民用航空GNSS地基增强系统（GBAS）

“百链千企”专利产业化推进工程典型案例

报送单位：中电科星河北斗技术（西安）有限公司　　案例方向：专利密集型产品培育

一、案例背景

在飞机飞行过程中，进近着陆阶段安全性要求最高，GBAS是国际民航组织正在发展和中国民航力推的新一代着陆系统，世界各国都在争相发展和研究。中电科星河北斗持续开展GBAS技术体制和标准研究、关键技术攻关、装备研制、测试验证、使用许可认证和应用推广等工作，建立了兼容北斗的完整的多频多星座GBAS差分与完好性理论和技术体制，形成了以提高GBAS精确性、完好性、可用性和连续性为核心的技术树，形成拥有自主知识产权的系列授权发明专利。

二、主要做法

（一）强化技术攻关，构建多频多星座GBAS差分与完好性技术体制。项目团队先后承担了多个国家部委重点课题，打造一支人员结构合理的精干团队，完成GBAS从技术到产品再到产业化应用的发展路线。对项目工作任务进行分解，从总体技术、核心算法与处理、软件工程化和硬件工程化等4个方面，持续开展GBAS技术体制和标准研究、关键技术攻关、装备研制、测试验证、使用许可认证和应用推广等工作。团队创新性提出了距离域完好性监测方法，解决了复杂环境下卫星导航信号异常监测难题，获得国家发明专利6项；创新性提出了基于位置域的电离层监测方法，解决了低纬度地区电离层异常导致的GBAS不可用的国际难题，获得国家发明专利4项；创新性提出了多维高置信度测试验证方法，解决了GBAS“四性”指标验证难题，获得国家发明专利6项。建立了兼容北斗的完整的多频多星座GBAS差分与完好性理论和技术体制，研制了我国首套具有完全自主知识产权的民用航空GNSS地基增强系统（GBAS）。

（二）持续创新研制，形成系列化产品体系。团队经过16年的刻苦攻关，研制6类8型系列化产品，包括GBAS地面设备和机载设备、测试设备、认证评估设备以及运行保障设备，形成了支持兼容GPS、BDS和GALILEO的GBAS技术研发、设备研制、产品测试、产品认证、运行保障等一系列体系化装备。核心产品LGF-1A型GBAS地面设备主要指标优于国外同类产品，总体达到国际先进水平，其中用于I类精密进近的位置域电离层监测告警关键技术，达到国际领先水平。

（三）推进使用许可认证，实现国产化零的突破。LGF-1A型GBAS是首个获得中国民航使用许可的卫星导航地基增强系统，也是首个在中国民航获得使用许可的国产精密进近导航设备，打破了国外垄断，实现了中国民航国产精密进近导航系统零的突破。对中国民航导航新技术应用和装备国产化具有重大的推动作用，为我国民航强国建设树立了典范，具有里程碑意义。

（四）完善标准与知识产权布局，支撑产业化推进。公司建立了中国民航完整的GBAS技术体制、GBAS标准体系和产品系列。研究成果形成3项行业标准，被纳入1项行业标准，获得1项使用许可证书、16项国家授权发明专利、2项实用新型专利、70项软件著作权等一大批自主知识产权，实现了GBAS知识产权布局框架，有力的支撑了产业化推进工作。

三、主要成效

GBAS的建立可以将GNSS作为辅助导航系统应用民航飞机航路、进近、直至着陆。GBAS的建立与推广使用，将有效提高民用航空进近服务保障能力，提高安全运行水平，为成功实现民用航空的导航系统升级奠定基础。GBAS采用数字化广播通信，可服务于多条跑道，两向进近。数字化进近航段，可灵活设计着陆点、下滑角度、转弯半径、连续下降的进近程序，通过进近路径的优化，可以有效的避开障碍物、噪声敏感区等，缩短进近路径，大大提升进近效率，减少进近飞行时间，降低燃油消耗、减少碳排放，不但可以产生直接的经济效益，而且会带来巨大的社会效益。

（一）优化进近路径，节约燃油，降低飞行运行成本。GBAS的建立与推广使用，使机载GPS导航设备能够满足起飞着陆和进近阶段的导航要求，提高定位精度，减少飞行间隔，减少飞行时间，增加飞行密度，提高飞行运输能力，减少飞行延迟，降低民用航空公司运营成本。GLS可以支持直线/曲线进近以及连续下降进近（CDO）等，通过优化GLS进近程序，可以有效的避开障碍物、噪声敏感区。据波音公司测算，GLS进近每次进近平均缩短飞行时间3分钟，节省燃油82.7千克，减少碳排放117.7千克，每年可为航空公司节省可观的运营成本。

（二）降低飞行运行标准，提高机场容量。部分机场受地形和环境的限制，无法安装仪表着陆系统（ILS）。实施GLS进近，可以实现决断高度（DA）到200英尺的I类精密进近，还可以实现连续下降进近等，有效的提升了机场运行效率。同时，GBAS设备校验周期更长，能够减少校验飞行对航班的影响。机场运行GLS将大大提高机场可用率、放行率，全面提高机场容量。

（三）提高航班准点率，减少航班延误/备降造成的经济损失。实施GLS进近，决断高度（DA）可以降低到200英尺，能见度和跑道视程（RVR）要求低到800米，这将大大降低机场受低云、低能见度、降水、大雾天气的影响，低能见下容量提升20–40%，减少复飞/备降/延误/减载，显著提升航司与机场收益。

四、典型意义

按照每个机场安装1套GBAS地面设备，按目前机场数量测算国内外市场规模预计达到13.5亿元。通过对GBAS中10项发明专利存在的收益价值进行评估，经中国电科集团公司评估备案价值为3,670.00万元。电科西北将继续完善GBAS知识产权体系建设，增加兼容北斗的II/III类GBAS技术高质量知识产权编制工作。

电科北斗公司已在深圳宝安、拉萨贡嘎、广州白云、西安咸阳等机场完成了GBAS的工程建设。未来将在北京首都、成都双流、乌鲁木齐地窝堡、三亚凤凰、香港赤鱲角、新加坡樟宜、泰国普吉岛等机场GBAS应用推广，促进项目成果在民航机场落地应用。

团队会积极研制兼容北斗的II/III类GBAS，建立基于北斗的着陆体制和技术标准，开展II/III类GBAS使用许可取证工作。并推动北斗在以民航为代表的高生命安全领域的应用，打造中国电科民用航空导航产业国际品牌，助力北斗走向全球。

（本文依据申报单位填报材料整理编写，未对其中数据、事实及表述的真实性、准确性和完整性进行独立核实，相关内容以申报单位填报材料为准）