推动民用航空高质量发展，开拓卫星应用新局面—访航天恒星科技有限公司董事长常明

随着全球化趋势的加强，跨区域的社会经济活动日益频繁。近十年来，航空运输业在全球经济发展中的地位日渐突出，我国民航业市场规模已跃居全球第二。在此背景下，我国自主研制的ARJ-21、C919 等飞机完成适航取证，进入民航运营市场，我国的航空制造产业迈入国产化、自主化时代。

利用导航卫星、通信卫星、遥感卫星等天基资源，可以为民航产业提供安全、效率、体验多重保障，推动民用航空高质量发展。为此，民航局相继出台了《中国民航北斗卫星导航系统应用实施路线图》《中国民航新一代航空宽带通信技术路线图》等指导文件，用于指导业内应用企业和制造企业进行卫星应用技术普及和推广。国内卫星应用优势企业积极响应，精准谋划，提前投入，开展技术和产品攻关，隶属于中国航天科技集团的航天恒星科技有限公司就是其中的一员。本刊对航天恒星科技有限公司董事长常明进行了专访。

研究卫星应用技术，推动民用航空高质量发展，符合国家战略发展方向

《卫星应用》：当前，研究卫星应用技术，推动民用航空高质量发展的前提和基础是什么?

最为关键的前提和基础是：两者都是国家战略发展方向。党的二十大报告指出，加快构建新发展格局，着力推动高质量发展，加快建设制造强国、质量强国、航天强国、交通强国……，航天和民航关乎国家安全与国计民生，两者有效结合与融合发展，势必交叉创新形成新业态。

其次，我国目前已经建成相对完善的空间基础设施体系，能够支撑民航应用与发展，而且未来体系能力将进一步提升；国家“十四五”规划及2035 年远景目标提出：“打造全球覆盖、高效运行的通信、导航、遥感空间基础设施体系”；中国航天科技集团党组书记、董事长吴燕生在第20 期《求是》杂志发表的署名文章中强调，航天强国要有成体系发展空间基础设施的能力，要加快建设随遇接入、高速互联的卫星通信系统，全域感知、全球覆盖的卫星遥感系统，全球链接、按需服务的卫星导航授时服务系统，响应迅速、精确有效的空间维护与服务系统，大幅提升空间基础设施应用与服务水平。

再次，是民航自身高质量发展的需要。民航局相继印发《中国民航北斗卫星导航系统应用实施路线图》（2019）、《中国民航新一代航空宽带通信技术路线图》（2021）、《“十四五”通用航空发展专项规划》（2022）等政策文件，对基于空间基础设施大力开展交通强国建设进行了规划和部署。

最后，航天与民航的合作与发展已经具有良好基础。2017 年，中国航天科技集团与中国民航局签订战略合作协议，双方致力于在卫星导航与追踪监视、卫星通信、卫星遥感以及智慧机场等方面加强合作，目前在追踪监视、卫星通信等方面已取得了较好成效。

北斗卫星导航系统，为民用运输航空器赋予了追踪监视和自主导航能力

《卫星应用》：北斗三号全球卫星导航系统已正式开通，请您介绍一下北斗的主要成就和新时代北斗的规划愿景。

2020 年7 月31 日，习近平总书记向世界宣布北斗三号全球卫星导航系统正式开通。北斗三号开通以来，系统运行连续稳定可靠，服务性能世界一流。北斗三号在轨30 颗卫星运行状态良好，星上300 余类、数百万个器部件全部国产，性能优异。实测表明，全球定位精度优于5m，亚太地区性能更好，服务性能全面优于设计指标。独具特色的国际搜救、全球短报文通信、区域短报文通信、星基增强、地基增强、精密单点定位等六大特色服务，性能优越，真正实现了“人无我有，人有我优”。系统实现智能运维、在轨卫星软件重构升级，实时全球监测评估，及时发布系统动态。系统开通以来连续稳定运行，性能稳步提升，中国北斗走出了一条高质量、高效益、低成本、可持续的建设发展道路。

面向未来，中国将建设技术更先进、功能更强大、服务更优质的北斗系统，建成更加泛在、更加融合、更加智能的综合时空体系，提供高弹性、高智能、高精度、高安全的定位导航授时服务，更好惠及民生福祉，服务人类发展进步。

《卫星应用》：北斗卫星导航系统与民航领域结合的契合点在哪里？国家相关推动政策力度如何？

MH370 事件发生以后，国家高度重视民航全球追踪监控体系建设工作，民航局分别于2017 年、2019年接连发布《中国民航航空器追踪监控体系建设实施路线图》《中国民航北斗卫星导航系统应用实施路线图》，将北斗在民航领域的应用划分为5 个阶段，分别为仅用作航空器追踪阶段、航空器辅助监视应用阶段、独立式辅助导航阶段、集成式辅助导航阶段和主导航应用阶段。其中，针对于仅用作航空器追踪阶段的北斗追踪定位设备是实现我国自主知识产权导航技术在中国民航落地生根迈出的第一步，其推广应用程度直接影响着我国航空器追踪监控体系建设步伐，而主导航应用阶段则是我国民航航电产品国产化的最终目标。

《卫星应用》：目前北斗卫星导航技术在民航领域的应用发展到什么程度？并请谈一下相关设备目前研制情况及未来规划。

2019 年民航局委托中国国际航空公司、中国民航大学联合承担 “北斗在运输飞机应用示范项目”。该示范项目利用北斗短报文技术实现民用航空器的追踪定位，标志着北斗导航正式进入民航领域。2021—2022 年，民航局飞标司会同中国民航大学先后多次召开应用推广会议，明确进一步扩大北斗短报文追踪定位设备的装机规模，同时开展以北斗三号为核心的多模式导航接收机研制工作。

多年以来，航天恒星科技有限公司积极探索开展北斗在民航领域的应用研究工作，实施民航北斗追踪定位设备研发，完成了民航北斗追踪定位设备研制，参与北斗CTSO 标准制定，建立了符合民航CCAR-21部标准的质量体系，并最终于2020 年11 月获得全国首张北斗CTSOA 适航证书，成功中标“北斗在运输飞机应用示范项目”中空客A321 飞机加改装任务，目前航空器均已恢复航线运行，获得有效追踪数据超过55.9 余万条，1 分钟数据成功率超95%。与此同时，航天恒星科技有限公司积极布局主导航应用阶段多模式导航接收机研制工作，联合中国商飞开展产品技术攻关工作。

北斗卫星导航系统，助力低空改革和通用航空高质量发展

《卫星应用》：航空领域中，通用航空作为现代交通运输界公认的黄金产业，当前的发展情况如何？北斗导航卫星能为通航产业提供怎样的应用方案？

通航产业是国家战略性新兴产业，近年来发展逐步加快，但我国通用航空发展仍处于发展的孕育期。目前面临的诸多问题，包括空域资源有待释放，公用机场建设和飞行计划审批效率有待提高，保障机制构建有待健全，通用航空治理能力现代化水平有待提高，空域和航线受限，成了通航运营的痛点和堵点。

近年来，随着通用航空的快速发展以及通用航空导航设备应用需求的不断增加，为规范通用航空导航设备，切实保障飞行安全，交通部发布2021 年第2 号文，对CCAR-85-R2 民用航空导航设备开放与运行管理规定增加通航相关内容，规定将通用航空导航设备分为四级，明确对各级导航设备实行许可或备案管理，并对通用航空导航设备的投产开放、特殊开放、定期开放以及撤除管理进行了全方位规定。同时在2019 年12 月发布的《中国民航北斗卫星导航系统应用实施路线图》中为北斗在通航领域的应用规划了“固定式/便携式位置报告” “机载多模式综合监视” “机载多模接收机”三个阶段，为北斗在通航的应用发展提供了指导。

为推动北斗在通航领域应用，中国卫星导航系统管理办公室先后推动湖南、江西、吉林等多个省份通航示范工程项目。其中，湖南省作为全国首个全域低空空域管理改革试点省份，成为北斗通航应用的排头兵，为后续通航在全国的推广应用提供借鉴。

《卫星应用》：我们了解到前段时间航天恒星中标了“湖南省北斗低空综合应用示范项目”，能否对这个项目的建设情况和意义做一下介绍？

根据国家空管委办公室批复的《湖南省低空空域管理改革试点拓展实施方案》，习近平总书记2020 年9 月考察湖南时的讲话精神，结合湖南省“三高四新”战略、《湖南省国民经济和社会发展第十四个五年规划纲要》和《关于统筹推进北斗卫星导航系统应用行动计划的实施意见》，按照“北斗+低空开放”应用示范总体思路，完成改造升级湖南省低空综合服务平台，基于湖南全域低空空域管理改革目标和任务，围绕北斗+低空综合管控需要，推动通航飞行保障数字化、智慧化、精准化发展。同时依据湖南低空空域管理改革试点要求，实施“北斗+低空产业链”，不断提升湖南省北斗低空产业融合化、规范化、产业化发展和创新能力，推进低空产业高质量发展。

本项目建设的意义包括以下6 个方面：

一是通过平台业务流程集成，解决民航管制单位对通航用户高效管理审批问题，提高低空空域资源管理和使用效率。通过空域分类管理、构建低空飞行服务保障体系、建设飞行服务基础设施等，通过平台建设整合现有的管理审批业务流程，通过平台实现线上的业务流程，提高通航用户飞行计划申请、审批效率，推动低空空域资源的释放，提高低空空域资源的使用效率。

二是通过平台覆盖全生命周期的信息集成能力，解决对低空飞行活动全过程的信息掌握，补充民航管理部门对低空飞行安全和空防安全的管理手段。推进低空通信、雷达覆盖，完善低空监视通信体系，对通航飞机加装监视设备等手段，确保通航飞机“看得见、联得上、叫得到”。

三是通过平台对通用航空信息情报资料的统一收集、维护更新，解决通航用户线上服务手段缺失、资料掌握不及时不准确的问题，提高通用航空用户开展飞行业务的效率。

四是通过平台对低空运行单位（通航用户、无人机用户）的情况掌握，解决对低空空域用户的运行规范管理问题，提高各个行业主管部门和相关部门的管理手段和管理效率。

五是通过平台与相关产业的协同能力，解决通航使用需求与通航用户之间供需信息不对称问题，拉动通用航空产业快速发展。

六是通过平台对通航“天、地、人、和”全面数据的管理，分析通航产业发展中空管、机场、市场等多方面存在的问题，找到切实可行的最优解决方案。

国产卫星通信系统，为民用航空器提供安全、效率、体验多重保障

《卫星应用》：请您介绍下我国卫星通信领域目前有哪些成就以及未来部署规划。

中国航天经过50 年的艰苦奋斗，已经建立了比较完整的卫星通信技术和应用体系。“十三五”期间，中国空间技术研究院完成了17 颗通信卫星的研制，其中商业通信卫星整星出口已达10 颗，并带动国产VSAT 设备走向国际市场。

目前，我国由中星、亚太、亚洲、天通系列构成在轨商用通信卫星已达20 多颗，信号覆盖了全球 75%以上的国家和地区。2017 年和2020 年，容量为20Gbit/s 的中星16 号高通量卫星及容量为50Gbit/s 的亚太6D 首发星的发射标志着我国进入高通量宽带卫星通信时代，目前单颗高通量卫星的通信容量已可以达到我国在轨传统通信卫星的总和。高通量卫星通信可以在提升通信容量和带宽的同时，极大地降低卫星流量的资费，极大地促进卫星通信应用的发展。

在“十四五”期间，我国将继续大力发展高通量卫星通信和低轨互联网星座的建设。已经发射的26 号和将要发射的27 号高通量卫星的总容量超过 400Gbit/s。这些卫星联同近期发射的中星19 号卫星将实现对中国全境和“一带一路”等区域的覆盖。我国低轨互联网星座计划于2025 年完成全球组网，可为全球范围内的用户提供高带宽、低时延的卫星通信接入服务。“十四五”期间，我国通信卫星建造水平相比“十三五”将有较大的跃升，卫星通信应用及技术发展也将从以下三方面实现突破：一是卫星通信和5G 通信的融合发展；二是通导结合提供卫星综合信息服务；三是高通量通信卫星为发展机上宽带业务提供充足的数据带宽，在民航领域的应用实现突破。

《卫星应用》：您提到“十四五”期间我国卫星通信技术将在民航领域实现突破，请问这些突破主要会在哪些方面出现？

卫星通信在机载领域的主要应用包括两方面：前舱通信和后舱通信。前舱通信主要完成地—空的语音、飞机飞行数据、视频采集数据的传输，解决飞行数据及监控数据回传的需求；后舱通信主要指客舱互联网接入，为机上乘客提供宽带网络接入服务。最终助力民航业务“安全、效率、体验”能力提升。

“安全”方面，民航飞机在飞行过程中将产生大量的飞行数据，若航空公司能够实时监控飞机各系统模块的运行数据，则可及时掌握飞机的健康状态，远程协助消除潜在风险，有效保证飞机飞行安全。同时帮助地面维修技术人员提前制定飞机着陆后的维修计划，提高维修效率。

“效率”方面， 2022 年初我国东航“3.21”事件发生至今，凸显了我国民航目前缺乏飞机飞行数据和监控数据无法实现实时对地传输的弊端。同时民航飞机需要通过空地宽带传输手段提升飞机健康管理和应急事件处理能力。当前民航飞机事故调查，主要依赖于分析存储于黑匣子中的数据。而寻找黑匣子就成为了事故调查的重中之重。据统计，若事故发生在陆地，黑匣子被找到的概率是82%，如果坠入深海的话，那找到的概率会很低。若飞机能够将黑匣子中的数据实时传回地面，就可以做到事故关键数据的获取，降低事故调查难度。

“体验”方面，当代人们的工作和生活对互联网高度依赖，所以实现机上宽带通信将成为乘客继飞行安全之后最重要的需求，飞机上实现宽带接入可以保证人们在出行过程中时时在线，对于航空公司来讲，民航业将迎来疫情后的全面恢复，实现后舱接入互联网在提升乘客出行体验的同时，也将创造民航业新的服务运营模式。

《卫星应用》：目前国外卫星通信在民航飞机的应用发展现状是什么样的，我们在民航机载卫通产品的研制进展如何，未来又有哪些规划？

目前国际上北美航空公司的飞机几乎全部实现空地宽带连接，欧洲宽体机几乎都实现互联网接入，窄体机只有少部分实现。在国外，机载卫星通信产品已形成产业规模。而国内具备宽带接入能力的飞机不足5%，国内在民航飞机宽带接入的应用尚处于起步阶段。

航天恒星自2020 年开始研制核心技术自主可控的国产高通量机载卫星通信产品，其目的是为了打破国外机载卫星通信技术和产品在国内的垄断，填补国内在机载民航卫通领域的空白，为我国民航飞机提供安全、可靠、稳定、高速的卫星通信产品。该产品于2021 年完成关键技术攻关和产品研制，2022 年初基于山东航空波音737-800 机型开展适航取证，并于2023 年1 月初通过试飞验证，成为国内第一家通过适航审查的国产自主机载卫星通信产品。

《卫星应用》：依托目前卫星通信在运输航空的技术和产品基础，在通航方面能实现哪些应用？

航天恒星的机载卫星通信产品在民航飞机上完成适航取证，说明航天恒星的机载卫星通信产品在机载平台上具备了产业化能力和应用推广基础。通用航空作业存在作业区域点多面广、近地面任务多，部分业务作业路径具有随机性，有些特殊作业在边界和远海域执行等特点。目前通用航空安全监控以塔台为主，超出塔台范围必须靠人工协助，存在监控盲区。低空远距离飞行作业时易出现飞机失联失控。通过高通量卫星通信的应用，可以很好地解决通用航空飞行器追踪监视及通信问题，实现无缝切换，很好地满足通航飞机在复杂条件下的飞行任务，并且可以为管制单位提供中低空领域内飞行器的监视和业务数据传输手段。在未来通用航空及运输航空的应用方面有很好的前景。

以通用航空监控系统为突破口，为空管部门和通航企业用户提供实时有效的飞行器监视、跟踪、业务数据传输、信息采集与发布以及管理信息化支持，将促进卫星系统应用与现代空管服务的快速融合，从而实现卫星技术在我国通用航空领域的深入应用，为卫星系统民用市场的开发创造条件、积累经验，促进我国自主卫星应用的产业化发展。将直接带动卫星导航、通信产业链上各环节的规范化和产业化，形成从运营商到地图制造商、信息提供商、终端制造商以及软件企业的完整体系，凝聚和整合行业优势资源，培育良性发展的卫星通信应用环境，带动自主卫星服务产业的发展，进而推动中国现代通用航空服务业的快速发展。

《卫星应用》：我国低轨互联网星座将于2025 年完成组网建设，请问我国低轨互联网星座的建设将会为机载通信带来哪些新的机遇？

目前我国机载卫星通信是以同步轨道通信卫星作为信号中转平台，实现飞机与地面的通信，而同步轨道通信卫星具有通信距离长、时延大的特点，在实时通信要求比较高的场景方面，应用会有一定的限制，并且我国同步轨道通信卫星目前尚未实现全球覆盖，民航飞机无法实现全球范围内的宽带接入。未来我国低轨互联网星座建成，可以很好地解决通信时延和通信覆盖的问题，在此基础上，机载卫星通信可以结合AR、VR、数字孪生和机上健康管理等技术，在地面构建飞机的实时健康状态模型，提升飞机的安全飞行保障水平。