对话霍尼韦尔中国首席技术官:空地互联与通用航空难关何在?

“疫情期间,航空产业供应链受到冲击,航空制造交付量面临大幅减产,在需求下降后一些中上游供应商受到资金紧缺的压力,很多传统行业开始进入相对比较缓慢的增长期。

“疫情期间,航空产业供应链受到冲击,航空制造交付量面临大幅减产,在需求下降后一些中上游供应商受到资金紧缺的压力,很多传统行业开始进入相对比较缓慢的增长期。而此时,城市空中交通以及无人货运等新兴通航产业正面临崛起。此外,民航在空地互联方面的商业模式也正在探索中,预计1至2年之内会有更多的飞机实现应用。”近日,在广东珠海举行的第十三届中国国际航空航天博览会现场,霍尼韦尔航空航天中国首席技术官肖进在接受澎湃新闻记者专访时做出上述表述。

自2018年民航局发布《机上便携式电子设备(PED)使用评估指南》,为飞行中乘客使用手机“解禁”后,民航局发布的《2020年民航行业发展统计公报》显示,截至2020年底,20家航空公司的654架飞机能够为旅客提供客舱网络服务,其中,11家航空公司的213架飞机同时具备了空中接入互联网能力。

《2020年民航行业发展统计公报》还显示,截至2020年底,获得通用航空经营许可证的通用航空企业523家,通用航空在册航空器总数达到2892架。2020年,新增通用机场93个,全国在册管理的通用机场数量达到339个。

随着空地互联产业的逐步成熟以及通用航空产业的发展,民航和通用航空两大领域的话题逐渐成为热点。空地互联技术进展如何?距离全面应用还面临哪些挑战?未来趋势会向低成本还是高网速发展?无人机、城市空中交通等新兴通用航空技术进展如何?未来发展面临什么机遇与挑战?澎湃新闻记者就上述问题对话肖进。

“空地互联网速已与地面上网几乎无异”

肖进向澎湃新闻记者介绍,目前空中无线网络设备主要分为两个波段,其中L波段带宽较小,主要用于前舱飞行员与管制员在安全通讯方面的操作,或者给小型飞机提供WiFi接入。而KA波段,频率比较高,带宽比较大,主要用于高端公务机或者民航大客机宽带接入卫星设备。

就目前空地互联的技术进展,肖进表示,KA波段的卫星接入,从理论上来说,上行可以达到180兆bps的介入带宽,下行可以达到10兆bps,可以大幅提高客户的上网体验。

肖进介绍,接我国KA波段卫星网络的卫星通信系统,是从2015年正式服役的第一代KA波段国际海事卫星设备发展出来的,霍尼韦尔的新一代可以连接中国卫通的MCS-8420型号的Jetwave卫星通信系统,今年8月获得中国民用航空局颁发的补充型号认可(VSTC)。该型号卫星通信系统将可被用于中国航司中空客A320机队的互联解决方案。目前霍尼韦尔已经完成所有的测试取证工作,预计今年能完成对空客A320机队的装机。

而基于海事卫星L波段的解决方案Aspire 400卫星通信系统,肖进称近日也取得加拿大交通部民用航空局(TCCA)的技术标准规范认证(TSO-C159),主要配套于中国商飞国产支线客机ARJ21。

肖进表示,从技术角度来说,目前空地互联的带宽介入速率和体验与地面上网几乎没有差别,保持在180至200兆左右。霍尼韦尔的空地互联设备有精确的对星算法,使飞机在任何姿态的调整下,可以自动保持和卫星最佳的连接状态,数据传输会非常有效。此外,设备通过大量优化的工作,大幅缩减了波速切换导致的延迟问题,对于旅客而言在空中可以有舒适、流畅的上网体验。

肖进还称,从民航服务角度来说,由于该服务通过空地的数据链,通过的网关与正常上网不一样,因此对于航司而言,除了带宽接入速率和体验外,更多需要考虑网络安全、个人数据隐私保护以及数据利用方面。此外,他介绍:“霍尼韦尔一直在与多个航司保持积极交流,以定义在宽带连接方面如何充分发挥双方的技术优势,目前多方正在积极开拓与合作中。”

在数据如何更好利用方面,肖进表示,第一,实现空地互联以后,有些空中数据能够使地面比如空管或是航司运控更好地帮飞行员来做决策。第二,从维护角度来说,维护的数据和积攒的信息能帮助地面维护部门更快做决策,提高飞行维护与运营的有效性。第三,地面上遇到一些天气情况,或者是航路上的一些变化,地面可以更快反应并对飞行计划做一个有效的改动,提高飞行的安全性,也可以为航司节油方面提供更优化的解决方案。

低成本与高网速的空地互联趋势哪个会优先发展?

在空地互联设备的订单方面,肖进表示2015年开始到现在,基本上全球装机在2000架左右。霍尼韦尔的产品首发于海事卫星第5代星,但因为海事卫星在国内的5代星业务并没有开展,肖进说:“国内的确有公司已经选装了我们的设备,我们已经和国内卫星运营商合作,已经推出了基于国内卫星运营商的机载硬件设备,预计今年会在部分国内航空公司实现装机。随着我们拿到补充型号认证,相信我们在中国的市场前景是非常乐观的。”

预计国内飞机大概什么时候才能全面实现空地互联?肖进说:“目前空地互联随着技术快速的演进,已有KA、KU以及行业内多样化的空地服务互联解决方案。随着技术的迭代,未来的空地互联的全面应用应该很快,预计在1至2年之内会有更多的飞机实现空地互联,呈现天地合作的趋势。”

谈到空地互联的成本,肖进介绍空地互联是一个很庞大的产业链,包括了飞机机载设备的改装成本、取证成本、还有卫星通讯服务提供商的使用成本、地面互联网提供商的使用成本。霍尼韦尔作为产业链中的一环,是飞机机载卫星通信设备、相关机载航电设备、以及软件服务技术的提供商,因此很难做一个全面的成本估算。

对于未来空地互联的发展趋势,肖进表示,未来降低成本还是提高网速是航司实现商业目标考虑的两个方面,而对于乘客而言,低廉上网还是高速上网两个选择并不冲突。霍尼韦尔认为KA在频谱资源上具有更多的发展潜力,所以,在未来的高速、低廉上网上,具有更多的优势。

通用航空未来趋势:电气化、轻量化、智能化

对于目前无人机与城市空中交通的发展趋势方面,肖进认为,在舒缓大型城市交通拥堵的初衷下,不断有新技术引进,通用航空领域正朝电气化方向前进。其中包括旋翼机取代传统意义上的直升机,大大降低噪音;利用电推进、多旋翼提高安全性以及维护性。除了更绿色环保、噪音更小的技术走向外,肖进表示为了保障城市空中交通的有效发展,新产品还需要更加轻量化、更加紧凑的设计。

肖进介绍,目前霍尼韦尔在无人机和城市空中交通方面全面布局,各类技术都在以趋小化、智能化方向发展,为将来行业爆发性的蓝海市场服务。其中在混合动力系统方面,最新推出的一兆瓦发电机,能够支持一整个街区的用电,设计紧凑同时重量非常轻,127公斤的重量相当于一辆小摩托车。在储能系统方面,近年收购了巴拉德燃料电池的解决方案,主要用在小功率的无人机上,使用该燃料电池的系统,巡航的航程范围比一般用锂电池或是一般的动力系统提高三倍左右。此外,霍尼韦尔的微蒸汽循环的制冷系统,在重量减轻35%的基础上,制冷效率提高了20%。

值得注意的是,肖进还认为,若大规模普及城市空中交通可能还需要“智能驾驶”,由于飞行员培训流程非常繁杂,未来飞行器的数量大大增加后,不可能在短期内培养出大量合格的飞行员,因此用户操作界面如何简化也是技术关注的重点。

通用航空发展初期或需紧抓空域系统设计

去年以来,低空开放取得了突破性的进展。其中湖南、安徽、四川等省份相继推出了一些比较开放的一些政策和规划。在肖进看来,“传统通航已经初具规模,即将迎来迅猛发展;商用无人机借力我国的无人机产业规模,在制造、运行和审定方面正加速探索,未来发展速度可能更快;而在城市空中交通方面,虽然尚在起步阶段,但近期涌现出大量的企业投入这个领域,未来可期。在应用场景方面,低空旅游、娱乐飞行、应急救援、短途运输等场景已经逐步成型。”

未来通用航空会从什么领域率先发力?肖进表示,商用无人机和城市空中交通更多的是在城市里起到绿色、有效的短途运输功能,运货或是运人是着重发展的两个方向,其中无人运货市场可能会更早成熟。

肖进强调,大型商用无人机,在防撞系统、高可靠性的数据链等方面要求应当达到民航安全标准的航电需求才能保证运行安全。而在客运领域,目前城市空中交通新兴产业刚起步,在人口密集的粤港澳大湾区、京津冀地区、长三角地区等市场很大,相对来说发展的机会比较多,但是周期也会比较长一点。

此外,对中国而言,不需要处理现有的历史包袱也是通用航空发展的机遇。肖进表示,欧美现有的空域已经充满了老旧的航空器和基础设施,无人机和城市空中交通等新型飞行器比较难以进入。而我国低空空域开放和多种通用航空同时起步,局方和业界不妨利用这个机会,用更具有前瞻性的思路设计低空空域系统,通盘考虑,面向相互兼容的运行目标,对机载设备提出要求,指定同时对传统通用航空、商用无人机乃至城市空中交通同时友好的飞行规则并建设地面管理基础等一体化保障机制。

肖进也指出:“中国通用航空面临的挑战是,很多欧美现有的经验就不再适用了,我们必须研究中国的问题,提出中国的解决方案,满足混合运行中相对苛刻的要求。但总的来说机会是大于挑战。”

(本文来自澎湃新闻,更多原创资讯请下载“澎湃新闻”APP)


 

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