新時代空管系統維修保障標準化體系研究

摘 要：當今世界正經歷百年未有之大變局，加之世紀疫情及俄烏沖突影響，導致空管系統全球化供應鏈體系呈現多元化趨勢，按照新時期民航強國建設的戰略進程，依據“十四五”民航空管系統發展規劃的要求，我國正建立國內大循環為主體、國內國際雙循環相互促進的新發展格局[1]。空管系統是建成現代化空中交通管理體系的重要支撐，為充分適應新時代空管系統服務國家戰略、服務國防建設、服務行業發展的要求，以“空管系統保障標準化”為核心和主線，針對現代空管強安全、強效率、強智慧、強協同的特點，研究運用標準化的工具和手段，提高我國空管設備的制造水平，提升空管設備的檢測驗證能力，不斷增強維護保障能力，達到空管安全形勢持續向好、安全管理手段不斷豐富、風險管控科學高效，實現從管制運行到基于航跡運行管理的轉型，為實現成為全球一流空中航行服務提供者的遠景目標，提供標準化的助力。

關鍵詞：保障標準化，空中交通管理系統，維護保障能力，預測性維護，全生命周期

DOI編碼：10.3969/j.issn.1674-5698.2024.11.014

0 引 言

空管系統是對飛行器進行監視和管控，放置飛行器在空中或地面相撞，并引導飛行器準時、安全起降的控制系統[2]。新時代空管系統主要包括空中交通管理系統、通信系統、導航系統、監視系統等，其中空管雷達是空中監視系統的重要組成部分。“十三五”是我國現代化空管系統基礎建設期，隨著空管系統的引進和空管系統的組網建設，在飛行安全、空域容量、管制效率、航空服務等方面取得了優異的成績，創造了連續5年零事故，連續3年零征候的記錄；區域管制間隔和進近管制間隔持續縮小，空管原因導致的不正常航班占比降至0.09% ；空管系統累計投入科研資金1.5億，新增空管設備國產化比例超過80%，初步實現了空管關鍵核心技術自主可控。

隨著新技術在空中管理系統中的應用，空管雷達向全固態、雙網冗余、無人值守等方向發展，提升可靠性、降低維護成本成pZQr7y4hlu8/AwJUNaIVew==為了新一代空管雷達發展的趨勢，空管雷達的維護保障也逐漸成為了保持空管系統技術狀態的關鍵，但是我國普遍存在重研制、輕維護的思想，導致空管系統技術狀態難以保持，嚴重影響了我國空管安全和交通網的建設[3]。因此，在現代科學技術不斷發展的當下，我國空中交通管理系統維護保障需要系統化、規范化的理論指導，空管系統維護保障就成為空管及國家綜合立體交通網發展建設的重要組成部分。因此，構建空管系統維護保障標準體系，提升標準對空管系統維護保障的引領、規范和支撐能力，迫在眉睫。

1 我國空管系統及其保障標準化發展現狀

1.1 空管系統保障體系發展現狀

空管雷達，全稱空中交通管制雷達，是為飛行管制系統提供航空器信息的地面雷達，用于搜集并向飛行管制中心傳送責任區域內航空器的位置、屬性和其他信息。雷達應用從軍用拓展至民用領域，從一次雷達發展至二次雷達，早期主要應用于軍事作戰，先后被用于預警、搜索警戒、引導指揮、測高等[4]。1949年開始，美國、德國紛紛開始探索空管一次雷達在民用領域的應用。20世紀60年代起，二次雷達得以發展，實現了空管雷達組網全自動化；20世紀末，隨著射頻大功率晶體管器件的應用，空管雷達進入了全固態時代，實現了空管系統的集成化、微電子化，可靠性、穩定性、自動化水平有了大幅提高，出現了無人值守空管系統。隨著雷達技術、計算機技術和電子元器件的不斷發展，空管雷達產業向全固態、雙網冗余、無人值守等方向發展，提升可靠性、降低維護成本成為了新一代空管系統發展的趨勢。

《國家綜合立體交通網規劃綱要》明確提出發展新一代空管系統，強化預防性養護維護、安全評估，加強長期性能觀測、完善數據采集、檢測診斷、維修處置技術體系建立，推進空中交通服務、流量管理和空域管理智能化，促進軍民航信息共享?！丁笆奈濉泵窈娇展馨l展規劃》指出，推進空管系統安全管理、運行服務、技術保障、軍民融合、開放合作、人才隊伍、綜合治理、從嚴治黨等8個方面工作，構建“四強空管”的目標。

空管系統制造廠家雖然仍保持停產機型的客戶服務支持，但支持力度遠不及在產型號的客戶服務水平。停產空管系統的供應鏈和與之配套的產品將逐漸停產，運行這些型號裝備的器材供應只能依賴市場存貨和拆解退役空管系統后批準進入市場流通的器材[5]。伴隨著十四五期間軍航飛機升級換代加速列裝，民航運輸和通用航空的快速發展，配套空管雷達及系統將迎來快速發展的機遇，空管系統的維修保障也將迎來重大的挑戰和變革。

1.2 空管系統保障標準化發展現狀

目前，民航領域先后編制了《空中交通管制L波段一次監視雷達測試方法》《空中交通管制L波段一次監視雷達技術要求》《空中交通管制L波段一次監視雷達設備技術規范》《民用航空通信導航監視運行保障與維修規程》等民航空管系統標準，《維修單位質量安全管理體系》《維修單位培訓大綱的制定》《維修工時管理》等適用于空管系統維修單位管理體系，我國空管系統相關標準已具有相當大的規模和發展。

從標準領域范圍看，在空管系統制造方面的標準較為齊全，相關空管系統板塊的標準體系也非常完善；唯獨空管雷達及系統維護保障方面的標準嚴重不足，發展緩慢，且維護保障和研制在要求和內容上存在較大差異，不能簡單地借鑒采用，這就導致了空管系統維護保障類的標準數量更加稀少，致使標準無法滿足空管系統維護保障的要求，無法起到支撐保持空管系統技術狀態的作用。

2 空管系統維護保障及其標準化體系構建的情況

“十四五”民航空管發展規劃中明確指出，新一代空管系統要發展基于大數據分析的流量計空域資源配置輔助系統、進離場和機場場面一體化系統、高級場面活動引導與控制系統。新一代空管系統趨向智能化，因此維修保障系統也要適應技術進步，向智能化發展。

2.1 空管系統維護保障的分類

為適應新時代國民經濟及國防建設的需要，著力推進高質量發展，不斷深化供給側改革，強化軍事斗爭準備，將空管系統的維護保障從規?；Ｕ象w系向故障反應迅速、判斷準確、搶修及時、處置得當的保障體系轉變，將空管系統維護保障分為以下幾類：伴隨保障、定點保障、自我保障、承包保障和遠程支援保障等。

2.2 空管系統維護保障體系現狀

現有國產空管系統維修能力和設備設施，特別是自動測試設備的研制與應用，還遠不能滿足開展新時代空管系統維修技術保障工作的要求，主要表現在以下幾個方面：（1）無對等的維修測試設備可用，存在空管系統已經安裝多年，但可以與其技術特征相適應、能滿足多級維修體制使用要求的通用化維修測試設備仍然缺失，導致不得不依靠傳統的維修工具，落后的維修手段、方法和專門的經驗來解決新型空管系統的維修測試問題。（2）無測試標準和技術規范可依，由于缺乏長期的自動測試設備發展規劃和標準規范，在新一代空管系統的論證與設計階段，也沒有提出有關維修性論證的項目和測試性設計的詳細要求，致使當前有限的維修測試設備在互聯接口、電源種類、系統軟件、硬件平臺、測試語言及其開發環境、程控儀器設備等的選型沒有統一的標準，測試程序和診斷數據庫不具有兼容性，測試資料不可共享，系統之間不能互通。（3）無有效的圖紙資料可循，目前國產空管系統在論證階段，對構成系統測試能力的所有相關要素論證、綜合和評估不夠；在設計階段，未有效地實施測試性和維修性設計審查與標準審核；在交付使用階段，沒有嚴格進行系統的設計文件、技術圖紙和工程化數據的全面驗收和評價，導致維修中缺乏行之有效的技術圖紙、資料和工程化數據，這將對當前和未來的測試程序開發、診斷效能的提高和維修效率的改進產生嚴重影響。（4）無技術預研和知識儲備，從世界范圍看20世紀90年代電子工業水平的新結構技術、器件技術和組裝工藝在新引進的空管系統中得到了廣泛應用，這些技術上的進步必將引發空管系統維修領域內的一場革命。維修檢測技術儲備的不足，將嚴重影響我國空管事業的發展。

2.3 空管系統維護保障標準體系的架構

空管系統維護保障是空管系統全生命周期中一個壽命階段的技術活動，是為恢復空管系統初始良好技術狀態而進行的各項技術活動。面對困擾空管業務正常運行的多為系統故障多、系統線路老化嚴重、器材保障困難、制造廠家支持力度不夠、軍民航承修機構建設不成體系等問題，空管系統維護保障標準體系以空管系統維護保障技術為依托，以智能化空管系統維護應用需求為導向，探索建立適應新一代空管系統的維護保障標準體系。新一代空管系統的維護保障標準體系圍繞智能使用保障、智能維修保障、智能供應保障、智能訓練保障需要，至少要包括：維護保障技術標準，維護保障質量管理標準，維護保障圖文管理標準，中/大修時限和壽命管理標準，維護保障用零部件質量要求，維護保障現場操作標準，維護保障質量記錄，維護保障科研標準，關重件和關鍵工序/過程管理標準等。新一代空管系統的維護保障標準體系框架（如圖1所示）。

3 空管系統維護保障標準化的應用情況

目前國外空管系統維護保障標準主要分為美標體系和歐標體系，歐標體系是由ASD（Aero-Space and Defense Industries Association of Europe，歐洲航宇和防務工業協會）組織編制并發布的標準組成，美標體系由A I A（Aerospace I ndust r iesAssociation of America，美國航宇工業協會）、ATA（Air Transport Association of America，美國航空運輸協會）等組織編制并發布的標準組成。由于美軍對綜合保障重要性認識較早，因此美軍綜合保障相關標準制定較早，且覆蓋面較廣，但依舊存在標準缺乏統一規劃，不成體系，導致標準之間數據交換困難等問題。因此，2003年ASD與AIA簽訂共同開發和維護S10 0 0D標準（基于公共源數據庫的技術出版物國際標準）的協議，2007年ATA也加入其中，將S1000D擴展到民航領域。2010年，AIA和ASD簽訂協議，聯合開發通用/互用的綜合保障系列國際標準，即S系列ILS（Integrated Logistics Support，國內一般稱作“綜合保障”）標準，由于S系列ILS標準參與人員多為歐美主要航空、航天、國防工業單位的綜合保障專家，結合型號的經驗編制而成，因此該系列標準可操作性強、適用性強，目前已經成為事實上的國際標準，在歐美多個聯合研制的重點型號中得到了應用。

為滿足新一代空管系統全生命周期維修保障的要求，依據我國空管系統已經建立涵蓋試驗測試設備、軟硬件設計、加工、制造、檢測等多個領域專業的維修保障標準體系，形成了以空管系統維修保障標準體系為依托的，集數字電路和模擬電路板件設計與制造、射頻組件測試與維修、電源部件檢測與維修、測試控制與分析軟件、自動化測試平臺設計與制造的多領域維修保障標準作業和標準研究能力。新一代空管系統維護保障標準體系的建立和應用，對保障組網論證、系統設計、結構、綜合電子等空管系統平臺關鍵分系統的研制，形成空管系統綜合測試、維保等所需要的設計仿真、試驗測試等關鍵能力起到了重要的支撐和促進作用。

4 空管系統維護保障標準化建設存在的問題

（1）我國自新中國成立以來留下的“重研制、輕維護”思想嚴重，加上空管系統研制和使用單位過于注重從經濟利潤角度出發做決策，從而導致對于空管系統的維護保障重視不足，經費保障滯后和不足，對相關維護保障標準的研究和投入缺失。

（2）空管系統往往具有批量小、類型多、技術含量高的特點，對維護保障力量的個性化、專業化和輔助決策提出了較高要求，因此，出現了專業性要求強，知識密度要求高，依賴保障維護設備等現象。由于缺乏長期的自動測試設備發展規劃和標準規范，導致無測試標準和技術規范可依。

（3）我國軍航和民航對于空管系統的使用和管理都是自成體系，封閉運行的體制和機制，導致軍民航間空管系統維護保障管理不順暢，維護保障主體權責不清晰，運行機制不健全。出現了空管系統維護保障管理規范互不兼容，對接協調難、程序不規范、維護保障落實難等情況。

（4）空管系統及其部附件自動檢測設備的高技術附加值精密部件能力缺乏，進口空管系統及部附件供應鏈中斷，空管系統及零部件國產化替代管理煩瑣，拆解零部件進入市場流通的渠道不暢通，軍民航標準采標體系不完善，導致關鍵部附件供應周期延長，對空管系統的維修保障效率和空管安全帶來隱患。

（5）空管系統維護保障專業人才隊伍建設落后，缺乏既懂技術又懂指揮，既懂本專業技術又懂其他專業知識的復合型人才，沒有建立空管雷達維修高技能人才和工程師培養體制，沒有形成維修人才的梯隊化建設，導致維修人才流失、維修經驗無法固化和傳承。

5 空管系統維護保障標準化建設與應用的建議

通過研究美國、德國等國家空管系統維護保障的先進做法和經驗，為解決以上問題，提出以下建議。

（1）加大自主創新，加快區域化空管系統維護保障基礎設施建設，提高空管系統維護保障技術能力；研發適用于新品質、新領域空管系統的數字化、無人化、智能化修理保障裝備；加強空管系統維護保障信息化建設，促進維護單位及時掌握空管系統的技術狀態數據，構建實時互通、集成高效的空管系統維護保障信息平臺，實現空管系統維護保障及空管系統技術狀態數據的資源共享。

（2）健全軍民航空管雷達科技創新體系，針對空管系統特性建立預測性維修體系，基于多傳感器數據融合技術和故障預測與分析模型，實現空管系統技術狀態的事實檢測、關重零部件剩余壽命預測，結合空管系統維護保障信息平臺，構建空管系統使用單位定制維護保障計劃，達到故障診斷、故障隔離、備件申請、維修保障等有機結合的預測性維護保障標準體系。

（3）深入加強軍航和民航空管行業交流，結合適航管理理念和軍隊裝備管理的優秀經驗；從維修檢測裝備的研發、維修核心技術的研究、維修過程的控制等標準化管理方面入手，暢通軍民航間空管系統維護保障管理機制，實現空管系統維修保障的軍民航互通互聯。

（4）開展空管系統器材及其零部件儲備供應管理機制研究，制定相應的標準規范；建立軍用和民航相互采信，大力采用國外先進標準的部附件采標認證管理體系，形成部附件國產化替代的新型評審鑒定模式；建立軍民航通用的二手件合規管理標準及管理制度，建立健全器材供應鏈，助推其產業鏈發展，實現空管系統零部件的基數化存儲，信息化管理和實戰化保障。

（5）增加空管系統維修人員的培訓頻次，努力總結維修技術及管理經驗，從教材體系、培訓裝備、培訓管理、培訓考核等方面，建立空管系統維修培訓體系；建立空管雷達維修高技能人才和工程師培養體制，形成梯隊化的維修人才供應形態；努力培養工程技術研究型人才和技能型人才，為空管系統維護保障專業人才隊伍建設提供保障。

6 結 語

空管系統維護保障標準化是一項系統工程，隨著科學技術的發展，依托可以實現保密的云網絡、移動互聯技術，以重大技術空管系統維護保障標準體系，構建重大空管系統維護保障平臺，實現空管系統保障實時感知、保障信息按需共享、保障力量模塊化運用、保障資源動態可視、保障行動實時可控的重大技術空管系統維護保障平臺，為強化國家戰略科技力量，提高國家創新體系整體效能，提升產業鏈供應鏈韌性和安全水平，堅決打贏關鍵核心技術攻堅戰提供保障。

軍民航空管系統修理國家標準體系的建立任重道遠，是挑戰也是契機，按照《“十四五”通用航空發展專項規劃》的要求，以“空管系統保障標準化”建設為手段，牢守安全底線，鞏固優化傳統保障作業，提升資源保障能力，優化維修保障行業管理，促進空管系統維修裝備和理念的創新應用，在修理實踐中總結、提煉和積累，為構筑維修能力完善的“空管系統保障體系”夯實基礎，發揮好“空管系統保障標準化”支撐航空強國建設、服務經濟社會發展、滿足國防需求的作用，為實現“十四五”民航空管系統發展規劃的目標，貢獻標準化的解決方案。

參考文獻

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