為民航安上互聯(lián)網(wǎng)之翼 ——中國交通通信信息中心服務(wù)民航通信紀(jì)實(shí)

“C919首飛空中直播方案是中國交通通信信息中心（簡稱通信信息中心）為其量身定做的，這也是目前全球商業(yè)飛機(jī)首飛過程中首次進(jìn)行空中視頻直播活動(dòng)?！蓖ㄐ判畔⒅行母敝魅嗡武诮榻B說，根據(jù)國家發(fā)展改革委和交通運(yùn)輸部印發(fā)的《推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”便捷交通 促進(jìn)智能交通發(fā)展的實(shí)施方案》的要求，民用航空器空中接入互聯(lián)網(wǎng)將作為“十三五”重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)任務(wù)，為民航旅客提供空中接入互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。通信信息中心從2013年就開始研究依托海事衛(wèi)星等通信資源為民航提供互聯(lián)網(wǎng)通信服務(wù)。為C919首飛提供空中直播只是其成果之一，通信信息中心目前已經(jīng)可以為飛機(jī)駕駛艙和客艙提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，成功詮釋了“互聯(lián)網(wǎng)+航空”的內(nèi)涵。

“剛接到這個(gè)任務(wù)時(shí)，壓力很大?！蓖ㄐ判畔⒅行男l(wèi)星通信事業(yè)部副總經(jīng)理郭春啟告訴記者，以前只是用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在飛機(jī)上做過直播，效果較差，用海事衛(wèi)星對飛機(jī)空中飛行進(jìn)行直播還是第一次，而且C919萬眾矚目，容不得一絲差錯(cuò)。為了這次直播，郭春啟帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)2016年就開始和央視商討直播方案，而當(dāng)他們找到中國商飛公司時(shí)，中國商飛公司的第一反應(yīng)是，這事不可能。郭春啟沒有氣餒，他詳細(xì)地向中國商飛公司介紹了海事衛(wèi)星的特點(diǎn)和優(yōu)勢，以及通信信息中心與媒體配合進(jìn)行多次事件直播的豐富經(jīng)驗(yàn)，并提出了利用C919伴飛飛機(jī)進(jìn)行直播的方案。

據(jù)介紹，伴飛飛機(jī)的主要任務(wù)是在C919起飛前，提前飛入指定空域，實(shí)地了解首飛高度層的風(fēng)、溫、云況等氣象條件的實(shí)際情況，觀測C919飛行狀態(tài)，并及時(shí)通報(bào)地面指揮系統(tǒng)，為國產(chǎn)大飛機(jī)C919起飛做好探路工作，該方案就是把攝像機(jī)安裝在伴飛飛機(jī)上，拍攝C919的飛行實(shí)況并實(shí)時(shí)傳到電視臺(tái)進(jìn)行直播。

“為了保證直播穩(wěn)定和畫面清晰度，我們在海事衛(wèi)星上開辟了一條直播專用通道。”郭春啟介紹說，這條通道就像一條專門給C919直播準(zhǔn)備的高速公路，上面只有這一輛車。盡管有了專用通道支持，但在推進(jìn)實(shí)施時(shí)，郭春啟和團(tuán)隊(duì)還是遇到了難題。要實(shí)現(xiàn)C919在央視的直播，需要把C919的海事衛(wèi)星機(jī)載設(shè)備的IP地址納入到央視的海事衛(wèi)星專網(wǎng)中，在確定C919的IP地址時(shí)，項(xiàng)目組發(fā)現(xiàn)設(shè)置好的參數(shù)一運(yùn)行就會(huì)自動(dòng)清空，無法實(shí)現(xiàn)央視直播的要求，而且伴飛飛機(jī)上的機(jī)載設(shè)備是國外生產(chǎn)，查找原因非常困難。為此，通信信息中心北京海事地面站專門成立課題組進(jìn)行分析研究，提出了優(yōu)化核心網(wǎng)配置的方案，強(qiáng)制把C919納入到海事衛(wèi)星專網(wǎng)，滿足了央視直播的要求。郭春啟告訴記者，如果時(shí)間允許，再早一點(diǎn)介入到此次直播中，就可以聯(lián)系伴飛飛機(jī)的設(shè)備廠商，進(jìn)行軟件升級(jí)，從而實(shí)現(xiàn)海事衛(wèi)星的最大帶寬，讓畫面更清晰。

  “以前，駕駛艙向地面和空管系統(tǒng)傳輸信息用的是高頻或甚高頻，速度只有每秒2.4K到10K，但第四代海事衛(wèi)星可以把傳輸速度提高到每秒400K以上，提高了40倍以上，是劃時(shí)代的突破?！睋?jù)郭春啟介紹，飛機(jī)在飛行過程中，需要駕駛艙和地面的運(yùn)行控制部門進(jìn)行通信，保障飛行安全。但以10K以下的速度，飛機(jī)和地面?zhèn)鬏數(shù)闹荒苁呛唵挝淖?，傳輸圖片都很困難，這種傳輸速度導(dǎo)致駕駛艙和地面的通信很難達(dá)到實(shí)時(shí)，信息傳輸存在滯后性，飛行享受到的信息服務(wù)也因此打了折扣。而第四代海事衛(wèi)星將改變上述情況，讓信息能夠?qū)崟r(shí)傳輸，除了文字和圖片，甚至可以傳視頻。郭春啟舉例說，飛機(jī)在飛行過程中，地面運(yùn)行控制部門發(fā)現(xiàn)航線前方會(huì)遭遇雷雨天氣，這時(shí)地面運(yùn)行控制部門可以重新為飛機(jī)實(shí)時(shí)規(guī)劃出一套安全的飛行路線，并傳到飛機(jī)駕駛艙，讓飛機(jī)避開極端天氣。傳輸速度的增加可以讓飛機(jī)每16分鐘就向后方報(bào)告一次位置，遇到緊急情況可以實(shí)現(xiàn)1分鐘報(bào)告一次甚至秒報(bào)。所以說，第四代海事衛(wèi)星可以大幅度提高民航的安全性能，實(shí)現(xiàn)民航業(yè)的“智慧交通”。

構(gòu)建我國自主的基于北京海事衛(wèi)星地面站的第四代海事衛(wèi)星航空安全通信系統(tǒng)，并非易事。郭春啟告訴記者，為飛機(jī)駕駛艙提供衛(wèi)星安全通信服務(wù)的公司，全球只有兩家，一家在美國，一家在歐洲，這兩家公司歷史悠久，和飛機(jī)制造廠商有著密切聯(lián)系，這時(shí)一家中國企業(yè)要進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域，困難比想象中還要多。

據(jù)了解，要讓飛機(jī)能夠使用第四代海事衛(wèi)星，需要在飛機(jī)上加裝海事衛(wèi)星設(shè)備，但出于安全考慮，飛機(jī)上加裝任何設(shè)備都要經(jīng)過國際民用航空組織的批準(zhǔn)，而要經(jīng)過這個(gè)組織的批準(zhǔn)，通信信息中心需要取得一系列資質(zhì)認(rèn)證。為此，郭春啟帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)按照國際民航組織的要求，一頁頁翻著厚厚的英文資料，一項(xiàng)一項(xiàng)地攻克。學(xué)通信出身的郭春啟開始學(xué)習(xí)國際民航標(biāo)準(zhǔn)和政策、了解飛機(jī)構(gòu)造和改裝，弄清飛機(jī)上的航電設(shè)備都屬于哪些廠家。與此同時(shí)，通信信息中心經(jīng)過與民航局多次溝通，得到了民航局的大力支持，與民航數(shù)據(jù)公司共同建設(shè)我國自主的基于北京海事衛(wèi)星地面站的全球衛(wèi)星數(shù)據(jù)鏈安全通信系統(tǒng)，打破該領(lǐng)域的壟斷，成為全球第三家具備該能力的安全通信服務(wù)商。

“在這個(gè)過程中，關(guān)鍵難點(diǎn)在于找到一家肯與我們合作進(jìn)行試驗(yàn)的航空公司?！惫簡⒔榻B說，民航公司需要通信信息中心拿到國際民用航空組織的認(rèn)證才肯合作進(jìn)行試驗(yàn)，但拿到國際民航組織的認(rèn)證先要進(jìn)行大量的試驗(yàn)。一段時(shí)間，他們陷入了先有雞還是先有蛋的死循環(huán)中。但2015年，事情出現(xiàn)了轉(zhuǎn)機(jī)，美國一架飛機(jī)拿到了同類型飛機(jī)應(yīng)用海事衛(wèi)星通信的認(rèn)證，按照國際民航組織的規(guī)定，該認(rèn)證只要有一架飛機(jī)拿到，就可以在全球范圍內(nèi)通用，通信信息中心也因此獲得了國際民航組織的認(rèn)證。2016年，通信信息中心找到深圳航空，并在深圳航空公司下的一架A320飛機(jī)上開始了改裝試驗(yàn)合作。

2017年5月，這架A320飛機(jī)成為國內(nèi)首架安裝了最新一代海事衛(wèi)星通信設(shè)備的飛機(jī)，為駕駛艙提供包括衛(wèi)星語音通信和ACARS（飛機(jī)通信尋址與報(bào)告系統(tǒng)）數(shù)據(jù)服務(wù)在內(nèi)的強(qiáng)大且靈活的空中安全信息服務(wù)，為了這一刻，郭春啟帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)艱苦攻關(guān)了4年。

據(jù)介紹，下一步，通信信息中心將繼續(xù)加強(qiáng)與民航數(shù)據(jù)公司合作，推廣基于北京海事衛(wèi)星地面站第四代海事衛(wèi)星的全球衛(wèi)星數(shù)據(jù)鏈安全通信系統(tǒng)。此外還將繼續(xù)和航空公司溝通對接，從運(yùn)營的角度挖掘海事衛(wèi)星通信服務(wù)民航的更多應(yīng)用，推進(jìn)我國民航駕駛艙向?qū)拵Щ?、智能化和平臺(tái)化轉(zhuǎn)變。

 “乘客坐在飛機(jī)上想的是到了機(jī)場能否打到車，能不能在飛機(jī)上就把出租車預(yù)定好，甚至把酒店房間也定好，但我國民航的大多數(shù)飛機(jī)還不能提供客艙互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)?！蓖ㄐ判畔⒅行难邪l(fā)中心副主任李晉更關(guān)注的是利用Ku頻段衛(wèi)星寬帶，為飛機(jī)后艙即客艙提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。

早在幾年前，通信信息中心就曾多次與航空公司完成了機(jī)載衛(wèi)星通信的系統(tǒng)建設(shè)和網(wǎng)絡(luò)保障工作，同時(shí)積極與有關(guān)單位配合開展民航機(jī)載衛(wèi)星通信相關(guān)政策法規(guī)的制定和推進(jìn)工作，取得了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，為交通大數(shù)據(jù)信息融合發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)和政策基礎(chǔ)。自2012年9月至今，通信信息中心先后兩次獲得工業(yè)和信息化部同意其利用海事衛(wèi)星系統(tǒng)開展民航飛行試驗(yàn)的批復(fù)文件。2013年，通信信息中心聯(lián)合中國國際航空股份有限公司實(shí)現(xiàn)了國內(nèi)首架民航機(jī)載衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)航班飛行活動(dòng)。

2016年3月7日，通信信息中心獲得了工業(yè)和信息化部頒發(fā)的國家基礎(chǔ)電信業(yè)務(wù)經(jīng)營許可證，成為基礎(chǔ)電信運(yùn)營商。今年3月份，工信部正式簽發(fā)《工業(yè)和信息化部關(guān)于同意北京船舶通信導(dǎo)航有限公司（MCN）利用亞太6號(hào)衛(wèi)星通信系統(tǒng)開展Ku頻段航空機(jī)載通信業(yè)務(wù)試驗(yàn)的批復(fù)》。該批復(fù)標(biāo)志著MCN作為中國交通通信信息中心下屬企業(yè)，也是唯一隸屬于交通運(yùn)輸部的國家基礎(chǔ)電信運(yùn)營商，具備了在試驗(yàn)期內(nèi)利用Ku頻段衛(wèi)星寬帶鏈路，為飛機(jī)后艙旅客提供寬帶互聯(lián)網(wǎng)通信服務(wù)的資質(zhì)。

 “這兩項(xiàng)資質(zhì)的獲得意味著一扇新的大門向我們打開了。”李晉告訴記者，向飛機(jī)上的乘客提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)需要突破兩個(gè)瓶頸，一是網(wǎng)速，需要有專門的大容量通信衛(wèi)星提供服務(wù)，通信信息中心已經(jīng)計(jì)劃于2019年發(fā)射我國第一顆基于Ku頻率的高通量衛(wèi)星，來解決這一重大瓶頸。另一個(gè)是在飛機(jī)上開放手機(jī)，只有開放手機(jī)，才能讓乘客享受到更便利的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。

但在飛機(jī)上開放手機(jī)使用的難度并不比發(fā)射一顆衛(wèi)星的難度小。據(jù)李晉介紹，國外航空公司的飛機(jī)上開放手機(jī)，是因?yàn)槠涿窈綐I(yè)發(fā)展得早，各方面的研究和標(biāo)準(zhǔn)得以較早試驗(yàn)和推行。但在我國，在飛機(jī)上開放手機(jī)還需要很多前期驗(yàn)證工作，這些工作不僅繁瑣還需要多方協(xié)調(diào)。

 “研究國外針對手機(jī)使用的測試資料要閱讀厚厚的英文文件，有的多達(dá)幾百頁厚，而像這樣的文件有很多個(gè)。”據(jù)了解，要在飛機(jī)上開放手機(jī)，首先要做一整套的測試項(xiàng)目，測試項(xiàng)目按美國標(biāo)準(zhǔn)，但他們只提供測試項(xiàng)目清單，具體怎么做還得自己摸索，這些項(xiàng)目是可以并行測試，還是需要單獨(dú)測試？有哪些條件要求？哪些測試機(jī)構(gòu)可以做？怎樣和中國國情相匹配？這些問題需要一個(gè)個(gè)攻關(guān)。有時(shí)，還要通過國內(nèi)航空公司找到飛機(jī)生產(chǎn)商，再找到國外航空公司，跟他們了解國外是如何做的。

李晉說，雖然繁瑣，但總得有人做，作為扎根于交通運(yùn)輸行業(yè)的基礎(chǔ)電信運(yùn)營商，通信信息中心有責(zé)任站出來推動(dòng)“互聯(lián)網(wǎng)+航空”，現(xiàn)今，通信信息中心正在民航管理部門的指導(dǎo)下，聯(lián)合國內(nèi)的航空公司和權(quán)威機(jī)構(gòu)共同探索和推動(dòng)各項(xiàng)測試和認(rèn)證。就目前來看，飛機(jī)飛行過程已經(jīng)成為“互聯(lián)網(wǎng)+交通”中的一塊孤島，旅客如果在飛機(jī)上也可以使用互聯(lián)網(wǎng)，就可以把整個(gè)綜合交通體系串起來，比如在飛機(jī)上也可以使用交通一卡通和交通信息化服務(wù)系統(tǒng)，購買大巴車票和預(yù)約出租車。中國的航線較長，商務(wù)人士可以利用飛行這段時(shí)間，處理很多業(yè)務(wù)?？梢灶A(yù)見，今后空中的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)會(huì)成為航空公司的重要競爭力之一。

據(jù)了解，通信信息中心已經(jīng)為包括國航、海航、香港航空在內(nèi)的多家航空公司提供正式的基于L波段的客艙互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。未來，通信信息中心將利用基于Ka頻段的第五代海事衛(wèi)星和基于Ku頻段的VSAT衛(wèi)星為航空公司提供更加高速的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，屆時(shí)乘客將會(huì)在萬米高空體驗(yàn)到如同地面網(wǎng)絡(luò)一般的上網(wǎng)速度，同時(shí)極大提高飛機(jī)與地面的交互能力，為實(shí)現(xiàn)飛機(jī)與地面交通數(shù)據(jù)信息的聯(lián)通搭建高速網(wǎng)絡(luò)通道。