聚焦民航信息共享 打通运行业务链条——新一代信息共享解决方案SWIM

中国民用航空西南地区空中交通管理局网络公司副总经理 苏力思：尊敬的各位领导，各位嘉宾，大家上午好！

很荣幸今天有这个机会能够和大家一起分享和探讨关于民航运行信息共享的话题。我今天分享的题目是新一代信息共享解决方案SWIM。

SWIM是叫全系统信息管理或者叫广域信息管理。SWIM在信息管理领域的主要技术路线。

我的分享主要三个部分，第一是解释SWIM为什么产生，第二是说明SWIM能够带来什么样的变化，最后针对SWIM的未来发展提出一些思考和建议。

首先进入第一部分，SWIM诞生于1998年，最初是由欧控提出，后续欧美都在大力的发展与推广。2005年IQ作为其全球化的方案深入推进，2012年写入了阿斯布计划。对于从IQ的定义来看，我们可以提取一些关于SWIM的关键信息，首先SWIM聚焦于ATM信息的管理，因此它首先是一套管理的理念。第二，所以我们通过信息服务的方式来交换信息，因此体现了面向服务的概念。第三是我们的范畴是面向所有的空中交通管理的相关方，覆盖航班飞行的全阶段。

SWIM从何而来，又为什么产生呢？SWIM并非凭空产生突然出现和孤立存在的。在运行需求驱动和信息技术演进的双轮驱动下，IQ提出了以信息为中心的运行的概念和解决方案。

而SWIM这一套解决方案的核心组成部分，从空中交通管理的运行模式的发展来看，从程序管制到雷达管制。发展的关键词是精确，后续深入发展的流量管理，其关键字是协同，而最终要实现的TBO的运行则是既要精确，又要协同空中交通管理运行模式的发展与变革，对民航运行信息共享的获知和获取无疑提出了更高的要求。

未来的管制运行模式最终将过渡到TBO，基于航机的运行，TBO是以4D航机为核心，在空管、机场、航司、航空器等相关方之间，实时共享和共同维护航季的动态信息，进而实现多方决策。因此 TBO的运行呈现出数字化、协同化和精细化的特点，要支撑TBO的运行，实质上要求各相关方之间要共享以4D航机为核心的空中交通态势，背后实时的高精度大容量的信息共享需求，而要实现TBO的运行。FF—ICE是其主要的信息载体和表达方式。根据IQ的规划，FF—ICE的消息最终将取代现行的民航电报，成为全球民航一体化运行的主要信息载体。IQ也发布了office的实施时间表，可以看到计划在2034年全球停用现行的F722012报文标准，而亚太地区关键的里程碑还将提前两年到2032年，距今也只剩了7年的时间。

基于这些运行需求的牵引，同时统筹考虑空中交通管理的各类信息，最终要形成以信息为中心的解决思路，主要包含3个层次和5个要素。

首先是以SWIM为基础和支撑，作为提升信息协同效率的技术路线和实现方案。其次在航班流量、气象情报等信息域，实现相关信息的结构化、数字化和服务化，最终在民航运行多主体之间构建起协同的信息环境和统一的情景意识，以支撑未来GPU的运行。从技术的角度，以信息为中心的运行，针对信息共享的各个方面，无疑都提出了更高的要求。

另一方面我们从技术的视角看一下信息交换共享，技术路线演进的历程。总体来说，民航信息交换共享方面经历了三个发展阶段，分别是诞生于1950年代的AFTN，在1990年代提出的ATN和AMHS，以及2010年逐渐发展成熟的SWIM。概括来讲AFTN是初代的消息传递的方案，ATN和AMHS是在AFTN的基础上的网络传输层面的升级替代方案，而SWIM则是信息管理理念下的新一代解决方案。当前在全球范围内，各个国家之间各个地区之间通用的民航运行信息交互的手段和载体，有且只有一个就是民航电报和转报网络。民航电报又分为AFTN和SITA电报，其中承载民航运行信息的电报主要是AFTN电报，包含ATS电报、航行情报和气象电报。

为了承载电报的传输，逐渐建立形成的民航电报网，俗称自动转报网，一般呈现新型的架构，以中国为例，就是一个典型的三级信息网络。电报主要通过报文编组的方式进行格式的规约，比如ATS电报共计包含22个编组。由于民航电报是诞生于上世纪50年代的发展至今，已经面临很多的问题和较大的瓶颈，总体来说民航电报的技术体系仅能承载报文这种基于字符的业务，基于电路交换的固定线路，导致网络带宽速率有限，同时网络的规模有限，信息容量有限，而基于编组的半结构化的数据标准，导致数据质量难以把控，容易出现一些错误。

IQ也深刻认识到了这些问题。2024年IQ第十四届航信大会中明确提出了刚才讲到的FF—ICE的实施的时间表，要在2034年全球停用FQ22012报文标准，而取代它的主要技术路线和支撑手段，就是SWIM，在运行需求驱动和信息技术路线引进的双融驱动下，IQ在AFTN框架中指明了运行信息共享的发展路径。在最新版的AFTN中提出了三大类引线，分别是运行类、通道技术类和信息类。其中运行类是核心，最通道技术类是基础支撑，信息类作为赋能手段，最终的目标是要实现TBO运行。在信息类影像中通过使用来实现航班流量气象情报等信息的高效共享和标准交换，这条信息管理的发展脉络已经逐渐清晰，而SWIM在这条技术路线上有着基础和核心的地位。

接下来我们来看一下，SWIM能干什么？带来什么变化？首先我们从现状和需求入手分析，在智慧民航试点示范项目双流机场联合运行项目中，针对多主体全场景的联合运行，我们分析整理了空管、机场、航司之间需要共享的数据，共计有30余类。今年我们以空管为主体的视角，针对信息共享现状，面向部分单位在局部范围内进行了调研。可以看到空管、机场、航司间存在着非常多种类的信息交换，同时涉及到的信息系统多，信息载体多，传递方式多，承载的网络复杂。

以流量管理为例，中国目前是三级流量管理的总体架构，全国流量地区流量和机场放行。从这张图可以看到，流量管理呈现出多主体多层级的特点。因此在信息共享方面，也要求空管机场航司能够实时共享信息进行协同决策。在各个流量管理系统之间，也存在着大量的数据交换和共享。而为了方便说明，我举一个实际的例子，以我所在的民航西南空管局为例，我们想要实现航班放行数据的交换和共享，仅仅在空管内部就至少关联了6套信息化的系统，通过6个数据交互流程传递和共享这6类数据，这样的信息共享模式和网络无疑是比较复杂和冗长的。

随着业务的不断发展，空管的信息化系统越来越多，各个系统之间都需要网络互联和数据交换，渐渐的各个生产系统之间就逐渐形成了错综复杂的网络，背后是更为复杂的数据交换流程，同时也对安全运行带来一定的隐患，存在潜在的风险，因此需要用全新的思路和方法进行优化和改变。

SWIM会带来怎么样的改变呢？结合刚才的例子，从5个方面解释，其一是从更加宏观的整体视角，对数据进行统筹，划分不同的业务域和信息域。其二是构建数据标准，一方面达成人与人的一致认知和理解，另一方面是让程序和程序之间实现更加顺畅的交互。第三是根据业务场景和需求，将数据业务化服务化，打造更加细颗粒度的信息服务，并进行统一的管理。第四用户通过统一的信息服务管理平台去检索和发现服务，根据自己的需求进行订阅，实现这个灵活自主的订阅。其五是通过更加先进和灵活的TCP IP网络作为底层传输网络，实现更加高效高性能的消息传输。

总结来说，SWIM带来的改变，首先是系统之间的平等化，没有了上下游的关系。其次是各类运行信息包装成信息服务，提升效率，一方发布多方共享，动态更新，最后是构建了自上而下全面覆盖的技术标准体系。

从上面的例子可以看到，SWIM突破了原有的信息传递的传统思路，以信息管理的视角进行了全面的变革和重构。所谓变革主要体现在4个方面。

第一是需求的演进，所以我们为了支撑TBO和FF—ICE，对信息共享的各个方面都有了更高的要求。

第二是理念的更新，SWIM包含了治理理念、协同理念以及服务理念，做好顶层设计，促进协同共享。灵活按需服务是SWIM的典型特征。

第三是体系的升级，SWIM构建了完整的技术框架体系，从多个层面多个维度进行了思考，并提出了对应的解决方案。

第四是模式的重构，SWIM打破了信息孤岛，不再以孤立的设备和系统为对，这是站在数据的层面，更加整体的视角研究如何让民航运行信息看得见流得动和用得好。

从规划和实操两个层面，我结合SWIM这4个字母，将SWIM的核心内容进行提炼。在思路理念层面，S表示面向服务，W表示广域互联，I表示数据互用，M表示管理治理。概括来讲SWIM以广域互联为基础支撑，以数据互用为核心目标，通过管理治理构建顶层设计和技术标准，以面向服务的理念支撑信息共享。

在技术实施层面，S代表信息服务，W代表管理中心，通常是一个网站，I代表数据接口，M表示信息交换模型，这是SWIM的四个核心组件。信息服务是信息共享的具体手段，管理中心是信息服务注册和管理的窗口平台，数据接口是信息服务实现的实际载体，信息交换模型则确保了语义和语法的一致性，提升软件开发效率并灵活复用。

总结一下，SWIM的技术路线是在面向服务的理念下，民航信息管理领域的顶层设计，形成了一套治理规范和技术标准，实现信息管理各要素的标准和统一。

最后针对中国民航使用的推进和实施，谈一些个人的理解和思考。

根据智慧民航建设路线图，年起降保障架次预计2030年要达到2300万，2035年要达到3000万，未来10年要实现2.5倍的增量，依靠现有的资源要素和技术手段，可能是不足以支撑的，迫切需要进一步打通空管、机场、航司等运行主体间的信息和数据的共享，实现了航班的精细化运行管理以及保障资源的最优化配置，提升航班运行的安全容量和效率。

从以下4个方面分析SWIM在中国民航的实施都有着充分的必要性和紧迫性。第一是智慧民航建设对行业主体间的信息共享和数据交换有更高的更紧迫的要求。

其二是IQ针对全球信息管理有着明确的时间节点要求，未来要形成以CM为基础的信息共享新局面，取代现有的民航电报。

其三是民航电报技术体制较为陈旧，目前一事一议专事专办的工作模式效率较为低下，急需新一代的解决方案，让民航运行信息共享更加顺畅和高效。

最后是在总体国家安全观的框架下，要持续落实技术自主可控的要求，同时在国际上争取民航强国的话语权，维护国家主权。

国际民航的发展趋势，中国民航智慧建设的要求，都需要我们协同发力，共同推进SWIM在中国民航的发展与实施。首先要以全局的视野各方兼顾，注重全民航一盘棋全局化体系化推进。其次要面向运行科学设计，坚持问题导向和目标导向，立足生产服务运行平稳演进。第三要统筹规划，分步实施，认识到思维目的、系统性和复杂性，分层级设计，分阶段发展，分步骤实施。最后要坚持开放合作和互利共赢，加强产学研用的紧密结合，促成大民航的协同信息环境。

最后一点时间，针对SWIM和可信数据空间谈一些个人的浅见。首先SWIM和可信数据空间有着很多的差异，比如视角定位，实现路径、技术路线、协同模式和发展理念等等。究其原因主要还是目标和定位的区别。所以我们是在国际民航提出的信息管理的解决方案，更多是聚焦民航的运行信息，在全球民航一体化运行的大背景下，考虑如何去跨地域、跨国家和跨地区共享运行的信息，目的是要打通行业主体的大动脉，而可信数据空间是数字中国战略下，数据要素流通的基础设施是数字经济浪潮下培育数据要素市场的主要载体和平台。目标是要畅通数据资源大循环，视角可能不仅仅局限在民航，而有可能是跨行业的。然而他们也有时相相似和相通之处。

我想本次论坛的主题“数据赋能、智慧芯片”就是最好的注解，其一，两者都凸显了数据的价值。数据是一个组织乃至一个行业的核心驱动力，而数据能力更是核心竞争力。其二，是两者的发展都离不开技术的引领和智慧的赋能，从而构建泛在智联的数字基础设施，掌握自主可控的数字及关键数字技术。其三，两者都倡导开放合作和互利共赢，最终要形成高效利用的数据资源体系，打造公平规范的数字治理生态。

所以无论是SWIM还是可信数据空间，都是数字化浪潮下的民航世界，是全球民航发展经济的中国方案，最终都将共同促进中国民航实现高水平安全和高质量发展的良性互动。