FAA 负责监督国家空域系统,包括空中交通管制系统、程序、设施和飞机,以及操作它们的人员。FAA 正在实施 NextGen,以将当前基于雷达的空中交通管制系统转变为基于卫星导航和自动化的空中交通管制系统。FAA 必须确保在 NextGen 项目的设计中纳入有效的信息安全控制措施,以保护它们免受威胁。GAO 被要求审查 FAA 的网络安全工作。本报告 (1) 确定了 FAA 在转向 NextGen ATC 系统时面临的网络安全挑战以及 FAA 如何开始应对这些挑战,以及 (2) 评估 FAA 及其承包商在收购 NextGen 项目时遵守联邦网络安全控制指南的程度。美国政府问责署审查了联邦航空管理局的网络安全政策和程序以及联邦指导方针,并根据他们的工作和其他专家的建议采访了联邦航空管理局官员、航空业利益相关者和 15 名选定的网络安全专家。
实时安全监控 (RTSM) 方法允许评估和预测国家空域系统 (NAS) 中的安全裕度,以帮助预防事件和事故,而不是被动缓解它们。在 RTSM 中,NAS 使用状态变量建模,安全指标根据这些状态变量定义。安全指标已分为天气相关、空域相关和人为相关。许多制定的人为相关安全指标需要估计控制器工作量才能计算。但是,这种计算并不简单。因此,在本报告中,我们进行了文献调查,以确定能够计算控制器工作量的不同因素并对这些因素进行分类。接下来,我们将描述为确定一组最小因素而进行的研究,这些因素可以正确评估控制器工作量。最后,我们调查了评估所选因素与管制员对其工作量的主观评估之间的相关性的方法。根据此调查,我们提出了有利于实时计算和预测管制员工作量的因素,并讨论了这些计算所需的数据源的状态。
爱好者、科学家、军队、其他政府机构和商业企业正在迅速扩大对遥控无人驾驶飞机系统 (UAS 或无人驾驶飞机) 的使用。美国联邦航空管理局 (FAA) 预测,UAS 爱好者机队规模将在未来 5 年内增长三倍以上,从 2016 年的 110 万架增至 2021 年的 350 多万架。更引人注目的是,商用无人驾驶飞机机队预计将在同一时期增长 10 倍,从 42,000 架增至 420,000 架。这些无人机包括爱好者使用的几英寸大小、几盎司重的微型车辆,以及用于科学研究或战争的重达 30,000 磅以上的大型飞机。此外,公共、私人和政府组织正在探索将 UAS 用于包裹递送、农业监测、边境监视、犯罪现场调查、搜索和救援任务以及灾难响应。然而,空中无人机数量的增加对国家空域系统 (NAS) 中的客运和军用飞机、其他 UAS 以及地面上的人员、牲畜和建筑物的安全构成了重大挑战。
(1) 鼓励、促进和推动私营部门(包括太空飞行参与者)进行商业太空发射和再入;(2) 采取行动促进私营部门参与商业太空运输活动,并促进美国政府、州政府和私营部门建立公私合作伙伴关系,以建设、扩建、现代化或运营太空发射和再入基础设施。3. 活动目标和范围。ATO SpCDM 为国家空域系统 (NAS) 的太空整合利益相关者提供了一个机会,让他们聚集在一起进行对话、教育、数据和信息交换。ATO SpCDM 将专注于整合太空和空中运营,以最大限度地提高利益相关者对 NAS 的访问。ATO SpCDM 促进利益相关者之间的对话,以支持持续改进发射和再入事件以及其他受限操作的系统性能。FAA 与各个利益相关者和行业团体之间更好的信息和数据交换可以改善 NAS 的管理,以下高级类别确定了利益相关者的主要关注点:
实时安全监控 (RTSM) 方法可以评估和预测国家空域系统 (NAS) 的安全裕度,以帮助预防事件和事故,而不是被动地缓解它们。在 RTSM 中,NAS 使用状态变量建模,并根据这些状态变量定义安全指标。安全指标被分为天气相关、空域相关和人为相关。许多制定的人为相关安全指标需要估计控制器的工作量才能计算。然而,这种计算并不简单。因此,在本报告中,我们进行了文献调查,以确定使得能够计算控制器工作量的不同因素并对这些因素进行分类。接下来,我们将描述为确定能够正确评估控制器工作量的最小因素集而进行的研究。最后,我们调查了用于评估所选因素与控制器对其工作量的主观评估之间的相关性的方法。基于此项调查,我们提出了有利于实时计算和预测控制器工作量的因素,并讨论了这些计算所需的数据源的状态。
美国国家航空航天局的“国家空域系统无人机系统集成”项目开发了一个分布式测试环境,可以评估向无人机飞行员提供的警报和指导。测试环境的基本要求是支持人在回路模拟以及实时飞机飞行测试。为了满足这两者,该项目利用实时、虚拟、建设性基础设施概念来提供通用的系统架构。与任何开发工作一样,在底层系统架构和设计方面做出了妥协,以实现快速原型设计和研究的开放性。但是,通过增量构建方法,实施了核心测试基础设施,以将在模拟下开发和测试的无人机检测和避免算法和显示概念以最少的修改迁移到飞行测试操作中。测试环境的分布式特性通过利用来自多个 NASA 中心和其他项目合作伙伴设施的模拟和飞行资产实现了高效测试。此外,使用标准的实时、虚拟、建设性功能支持与未来研究平台的集成。
客运车辆初始飞行运行的关键支持技术相对成熟,目前正在进行积极的飞行测试。但是,目前车辆中集成的技术是否符合认证标准尚不确定。一旦载人飞行开始,并且随着制造商和运营商融入现有空域系统,将进行进一步的学习和开发。规模化运营和运营成本降低的技术仍在开发中,对于这些技术何时成熟到监管机构可接受的标准尚无明确共识。这些技术包括自主飞行运营、先进空域管理、无人机交通管理 (UTM) 和车队管理集成技术。货运车辆通常比客运车辆更小、更简单,关键支持技术更为成熟,正在进行商业运营。但是,与客运车辆一样,自动驾驶或远程运营(特别是在人口密集的城市地区)将需要进一步开发,并与监管机构密切协调。随着 AAM 运营规模的扩大,挑战不仅在于开发所需的技术,还在于网络
(1) 鼓励、促进和推动私营部门(包括太空飞行参与者)进行商业太空发射和再入;(2) 采取行动促进私营部门参与商业太空运输活动,并促进美国政府、州政府和私营部门建立公私合作伙伴关系,以建设、扩建、现代化或运营太空发射和再入基础设施。3. 活动目标和范围。ATO SpCDM 为国家空域系统 (NAS) 的太空整合利益相关者提供了一个机会,让他们聚集在一起进行对话、教育、数据和信息交换。ATO SpCDM 将专注于整合太空和空中运营,以最大限度地提高利益相关者对 NAS 的访问。ATO SpCDM 促进利益相关者之间的对话,以支持持续改进发射和再入事件以及其他受限操作的系统性能。FAA 与各个利益相关者和行业团体之间更好的信息和数据交换可以改善 NAS 的管理,以下高级类别确定了利益相关者的主要关注点:
FAA 负责监督国家空域系统,包括空中交通管制系统、程序、设施和飞机,以及操作它们的人员。FAA 正在实施 NextGen,以将当前基于雷达的空中交通管制系统转变为基于卫星导航和自动化的空中交通管制系统。FAA 必须确保在 NextGen 项目的设计中纳入有效的信息安全控制措施,以保护它们免受威胁。GAO 被要求审查 FAA 的网络安全工作。本报告 (1) 确定了 FAA 在转向 NextGen ATC 系统时面临的网络安全挑战以及 FAA 如何开始应对这些挑战,以及 (2) 评估 FAA 及其承包商在收购 NextGen 项目时遵守联邦网络安全控制指南的程度。美国政府问责署审查了联邦航空管理局的网络安全政策和程序以及联邦指导方针,并根据他们的工作和其他专家的建议采访了联邦航空管理局官员、航空业利益相关者和 15 名选定的网络安全专家。
2018-2022 财年资本投资计划 1 资本投资计划概述 美国联邦航空管理局 (FAA) 国家空域系统 (NAS) 资本投资计划 (CIP) 确定并描述了维持和现代化基础设施、系统、服务和程序所需的资本投资,这些基础设施、系统、服务和程序是 NAS 安全高效运行所必需的。CIP 中包含和描述的资本计划的资金仅限于总统预算中要求的设施和设备 (F&E) 资金以及管理和预算办公室 (OMB) 每年发布和更新的接下来四年的设施和设备 (F&E) 目标。 2018-2022 财年 CIP 概述包括第 4 部分中对下一代航空运输系统 (NextGen) 运营改进 (OI) 的简要说明,以及第 5 部分中对 NAS 企业架构路线图 (EA) 中出现的所有系统和程序的简要说明。所有 CIP 程序的完整程序描述可在附录 B 中找到。CIP 概述、附录 A 和 B 以及 CIP 的先前出版物可在线获取,网址为 http://www.faa.gov/air_traffic/publications/cip。