域監(jiān)視覆蓋，滿足通用航空安全運行的需求。對于軍航而言，ADSB信息就相當(dāng)于雷達(dá)信息，可以參照目前引接民航雷達(dá)信息的方式，根據(jù)需要從各分局、地區(qū)管理局、全國ADS-B數(shù)據(jù)中心采用專線電路方式引接至軍航管制中心，見圖2。

二是利用低空數(shù)字化應(yīng)用創(chuàng)新成果，實現(xiàn)民用輕小型無人機(jī)監(jiān)視。中國民航局作為無人機(jī)安全飛行的重要政府管理機(jī)構(gòu)之一，正在與眾多通信設(shè)備商和電信運營商合作，基于大帶寬、低時延、高可靠的4G/5G通信技術(shù)，實現(xiàn)高效、有序的無人機(jī)交通管理，使無人機(jī)在合法的前提下安全、自由地飛行，繁榮低空經(jīng)濟(jì)。軍航空管部門要積極參與制定無人機(jī)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)、管理標(biāo)準(zhǔn)，充分利用創(chuàng)新成果，實現(xiàn)與無人機(jī)云之間的安全互聯(lián)互通，實現(xiàn)民用輕小型無人機(jī)安全飛行的態(tài)勢監(jiān)視。

三是充分利用互聯(lián)網(wǎng)和民用通信服務(wù)資源。通航飛行計劃等信息的特點是報文短、實時性要求不高，對于通航用戶而言，最便利的通信手段就是通過互聯(lián)網(wǎng)，可以參考網(wǎng)上銀行等行業(yè)利用互聯(lián)網(wǎng)開展業(yè)務(wù)的做法，基于互聯(lián)網(wǎng)開展通航飛行計劃申報服務(wù)，方便大眾，提高效益。軍航空管也完全可以通過向具有相關(guān)資質(zhì)的民營企業(yè)“購買”服務(wù)的方式，為機(jī)動式、便攜式管制中心提供應(yīng)急通信保障，實現(xiàn)“民參軍”。購買服務(wù)的方式與自己建設(shè)的方式相比，有兩大優(yōu)勢：一是人員技術(shù)水平有保證，可以解決軍航空管系統(tǒng)通信專業(yè)人員不足的短板；二是可按需付費，緊急情況下可以先使用后付費。而自己建設(shè)，一次就要投入巨資，每年維護(hù)還要額外費用，使用成本只會比購買服務(wù)方式高。

4　結(jié)束語

正確的設(shè)計必須有好的實施才能取得好的效果。軍航空管通信建設(shè)者要領(lǐng)會“把推動發(fā)展的立足點轉(zhuǎn)到提高質(zhì)量和效益上”的時代要求，走軍民融合的發(fā)展道路，讓建設(shè)的項目充分發(fā)揮作用，經(jīng)得起時間檢驗。