让空中航行更安全、更高效 ——访“国家卓越工程师”称号获得者朱衍波

讲述人 朱衍波

国家工程师名片

朱衍波，1970年生，民航数据通信有限责任公司首席科学家，长期致力于中国民航新航行系统重大工程的自主研发与建设。1996年以来，瞄准中国民航空天地一体空中航行系统的战略急需，重点突破空地数字化管制、民航卫星导航两大新航行系统关键技术瓶颈，主持建成中国民航数字化协同管制服务网、卫星导航完好性跟踪监测系统等中国民航新航行基础设施，数字化空管技术达到国际领先水平，应用服务民航全行业。推动北斗系统成为国际民航组织标准，使我国跻身全球航空卫星导航先进行列，为保障我国全球航行安全、实现空中交通高效运行做出了突出贡献。荣获国家技术发明一等奖、国家科技进步一等奖各1项，国家科技进步二等奖2项。2024年，朱衍波获得全国首批“国家卓越工程师”称号。

创新故事

空中航行系统是保障空中交通安全高效运行的重要信息基础设施。传统陆基空中航行系统依赖地面通信、导航与监视设施，在民航全球化、高密度运行条件下面临“联不通”、“看不全”、“管不细”等问题，空中交通安全高效运行面临的巨大挑战。国际民航组织（ICAO）在1991年召开的第十次航行大会提出，全球民航将发展以地空数据通信、卫星导航为核心的新一代空中航行系统。

“九五”期间，中国民用航空总局在全国空管发展规划中，将民航甚高频低空数据通信网列为建设重点。当时我在北京航空航空大学电子工程系就读硕士学位，在导师张其善教授和师兄张军（现为中国工程院院士）的指导下，参与了民航甚高频地空数据通信网项目的技术可行性研究与论证。1995年，该项目得到正式批复立项。正是这段经历，让我萌生了对民航新航行系统开展科研的浓厚兴趣，也确定了自己未来的钻研方向。

1996年，民航总局批准组建民航数据通信有限责任公司，承担中国民航地空数据通信网的研发、建设与运营。作为公司初创人员和技术总负责，我带领团队投入全部精力，参与建设我国民航第一个地空数据通信网络基础设施。

彼时的地空数据链通信发展状况，存在技术积累匮乏、标准掌握不透、研发能力不足等问题。地空通信网如何兼容不同能力的机载设备？我国数据通信网如何与国际数据通信网实现互联互通？项目初期，这些摆在团队面前的难题远超预期，我们真切地感受到挑战的同时，更坚定了攻坚的决心。面对起点低，基础弱的现状，我们主动向国内外行业专家请教，紧盯国际先进技术，逐步设计出一个集开放性、先进性和可靠性于一体的地空数据通信网技术方案，并代表中国民航与国际企业开展合作谈判，组织国内民航研发力量开展技术攻关。自1996年开始建设至今，我国民航甚高频地空数据通信网已建成近200座地面站，成为中国民航日常运行的核心基础设施之一，为飞行于我国空域的国内外全部航班提供飞行保障，日均服务航班量超过16000架次。民航数据通信有限责任公司也因此成为了全球第三大地空数据通信服务提供商。

随着民航业迅速发展，航班量快速激增对管制和通信效率提出更高要求，通过业务数字化、空地一体化、指挥协同化实现空地数字化协同管制，成为国际民航管制技术的发展趋势。依托已建成的地空通信网络基础设施，2005年，我带领团队开始攻克地空数字化协同管制技术。经过近10年的自主攻关和试点应用，在国内先后实现并推广了包括管制员飞行员数据链通信、合约式自动相关监视、场面滑行引导、数字化放行、气象情报通播、起飞时刻点播等多项数字化管制服务，实现了中国民航数字化协同管制服务从无到有的跨越式发展。以机场塔台数字化情报服务为例，数字化管制避免了飞行员排队轮候管制指令和抄录及复诵的时间，飞行员获取起降信息的时间由平均55秒大幅缩减到了5秒。随着中国民航数字化协同管制服务网的逐步成熟，我国民航管制技术进入世界先进行列。

进入21世纪，民航卫星导航成为新一代空中航行系统建设的核心方向，对我国而言，北斗卫星导航系统（简称“北斗系统”）肩负着保障国民经济发展和国防安全的重要战略作用。由于民航卫星导航高安全性、高等级性能要求，航空服务成为北斗卫星导航系统应用制高点。作为ICAO导航系统专家组专家，我和团队提出启动北斗系统国际标准验证的工作建议，该建议于2010年被ICAO正式接受。自此，我和团队开启了“北斗民航国际标准化推进工程”项目的科研征程。在随后的10余年时间里，我们先后攻克了北斗系统航空服务性能体系化的各项测试技术，提出了北斗系统在航空服务精度、完好性、连续性、可用性等12类189项指标的测试方法，有效支撑了北斗系统全部性能指标的国际组织验证。

2023年底，包含北斗系统标准和建议措施的《国际民用航空公约》及相关附件正式生效，北斗系统正式加入ICAO标准，成为全球民航通用的卫星导航系统，这也标志着北斗系统完全具备了提供市场化、产业化、国际化应用的能力。自立项之日算起，为了这一天我们努力了13年。

对于北斗系统占领国际航空机载导航市场而言，加入国际民航组织标准并不是结束，还需要通过多个国际航空工业标准体系验证。截至目前，团队科研人员已经在青海、贵州、香港、山东等多地机场完成无人机航空服务性能飞行测试，在全国所有机场随机搭载进行测试，并在北京、珠海、鸡西、宜昌、重庆、东营等6个城市间完成特许飞行测试，这些测试结果都将支撑后续北斗系统民航国际工业标准的制定。

在投身中国民航新航行系统的发展与建设过程中，我亲历了我国民航相关技术与世界领先水平“从望尘莫及到望其项背，再从并驾齐驱到领跑突破”的过程，见证了民航事业的快速发展和民航科技创新能力的不断提升，我感到很自豪、也很荣幸。

未来，中国民航新航行系统在新一代智慧民航运输系统发展中将发挥越来越重要的作用，我也将和我的团队继续服务民航创新发展，通过坚持不懈的自主攻关与科技创新，推动民航重大装备国产化，增强中国民航的国际话语权，为空中航行更安全、更高效保驾护航。