美媒强调不是恐袭，也不是飞机故障，更不是机场瘫痪！然而在11月13日，美国联邦航空局管理局却诡异的下令全美航班停飞，原因是全美22个航空辖区内相互无法通话，无法确定航路轨迹！此时此刻，正是微软365崩溃，纽约大楼倒塌，油轮在密西西比河上撞上一艘载了150人的游轮！
一连串诡异事件不断发生，简直是不让人联想都不行！然而随着美国交通部长肖恩·达菲公布的消息，还有多位航空专家的分析，似乎事故原因真的指向美国那个升级了半个多世纪却始终未能将22个管制区域统一起来的空管系统，而最新的大一统版时间表至少要排到2035年以后！
全美航班突然停飞：排除恐袭，排除微软365崩溃连带影响
据CNN等多个美媒报道，美东时间15点36分，芝加哥航路管制中心（ARTCC）的塔康（TRACON、进近管制中心）发现语音通信不稳定，随后雷达上飞行轨迹更新也开始不正常，继而分析发现，芝加哥区管制中心与全美22个ARTCC的FTI骨干网的路由器出现了过载，数据丢包等情况。
很快状况恶化，航迹数据出现了不一致的情况，雷达与语音数据通信间歇性不稳定！很快这个故障情况级联扩散，FTI是链接全美22个航路管制区域的骨干网，故障沿着FTI网络迅速蔓延，其他ARTCC区域接连出现通信不稳定，AIDC（相邻自动航空管制区域的飞机管制）报文移交异常。
也就是说全美所有所有22个航路管制区域已经失去了对正在空中飞行的飞机的实时动态掌握，包括语音、航迹以及雷达数据交换等都处在不稳定状态！15点54分，迅速评估全美航空管制的严重故障后，发布了全美地面停飞的通知，地面不准起飞，天上的继续飞往目的地，国际入境的评估后酌情放行。
上图是整合了ADS-B信号后全美上空飞机变化的趋势，蓝色在飞行，橙色在地面，圆环是每个机场等待起飞的飞机，旁边显示计数！据媒体估计，正常情况下，全美每天有1.1万架次往来于世界以及美国境内机场，这次停飞影响旅客超过150万人，至少有600架次的航班被迫改降或者返航。由于大量航班延误或取消，芝加哥、丹佛、达拉斯、华盛顿等航空枢纽陷入一片混乱。
美东时间17点前后，美国国土安全部（DHS）部长马克韦恩·穆林对媒体表示，目前没有迹象表明是恶意行为，不是又一次911事件，属于电信级网络故障。20点15分，美国联邦航空管理局宣布解除地面停飞令，分批放行积压的航班。美国交通部长肖恩·达菲表示，故障是路由器数据过载，返回数据不一样导致全美航空管制区数据不畅。出于安全考虑停飞保护，原因是空管系统老旧。
美国交通部长肖恩．达菲和国土安全部长马克韦恩．穆林（右）
20点30分左右，白宫记者会上国土安全部长确认非恐袭，与头一天微软365宕机无关，但调查仍然在继续；交通部长达菲则表示希望国会紧急拨款完成空管现代化改造。FBI也同步表示，没有证据指向网络攻击，调查方向指向是否是软件更新导致的故障。终于排除了阴谋论，但问题似乎才刚刚开始！
美国空管系统到底出了什么问题？
“空管无法可靠和机组通信、无法及时了解飞机航迹时，就不能放行新起飞航班，防止失去指挥、冲突相撞，所以FAA直接下全国地面停飞，属于标准安全兜底操作。”
国交通部长肖恩·达菲以及FAA都表达了类似的说法，这个操作没毛病，但问题是这种罕见的全美航班停飞的事故历史上只发生了三次，第一次是911恐袭，基地恐怖分子驾驶航班撞向世贸大厦后，FAA直接要求空中飞机就近落地，全美禁飞，持续持续大约48小时后才逐渐恢复。
第二次是2023年1月11日早上6点半，NOTAM（航行通告系统）故障导致停飞，这是起飞前必须要查阅的安全公告库，FAA要求必须拿到有效的NOTAM才允许起飞。原因是承包商工程师在主库与备份库做数据同步修复工作时，误删了数据库文件，并且主/备份两套数据同时被操作。
和传说中的删库跑路差不多，只不过这次是误操作！因为只是操作失误，备份资料恢复后，在早上9点左右就逐步解除了停飞，持续了2.5小时，导致当天大量航班连锁延误！上次是的NOTAM是外挂的航行通告系统，功能比较单一，而这次则是涉及核心骨干网的系统故障！
美国航空管制系统：要是不升级还会继续罢工
其实了解过美国空管系统的朋友都知道，美国这套分成22个管制区域的系统，不同厂家的设备、标准以及报文协议都不一样，如果不彻底解决个大一统问题，问题迟早都会再次爆发，因为这个历史问题已经积累太久了，补丁已经打了几十年，补丁叠补丁已经难以为继了！
上图是根据美国航空管制系统的发展历史，架构与沿革生成的体系详图，如果还是理解不透彻的话，可以看如下的思维导图，比较详细，可以放大了仔细看：
1958年FAA成立，同年NAS（国家空域系统）框架确立，包括空域规则、设施、人员、通信、自动化整体集合，其中涉及空域到航空软硬件部分是包括：
- 全局调度：全国空管指挥中心ATCSCC和流量管理系统TFMS；
- 三层空域管制：高于10000英尺的22个ARTCC 航路区管、TRACON（塔康）终端进近，主管中低空与机场周边、管理机场的ATCT塔台以及跨洋管制的大洋独立系统。
- 通信/数据支撑：FAA专用骨干传输网FTI（L3Harris运营），主要承载雷达与语音以及AIDC（管制中心之间飞机移交协议），AIDC网关、态势共享总线SWIM和老式航空报文的NADIN
这些年来经过多次重大升级的系统是1967年上线的ARTCC航路区管自动化主机Host在历经N次升级后在2015年被洛克希德·马丁研发的航路区管ERAM代替；还有终端进近TRACON自动化的ARTS是在1996年被雷神研发的STARS代替。
早期大洋人工估算航迹的老系统，被洛马研发的ATOP航路规划在2005年全面替代。不过系统升级了，但是整体架构上还是没改，都是各种“分布式子系统”，通过全美骨干通信网沟通协调，这个系统非常复杂，因为22个Host以及后来的ERAM都是互相独立的，航迹都自己计算，冲突也在本地跑完再移交。
另一个是这些架构中的ATOP、NOTAM、TFMS、语音交换系统等都是不同年代、不同承包商开发的，互相之间的协议都是点对点接口，新老不兼容，都有自己的专用接口，交互的数据又非常多，包括飞机跨区移交、AIDC 报文、飞行计划同步等，每次打补丁、版本变更，都要做大量跨厂商联调，非常容易出错。
美国人也知道这套系统问题很大，所以在2003年国会就立项启动了NextGen计划，核心目的是在NAS架构上就增量改造。将以雷达为主的数据转移到卫星与语音为主，落地4D航迹，提升空域容量、减少延误。保留ERAM、STARS两套独立管制软件，用SWIM打通数据、AIDC做跨区移交。
NextGen计划不是推到重来，是在NAS上升级，试图解决这些不兼容的问题，部分也确实升级成功了，但通信与航空管制架构没变，异构代码、AIDC网关以及骨干FTI网络并未彻底解决。这次出问题的就是AIDC网关与L3Harris运营的FAA骨干传输网：
其现象是L3Harris 运维的FTI的路由器过载，包转发率远超设计，导致出错，然后AIDC网关报文校验失败，移交飞机状态会话时失败，导致航空管制区ERAM之间无法移交飞机状态信息，最终出现空域孤岛
随后ATCSCC（全国空管指挥中心）下令全美地面停飞！NextGen升级已经干不下去了，办公室也已经与2025年底正式关闭。接替NextGen的是BNATCS（统一 CAP自动化平台），这套系统目的是建设统一的CAP公共自动化平台，一套代码同时替换ERAM+STARS，原生内置航迹迁移，去掉AIDC网关；同步换掉老旧FTI骨干、老雷达、语音交换机；
其模式就是一套系统分布式部署，不做成单中心，消除 “骨干网关故障导致全美停飞” 这类单点风险。目前计划是2028年一期部署，优先更新通信、监视、雷达、语音、机房设施替换FTI骨干网，先解决底层数据通信问题。
二期CAP建设的自动化才是核心，也包括新一代流量管理FMDS，但目前还没有时间表，行业普遍预估就算顺利也要在2035年后才能逐步试点分批上线，全美上线估计至少也要在2040年后，并且GAO（美国政府问责局）多次警告这类项目延期风险。
美国交通部长达菲在新闻发布会上说的系统老旧指的就是这个NAS架构到了要更新的时候了，他说的国会拨款是，一期已经拨了125亿，最新预估要160亿美元，二期预估102亿美元，所以总计需要262亿美元。
当然也有网友认为，美国缺乏一个统一的协调部门才是问题根源！比如FAA只管航空安全、空管运行；频谱、电信设备合规归FCC；采购预算、合同审查归OMB和国会；线路施工、机房改造要走NEPA环评；人员变更、运维排班、管制系统界面改动，要和空管工会谈判。
因为美国没有一个能直接拍板统一规划通信网、统一设备选型、统一升级节奏的工信部！NextGen本来想系统性改造，但是预算分批、反复拉锯，各方利益无法平衡，只能走 “增量补丁” 路线，结果把路子走死了，现在这套系统已经2次罢工，足够引起国会老爷们重视了，但是就算BNATCS升级顺利也要在2040年左右全面上线！
全球航空管制都是怎么运行的，欧洲与中国会有问题吗？
其实并没有一个统一的“全球统一空管中心” 直接指挥飞机，联合国有下属的国际民航组织，但这个组织只是制定全球统一的空域分类、通信导航监视标准，还有AIDC、OLDI、CPDLC、ADS-B 等协议规范以及安全管理体系SMS和事故调查规范。
各国执行这些标准即可，各主权国家只负责本国空运空管运行，各国可以在ICAO标准上设计自己的架构、设备、组网、审批制度。ICAO就是保证这个主权国家空管运行输出的数据符合对方接收的标准，否则数据不通，会造成空管数据移交问题。
美国是FAA自研的管理体系，欧洲几十个国家则是多国协同，每个国家都有自己的空管，Eurocontrol（欧洲空管组织）负责协调，但这个结构不是FAA，只能是一个协调机构，反而有点像ICAO。欧洲的空管体系也有点像美国，都是切割的空域，但与美国又不一样，欧洲各国都是独立运行的，出问题不会蔓延。
欧洲也在建立SESAR（欧洲单一天空计划），这个对标美国的NextGen；目标统一数据模型、统一4D航迹TBO，替代各国的老旧系统，但欧洲碰到了一样的问题，各国碎片化，改一个接口需要多国谈判，一个周期下来数年。另一个是Thales、Indra、Harris等多家设备混用，目前情况与美国的NextGen一样，只能增量改造，无法统一升级。
中国的空管体系是怎么样的？会发生美国那样的问题吗？
答案是不会，因为中国在2007年后推进的空管系统，已经逐步实现美国在2040年左右才能实现的BNATCS CAP最核心的目标，这就是中国的优势！
中国在1980年代时并没有国产的自动化空管系统，引进的是法国Thomson-CSF，后来逐步升级成欧洲猫X，加上美国雷神 Raytheon、Telephonics（德里峰尼克斯）的雷达终端显示系统等构成中国早期的自动化空管系统。国内早期也同步启动了国产化攻关，到2007年时中国电科推出了民航使用许可的国产自动化系统NUMEN-2000（牧羊人2000），在青岛等机场与部分区域试用。
2013年后逐渐推广到沈阳、乌鲁木齐等航空管制区，同期民航局空管局也开始统筹统一规范、统一AIDC交互标准的自动化空管系统。2020年NUMEN-3000取证，这个是大规模监视融合、多扇区、系统间无缝移交的自动化空管系统。
目前全国七大区管中心已经全面上线NUMEN-3000，成都、西安、沈阳、乌鲁木齐已经全面完成切换，北京是主用已经切换NUMEN-3000，但欧洲猫X还在备用，上海、广州还保留欧洲猫X作为主用，NUMEN-3000备用状态，估计完成切换也快了。
所以从自动化空管的先进程度来看，中国至少领先美国15年以上！从上面分析我们也知道，美国这个问题看似结构复杂升级困难，但真正的根源还是缺乏一个强有力的协调部门，欧洲则是因为国家太多，同样存在这种无法解决的难题，这个是结构性问题，无解的！