第1章 绪论
1.1 民用航空与民航机场
1.1.1 民用航空概述
民用航空简称民航，是指使用各类航空器从事除军事性质(包括国防、警察和海关)以外的所有航空活动。这个概念确定了民用航空是航空的一部分，并以“使用”航空器界定了它和航空制造业的界限，用“非军事性质”说明了它和军事航空的区别 [1]。
1．民用航空的分类
人类飞上天的活动开始于1783年蒙哥菲尔兄弟制造的热气球载人升空，随后德国人开始用热气球运送邮件和乘客，但气球是不可操纵的航空器，直到1852年法国出现了飞艇，才真正拥有了可进行操纵的、有动力的航空器 [1]。
1903年12月17日，莱特兄弟在美国北卡罗来纳州的基蒂霍克驾驶“飞行者一号”飞机进行试飞。飞机在空中飞行了12秒，飞行距离为36.5米，这是人类第一次可操纵的动力飞机的持续飞行，由此开启了航空新纪元。
1883年3月20日在巴黎签订的《保护工业产权巴黎公约》是世界上第一部国家间的航空法[1]，其基本目的是保证成员国的工业产权在所有其他成员国都得到保护，它明确规定了联盟成员国的飞机在进入上述国家时的权力说明。
经过近一个多世纪的发展，民用航空已经成为全球经济的重要组成部分。民用航空可分为商业航空和通用航空，下面分别加以介绍。
1)商业航空
商业航空指以航空器进行经营性的客货运输的航空活动[1]。“经营性”表明商业航空是一种以营利为目的商业活动；而“运输”表明商业航空又是运输活动，它作为交通运输的一个组成部分，与铁路、公路、水路和管道运输共同组成了国家的交通运输系统。尽管航空运输在运输总量方面和其他运输方式相比较少，但由于其具有快速、远距离运输的能力及高效益，商业航空在总产值上的排名不断提升，并在经济全球化的浪潮中发挥着不可替代的作用。
2)通用航空
通用航空是指使用民用航空器从事公共航空运输以外的民用航空活动，包括从事工业、农业、林业、渔业和建筑业的作业飞行以及医疗卫生、抢险救灾、气象探测、海洋监测、科学实验、教育训练、文化体育等方面的飞行活动 [2]。通用航空应用范围十分广泛，共三个大类 [3]。
(1)载客类，是指通用航空企业使用符合民航局规定的民用航空器，从事旅客运输的经营性飞行服务活动。
(2)载人类，是指通用航空企业使用符合民航局规定的民用航空器，搭载除机组成员以及飞行活动必需人员以外的其他乘员，从事载客类以外的经营性飞行服务活动。
(3)其他类，是指通用航空企业使用符合民航局规定的民用航空器，从事载客类、载人类以外的经营性飞行服务活动。
载客类经营活动主要类型包括通用航空短途运输和通用航空包机飞行。载人类、其他类经营活动的主要类型由民航局另行规定。
2．民用航空的发展特征
随着航空技术的持续进步和航空业组织管理及服务水平的不断提高，特别是大型民用飞机出现后，民用航空一直处于发展的快车道。到目前为止，全球形成了以北美、欧洲和亚太地区为主的三大航空市场。自 20世纪 80年代以来，民用航空的发展表现出以下鲜明的特征。
1)民用航空产业成为日益重要的战略性经济产业
民用航空产业除在政治、社会、军事、外交、文化等领域都发挥着十分重要的作用外，还具有显著的经济效应。世界各个国家及地区纷纷将民用航空作为参与全球化进程的有力工具，把民用航空定位为战略性产业，高度重视对民航产业的政策和资源投入，把发展民航上升为国家或地区的重大发展战略。
美国采取立法和建立中央政府部门之间的协调机制等手段，对民用航空发展进行系统规划并制定相关政策，同时对民用航空发展给予了大量财政支持。 2001年发生“9 11”事件后，美国众多航空公司陷入经营困境，美国政府曾一次性向航空公司提供高达 150亿美元的紧急援助及贷款担保 [4]。2020年，为应对新冠肺炎疫情影响，美国政府再度向航空公司、机场等民航相关企业提供总计 390亿美元的现金补助以及 290亿美元的贷款，一方面体现了对民航产业发展的高度重视，同时也从侧面表现出民航业对国民经济稳定发展的重要影响。
欧盟把发展民用航空作为提高其全球竞争力和促进欧洲一体化的重要手段与途径，逐步实现了民航业政策法规的统一制定和实施。 2001年，欧盟委员会通过了《交通政策白皮书》，提出构建“欧洲单一天空”的重要战略，并重新设计了欧洲航空港的运营能力以及航空运输安全系数等内容 [5]。
近年来海湾地区各国纷纷将目光投向民用航空，利用海湾地区处于亚欧非三大洲交汇点的地域优势打造全球航空枢纽，该地区已迅速成为全球民航业发展*快的地区之一。海湾各国政府采取加大机场建设投资、发展旅游业和金融业、建立自由贸易区等政策措施，极大地推动了民用航空的发展 [5]。
亚洲各国和地区纷纷实施出口导向型发展战略，将发展民用航空作为国家和地区的发展战略。例如中国香港能够成为世界金融和旅游重地，发达的民用航空产业也是其重要原因之一。
2)国际化合作成为民用航空发展的主流模式
民用航空是国际旅行*主要的出行方式，国际化也是其发展的一个重要特征。为了促进国际交流与合作，利于自身发展壮大，全球众多航空公司之间开展了大量而广泛的战略合作，航空联盟是当前战略合作*主要的形式。
航空联盟*早由美国国内市场的干线航空公司与支线航空公司之间合作提供联合中转服务而产生。1997年，加拿大航空( Air Canada)、德国汉莎航空( Lufthansa)、北欧航空( Scandinavian Airlines)、泰国国际航空( Thai Airways International)和美国联合航空( United Airlines)共同创立全球第一家战略性联盟 ——星空联盟( Star Alliance)，这标志着世界民用航空正式进入全球联盟时代，2007年中国国际航空股份有限公司正式加入星空联盟。 1998年，英国航空公司( British Airways)、美国航空公司( American Airlines)、加拿大航空公司、中国香港国泰航空公司( Cathay Pacific)和澳大利亚快达航空公司( Qantas)共同创建了寰宇一家联盟( One World)。2000年，美国达美航空公司、法国航空公司、大韩航空公司和墨西哥国际航空公司又共同建立了天合联盟( Sky Team)，中国南方航空股份有限公司和中国东方航空股份有限公司于2007年和2011年先后加入天合联盟。当前三大联盟所拥有的航空客运市场约占全球航空客运市场的70%。
近年来，航空公司间战略合作的形式更加多样化，股权投资、合营、航线联营等合作模式逐渐被广泛采用，我国的东方航空公司、南方航空公司即分别于2015年和2017年与美国达美航空公司、美国航空公司开展股权合作。
3)民用航空与高新技术发展相辅相成
作为技术密集型行业，民用航空发展对于科技创新提出了较高的要求，引领和带动了复合材料、新能源、发动机、卫星导航、5G通信、区块链等一系列新技术的应用。同时，高新技术的研制和应用也不断提升民用航空的安全水平、运行效率和环保水平，为促进民用航空持续快速发展提供了坚实的科技支撑。
先进的大型飞机制造技术。欧洲空客公司的 A380飞机采用了碳纤维等新材料和新型发动机等高新技术，大幅度提升了飞机的安全性和舒适度。美国波音公司制造的波音 787第一次实现中型飞机尺寸与大型飞机航程的结合，具有极高燃油效率及环保性能。
新一代的空中交通管理技术。现代通信、卫星、自动化和计算机技术广泛应用在空中交通管理领域中，以卫星导航为主导的空管技术革命也随之展开。
智慧化的运行控制技术。大量应用传感设备进行民航运行各环节的实时信息采集，运用大数据分析技术强化对运行态势的监控与预测，利用 5G技术实现数据的实时传输和不同要素、环节、主体之间的智能感知，大幅提升民航运行控制系统的智慧化水平。
绿色化的航空运输。通过不断提高发动机燃油性能、研制新一代聚合物及复合材料等方面降低航空运输对环境的污染。引入“绿色机场”理念，逐渐把机场建成或改造成“节约、环保、科技、人性化”的机场。同时，欧盟提出的“清洁天空”计划，是为配合新环保要求而推出的大型科技研发计划，其目的是通过改善飞机的燃油系统等举措，降低飞机的噪音和温室气体排放，减少航空运输对环境的影响，从而建立一个创新的、具有竞争力的欧洲航空运输体系 [6]。
1.1.2 民航机场概述
1．民航机场的概念
民航机场也称为民用机场(在本书以后的各章中亦使用“机场”代表“民航机场”)。《中华人民共和国民用航空法》将机场定义为“专供民用航空器起飞、降落、滑行、停放及其他保障民用航空活动的特定区域，包括附属的建(构)筑物和设施”[7]。这里的航空器指能够依靠空气的反作用力支撑在大气中航行的机器，包括民用飞机、直升机、飞艇、热气球等。这里的特定区域包括飞行区，飞行区由净空障碍物限制面所要求的尺寸和坡度等所形成的面积和空间，特定区域还包括机场的各种附属的设施和建筑物等，如旅客航站楼、目视助航系统、通信导航、气象、空中管制等设施以及其他建筑物，这些设施和建筑物是机场正常运营及保证飞行安全的基础设施 [8]。
2019年，我国境内运输机场 238个(不含香港、澳门和台湾地区)，旅客年吞吐量在千万级以上的机场有 39个[9]。其中，西南地区机场数量*多，为 50个，其次机场数量较多的地区是华东地区、中南地区和华北地区，分别为 44个、37个和 35个，其余东北地区、西北地区和新疆地区分别为 27个、24个和 21个。北京首都国际机场是现代民航机场的典型代表，它是我国的空中门户和对外交流的重要窗口， 2019年旅客吞吐量超过 1亿人次，位居全球第 2，仅次于美国亚特兰大哈兹菲尔德 -杰克逊国际机场( 1.11亿人次) [10]。被誉为“新世界七大奇迹”之首的北京大兴国际机场于 2019年 9月 25日正式通航，并成为我国国内新的标志性建筑。图 1.1为北京大兴国际机场 T3航站楼。
机场区域可划分为两大区域——陆侧和空侧，划分原则主要以安全检查和隔离管制为界限。在安全检查和隔离管制前的区域为陆侧，主要包括停车场、办票区域、行李托运区域以及必要的服务区域。在安全检查和隔离管制后的区域为空侧，主要包括出发和到达区域、行李分拣区域、机务维修区域、货运区域、飞行区域以及必要的服务区域 [11]。图 1.2为机场区域示意图，图 1.3为陆侧俯视图，图 1.4为机场空侧俯视图。
图 1.1 北京大兴国际机场航站楼
图 1.2 机场区域示意图
2．民航机场的分类
1)按航线性质划分
机场按照航线可划分为国际航线机场和国内航线机场。其中，国际航线机场指有国际航班进出，并设有海关、边防检查(移民检查)、卫生检疫和动植物检疫等政府联检机构的机场；国内航线机场指的是专供国内航班使用的机场 [12]。我国的国内航线机场还包括地区航线机场，地区航线机场是指我国内地城市与我国香港、澳门、台湾等地区之间的航班飞行使用的机场，并设有类似国际机构的联检机构。
图 1.3 机场陆侧俯视图
图 1.4 机场空侧俯视图
2)按飞机的起降状况划分
按飞机的起降状况，机场可划分为始发机场、终点机场、经停机场、中转机场及备降机场。始发/终点机场指运行航线的始发机场和目的机场；经停机场指某航线航班中间经停的机场；中转机场指旅客乘坐飞机抵达此处时需要换乘另一航班前往目的地的机场；备降机场指如遇到天气情况或在机上遇到紧急情况，飞机会选择*近的机场降落，此类机场称为备降机场 [1，13]。
3)按照服务航线
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