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为民航安上互联网之翼——中国交通通信信息中心服务民航通信纪实
发表于:2017-07-18 10:39 | 发表人:trancomm


5月7日,我国自主研制的大飞机C919成功试飞,中央电视台对C919的飞行过程进行了全程直播,观众在电视上清晰地看到了C919穿梭飞行时的姿态。有人不禁要问,飞机在空中飞行还能直播出来,这是如何做到的?

C919首飞空中直播方案是中国交通通信信息中心(简称通信信息中心)为其量身定做的,这也是目前全球商业飞机首飞过程中首次进行空中视频直播活动。”通信信息中心副主任宋溱介绍说,根据国家发展改革委和交通运输部印发的《推进“互联网+”便捷交通 促进智能交通发展的实施方案》的要求,民用航空器空中接入互联网将作为“十三五”重大基础设施建设任务,为民航旅客提供空中接入互联网服务。通信信息中心从2013年就开始研究依托海事卫星等通信资源为民航提供互联网通信服务。为C919首飞提供空中直播只是其成果之一,通信信息中心目前已经可以为飞机驾驶舱和客舱提供互联网服务,成功诠释了“互联网+航空”的内涵。

开辟专用通道 支撑C919首飞空中直播

“刚接到这个任务时,压力很大。”通信信息中心卫星通信事业部副总经理郭春启告诉记者,以前只是用互联网技术在飞机上做过直播,效果较差,用海事卫星对飞机空中飞行进行直播还是第一次,而且C919万众瞩目,容不得一丝差错。为了这次直播,郭春启带领团队2016年就开始和央视商讨直播方案,而当他们找到中国商飞公司时,中国商飞公司的第一反应是,这事不可能。郭春启没有气馁,他详细地向中国商飞公司介绍了海事卫星的特点和优势,以及通信信息中心与媒体配合进行多次事件直播的丰富经验,并提出了利用C919伴飞飞机进行直播的方案。

据介绍,伴飞飞机的主要任务是在C919起飞前,提前飞入指定空域,实地了解首飞高度层的风、温、云况等气象条件的实际情况,观测C919飞行状态,并及时通报地面指挥系统,为国产大飞机C919起飞做好探路工作,该方案就是把摄像机安装在伴飞飞机上,拍摄C919的飞行实况并实时传到电视台进行直播。

“为了保证直播稳定和画面清晰度,我们在海事卫星上开辟了一条直播专用通道。”郭春启介绍说,这条通道就像一条专门给C919直播准备的高速公路,上面只有这一辆车。尽管有了专用通道支持,但在推进实施时,郭春启和团队还是遇到了难题。要实现C919在央视的直播,需要把C919的海事卫星机载设备的IP地址纳入到央视的海事卫星专网中,在确定C919的IP地址时,项目组发现设置好的参数一运行就会自动清空,无法实现央视直播的要求,而且伴飞飞机上的机载设备是国外生产,查找原因非常困难。为此,通信信息中心北京海事地面站专门成立课题组进行分析研究,提出了优化核心网配置的方案,强制把C919纳入到海事卫星专网,满足了央视直播的要求。郭春启告诉记者,如果时间允许,再早一点介入到此次直播中,就可以联系伴飞飞机的设备厂商,进行软件升级,从而实现海事卫星的最大带宽,让画面更清晰。

传输速度提高40倍 给驾驶舱带来信息革命

“以前,驾驶舱向地面和空管系统传输信息用的是高频或甚高频,速度只有每秒2.4K到10K,但第四代海事卫星可以把传输速度提高到每秒400K以上,提高了40倍以上,是划时代的突破。”据郭春启介绍,飞机在飞行过程中,需要驾驶舱和地面的运行控制部门进行通信,保障飞行安全。但以10K以下的速度,飞机和地面传输的只能是简单文字,传输图片都很困难,这种传输速度导致驾驶舱和地面的通信很难达到实时,信息传输存在滞后性,飞行享受到的信息服务也因此打了折扣。而第四代海事卫星将改变上述情况,让信息能够实时传输,除了文字和图片,甚至可以传视频。郭春启举例说,飞机在飞行过程中,地面运行控制部门发现航线前方会遭遇雷雨天气,这时地面运行控制部门可以重新为飞机实时规划出一套安全的飞行路线,并传到飞机驾驶舱,让飞机避开极端天气。传输速度的增加可以让飞机每16分钟就向后方报告一次位置,遇到紧急情况可以实现1分钟报告一次甚至秒报。所以说,第四代海事卫星可以大幅度提高民航的安全性能,实现民航业的“智慧交通”。

构建我国自主的基于北京海事卫星地面站的第四代海事卫星航空安全通信系统,并非易事。郭春启告诉记者,为飞机驾驶舱提供卫星安全通信服务的公司,全球只有两家,一家在美国,一家在欧洲,这两家公司历史悠久,和飞机制造厂商有着密切联系,这时一家中国企业要进入这个领域,困难比想象中还要多。

据了解,要让飞机能够使用第四代海事卫星,需要在飞机上加装海事卫星设备,但出于安全考虑,飞机上加装任何设备都要经过国际民用航空组织的批准,而要经过这个组织的批准,通信信息中心需要取得一系列资质认证。为此,郭春启带领团队按照国际民航组织的要求,一页页翻着厚厚的英文资料,一项一项地攻克。学通信出身的郭春启开始学习国际民航标准和政策、了解飞机构造和改装,弄清飞机上的航电设备都属于哪些厂家。与此同时,通信信息中心经过与民航局多次沟通,得到了民航局的大力支持,与民航数据公司共同建设我国自主的基于北京海事卫星地面站的全球卫星数据链安全通信系统,打破该领域的垄断,成为全球第三家具备该能力的安全通信服务商。

“在这个过程中,关键难点在于找到一家肯与我们合作进行试验的航空公司。”郭春启介绍说,民航公司需要通信信息中心拿到国际民用航空组织的认证才肯合作进行试验,但拿到国际民航组织的认证先要进行大量的试验。一段时间,他们陷入了先有鸡还是先有蛋的死循环中。但2015年,事情出现了转机,美国一架飞机拿到了同类型飞机应用海事卫星通信的认证,按照国际民航组织的规定,该认证只要有一架飞机拿到,就可以在全球范围内通用,通信信息中心也因此获得了国际民航组织的认证。2016年,通信信息中心找到深圳航空,并在深圳航空公司下的一架A320飞机上开始了改装试验合作。

2017年5月,这架A320飞机成为国内首架安装了最新一代海事卫星通信设备的飞机,为驾驶舱提供包括卫星语音通信和ACARS(飞机通信寻址与报告系统)数据服务在内的强大且灵活的空中安全信息服务,为了这一刻,郭春启带领团队已经艰苦攻关了4年。

据介绍,下一步,通信信息中心将继续加强与民航数据公司合作,推广基于北京海事卫星地面站第四代海事卫星的全球卫星数据链安全通信系统。此外还将继续和航空公司沟通对接,从运营的角度挖掘海事卫星通信服务民航的更多应用,推进我国民航驾驶舱向宽带化、智能化和平台化转变。



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