
2010年,宁夏固原六盘山机场开航,其中的RNP APCH飞行程序便是由航行新技术研究所自主设计完成的,这标志着我国航空业在飞行程序设计方面打破了外国垄断;2012年,由航行新技术研究所设计的厦门航空波音737-700拉萨机场RNP AR程序完成试飞,这是中国民航第一个也是唯一自主设计的RNP AR程序,实现了中国RNP AR程序设计零的突破。
前不久,东航一架空客A320飞机在江西宜春明月山机场腾空而起,这标志着由中国民航科学技术研究院(以下简称“航科院”)航行新技术研究所设计完成的PBN(基于性能的导航)飞行程序验证试飞成功。
PBN是国际民航组织在整合各国RNAV(区域导航)和RNP(所需性能导航)运行实践及技术标准的基础上,提出的一种新型运行概念,具有飞行稳定、操作简便、航迹精确等优点,是我国从民航大国向民航强国迈进,建设新一代航空运输系统的核心技术之一。
截至目前,我国民航完成了56个机场的PBN飞行程序设计,其中,由航行新技术研究所设计完成的达到30多个。
打破国外技术垄断
“这支团队在航行新技术的推广和应用方面作出了很大的贡献,对整个民航建设发展具有十分重要的意义。”提起航行新技术研究所这支年轻人占多数的高知识分子队伍,航科院副院长陈利平赞不绝口。
不久前,航行新技术研究所刚刚获得了两项荣誉称号,一是整个研究所获得 “全国民航青年文明号”,二是其副所长李娜获得民航“青年岗位能手”。
航行新技术研究所的前身是运行技术室,1999年成立时,从事航行新技术研究的员工只有2名。在经历了“飞行标准室”和“航行技术室”名称变化后,现在的航行新技术研究所共有33人,而35岁以下的青年员工有25名。其中,拥有硕士、博士、博士后学位的员工占总人数的80%。
“近10年,航行新技术研究所的发展比较快,这与航行新技术在我国的推广和应用是一致的。”陈利平说。
本世纪初,PBN成为国际上航行技术的发展趋势,中国民航推广PBN飞行程序也势在必行。当时,航空安全技术中心(即现在的航科院)与一家美国公司开展了合作,共同为中国机场设计PBN飞行程序。现任的航行新技术所所长何运成即是当时合作的中方技术负责人。2005年,由这家美国公司设计完成的拉萨机场RNP程序试飞成功,这是RNP 程序在亚洲的首飞。而当时,中国并未具备PBN自主设计能力。
“中国机场的PBN程序应由中国人来设计!”这是何运成常挂在嘴边的一句话。在之后的几年里,航行新技术研究所一边与这家美国公司合作,一边尽可能地去摸索PBN程序设计的理念与方法。
为了进一步了解其他国家的PBN程序设计,广泛吸收PBN程序设计经验,航行新技术研究所的同志们多次前往法国、意大利、英国学习PBN技术。
几经努力,航行新技术研究所最终在PBN程序设计上取得了重大突破,实现了独立自主完成“WGS84坐标测绘—PBN程序设计—程序编码—PBN飞行程序验证—RAIM(接收机自主完好性监视)预测—导航数据库维护”的全过程,打破了国外程序服务提供商在该领域的垄断地位,极大地提高了我国导航新技术在民航领域的应用水平。尤其是他们研发的PBN飞行程序验证平台,缩短了原来需要28天的程序修改周期,进而也缩短了整个PBN程序的验证周期。
2010年,宁夏固原六盘山机场开航,其中的RNP APCH(RNP公共程序)飞行程序便是由航行新技术研究所自主设计完成的,这标志着我国航空业在飞行程序设计方面打破了外国垄断;2012年,由航行新技术研究所设计的厦门航空波音737-700拉萨机场RNP AR(要求特殊授权的RNP进近程序)程序完成试飞,这是中国民航第一个也是唯一自主设计的RNP AR程序,实现了中国RNP AR程序设计零的突破。
除了为机场设计PBN程序外,航行新技术研究所还为航空公司提供PBN运行支持,包括机载导航数据库校验和RAIM预测工作,实现了RNP运行支持国产化。
PBN是利用飞机自身机载导航设备和全球定位系统共同引导飞机起降的新技术。目前,我国用的是美国的全球定位系统。为了PBN在中国民航的全面实施应用,航行新技术研究所成立了“北斗技术研究所”,为将来不依赖美国全球定位系统卫星,实现民航使用自己的卫星导航进行技术攻关。
业务范围不断拓宽
在航科院6楼的航行新技术研究所的一面墙上,挂着一幅醒目的中国地图,地图上布满了蓝色的小飞机图像。这星星点点的100多架小飞机代表着他们曾经咨询服务过的100多家机场。
“除了为30多个机场设计过飞行程序,开展过PBN、北斗应用等航行新技术相关研究外,我们还为国内外机场提供过飞机性能分析和运行支持等相关方面的咨询服务。”何运成说。
去年,刚刚启用的昆明长水机场选址的性能分析便是航行新技术研究所完成的。“为昆明新机场选址是在2005年,当时还是比较辛苦的。何运成带领科研人员去昆明出差,经常工作到深夜。”陈利平告诉记者。经过3个多月的不懈努力,最后确定的昆明长水新机场离城区较近,不仅支持双跑道运行,而且最大限度地考虑了航空公司的运行效益。为此,昆明机场集团特地给民航局寄来了一封感谢信。
随后,航行新技术研究所先后完成了成都机场、贵阳机场、恩施机场等机场的飞机性能分析和起飞一发失效应急程序设计。
从此,航行新技术研究所的服务范围越拓越宽。如,为昆明新机场、厦门机场提供机场净空安全评估服务,分析新建建筑物和高压线对飞行程序和运行标准的影响;为天水机场、夏河机场提供导航信号遮蔽分析服务,分析机场周围的障碍物对导航台信号的遮蔽影响;为南京机场二期、重庆机场二期提供塔台选址分析服务,确定机场塔台高度和位置,满足空管对通视和可视性的要求,提高运行效率……
向航空制造领域延伸
在航行新技术研究所的休息室里,记者发现有一面墙的柜子中满是各种资料。 这些资料都是大家共同搜集的。负责PBN飞行程序设计的钟育鸣告诉记者:“有一些资料是大家去外面参加培训带回来的,还有一些是大家觉得比较好的资料就陈列在这里共享。”为了大力推广和应用航行新技术这个共同目标,互相帮助、共同进步成为了这个集体的习俗。
“科学成果的背后总是少不了对科学精神的坚持。”陈利平这样形容航行新技术研究所同志们的坚韧不拔。
每天下班后,在航科院办公大楼里灯光熄得最晚的,多半是航行新技术研究的办公室。以前,就算航科院有班车,航行新技术研究所的同志们也很少坐。为了完成一些紧急的项目,他们习惯了下午去食堂吃完饭便回到办公室里继续加班。为了让加班的同志不饿着肚子,航行新技术研究所为大家配备了咖啡机、微波炉等设施,以及牛奶、方便面等各种速食品。
“年轻人,不怕苦。” 负责飞机性能分析的柳萌对记者说。扛着机器去人烟罕至的高原上选址,是负责机场选址和飞机性能分析业务的同志们常干的活儿。有时2天要完成10个备选地址的坐标测绘等工作,而且这10个备选地址还不在一个山头上。
柳萌是北京人,在来到航行新技术研究所工作后,去过不少人迹罕至的高原,也长了不少“见识”。有一次去选址,满是荆棘的山路越走越窄,因为怕划伤机器,柳萌只好双手高举机器设备,慢慢朝山上爬。由于高原反应,柳萌和其他单位的3名工作人员一边走,一边喘着粗气。结果刚爬到山顶干完活儿,就遇上了牦牛,吓得他们飞似地往山下奔。同样一座山,他们爬上山花了2个小时,而下山才花了15分钟。
刚刚获得民航“青年岗位能手”称号的李娜年龄不大,是个典型的南方女孩,说起话来不紧不慢,温柔的外表让人难以想到她曾参与过多次PBN程序设计,并曾担任过鄂尔多斯机场RNP APCH程序设计、拉萨机场RNP AR程序设计等多个项目的第一负责人,还在去年成为一名年轻的副所长。提到自己的工作,李娜说,自己做的都是最普通不过的事。
在何运成看来,无论是新员工,还是老员工,他们对科学精神的坚持,对工作的敬业,都令他感到十分满意。
正是在这支高知识化团队的共同努力下,航行新技术研究所自主开发了RNP运行综合航电设备、运输飞机电子飞行包、ADS-B(广播式自动相关监视)设备、机场车辆飞机运行监视系统等科技产品,并将科研从民航应用扩展到了航空制造领域,努力争取到了工信部科研项目《民用飞机电子飞行包开发技术研究》。目前,航行新技术研究所已完成国内领先的航行新技术研究验证平台的建设工作。