航路校驗(yàn)系統(tǒng)在飛行計(jì)劃中的應(yīng)用

曾 義

（中國(guó)民用航空局〈華東地區(qū)〉空中交通管理局，中國(guó) 上海 201702）

0 引言

改革開(kāi)放以來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)航空運(yùn)輸業(yè)平均以每年近15%的速度迅猛發(fā)展。2012年，在世界經(jīng)濟(jì)不景氣的情況下，我國(guó)民航運(yùn)輸總周轉(zhuǎn)量依然保持平穩(wěn)增長(zhǎng)，達(dá)到610.32億噸公里（不包括香港、澳門(mén)特別行政區(qū)以及臺(tái)灣?。?。但是隨著航班量的飛速增長(zhǎng)，我國(guó)空域、航線使用造成的流量問(wèn)題以及軍事活動(dòng)、特殊天氣等原因造成的流量問(wèn)題日益突出，特別是北京、上海、廣州等東部地區(qū)繁忙的航路及相關(guān)的機(jī)場(chǎng)流量問(wèn)題更加突出。2012年，航空公司計(jì)劃航班250.2萬(wàn)班次，其中正常航班187.2萬(wàn)班次，不正常航班63.0萬(wàn)班次,經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)68億元，在所有不正常航班之中，受空中交通流量控制影響的航班所占比例是2010年為27.6%，2011年為27.5%，2012年為25%。流量控制成為航班延誤的主要原因之一，廣大旅客和航空公司對(duì)此反應(yīng)強(qiáng)烈，民航局出臺(tái)相關(guān)的航班延誤整治方案；繁忙地區(qū)的管制員普遍感覺(jué)壓力過(guò)大，不堪重負(fù)。

鑒于以上情況，解決空中交通流量問(wèn)題，減少航班延誤已成為當(dāng)務(wù)之急。從歐美航空發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，建立空中交通流量管理系統(tǒng)是解決航班延誤問(wèn)題的有效方法之一，在國(guó)內(nèi)各方已經(jīng)達(dá)成廣泛共識(shí)。各地空管局紛紛借鑒了歐美航空發(fā)達(dá)國(guó)家的流量管理方面的研究成果和實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)展了協(xié)同決策機(jī)制（CDM）系統(tǒng)的建設(shè)，在此之下華東智能航路校驗(yàn)系統(tǒng)孕育而生。華東智能航路校驗(yàn)系統(tǒng)是協(xié)同決策機(jī)制（CDM）系統(tǒng)的一部分，航路校驗(yàn)系統(tǒng)主要功能是對(duì)航班飛行計(jì)劃正確性進(jìn)行自動(dòng)校驗(yàn)，解決傳統(tǒng)的人工校驗(yàn)中不能及時(shí)地糾正錯(cuò)誤航班飛行計(jì)劃，造成航空安全隱患。尤其是在2012年11月15日，新版的飛行動(dòng)態(tài)固定電報(bào)格式實(shí)施以后，航空公司提交的飛行計(jì)劃錯(cuò)誤率增加，使得人工處理電報(bào)的難度加大，工作量增加，錯(cuò)誤的機(jī)率也隨之增加。管制員在指揮調(diào)配飛機(jī)時(shí)由于飛行計(jì)劃的錯(cuò)誤未能及時(shí)調(diào)配飛機(jī)動(dòng)態(tài)，造成航班在執(zhí)行過(guò)程中飛錯(cuò)航路，給飛行安全帶來(lái)極大的挑戰(zhàn)。

為了保障飛行計(jì)劃的準(zhǔn)確性，減少由飛行計(jì)劃錯(cuò)誤帶來(lái)的航空安全隱患，從歐美等航空發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，建立飛行計(jì)劃自動(dòng)處理校驗(yàn)系統(tǒng)是解決保障飛行計(jì)劃準(zhǔn)確性的有效方法之一。歐洲CFMU(Central Flow Management Unit)中央流量管理單元中的集成初始飛行計(jì)劃處理系統(tǒng)IFPS（Integrated Initial Flight Plan Processing System)模塊實(shí)現(xiàn)了對(duì)飛行計(jì)劃的自動(dòng)校驗(yàn)功能。華東目前也開(kāi)發(fā)使用了飛行計(jì)劃校驗(yàn)系統(tǒng)。本文簡(jiǎn)要介紹了華東使用的智能航路校驗(yàn)系統(tǒng)，凸顯新的航空運(yùn)輸發(fā)展形勢(shì)下飛行計(jì)劃智能校驗(yàn)系統(tǒng)建設(shè)的重要性。

1 航路校驗(yàn)系統(tǒng)簡(jiǎn)介

目前華東地區(qū)在積極使用自己研發(fā)的航路校驗(yàn)工具，這個(gè)系統(tǒng)一定程度上減輕了管制員的工作壓力，提高了管制員的工作效率，改變了傳統(tǒng)的人工校驗(yàn)飛行計(jì)劃的模式。本文簡(jiǎn)要介紹了航路校驗(yàn)工具。

1.1 航路校驗(yàn)系統(tǒng)模塊構(gòu)成

航路校驗(yàn)系統(tǒng)主要是配合“飛行動(dòng)態(tài)信息綜合處理系統(tǒng)”，對(duì)拍發(fā)的領(lǐng)航計(jì)劃報(bào)（FPL）和收到的領(lǐng)航計(jì)劃報(bào)（FPL）的航路進(jìn)行校驗(yàn)，防止由于FPL的錯(cuò)誤造成航空器飛錯(cuò)航路，為流量管理系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的航路信息。航路校驗(yàn)工具主要由當(dāng)前基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護(hù)、收?qǐng)?bào)校驗(yàn)、班機(jī)航線展示、待生效數(shù)據(jù)維護(hù)、航線導(dǎo)入五個(gè)功能模塊構(gòu)成。

當(dāng)前基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護(hù)：當(dāng)前使用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，包括航路點(diǎn)、航路、班機(jī)航線走向等信息，該數(shù)據(jù)作為FPL校驗(yàn)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，由系統(tǒng)管理員進(jìn)行維護(hù)更新。

收?qǐng)?bào)校驗(yàn)：校驗(yàn)“飛行動(dòng)態(tài)信息綜合處理系統(tǒng)”中的航班的飛行計(jì)劃與預(yù)計(jì)航路比對(duì)并進(jìn)行部分的處理工作。

班機(jī)航線展示、待生效數(shù)據(jù)維護(hù)、航線導(dǎo)入等模塊是對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的補(bǔ)充，包含執(zhí)行航班計(jì)劃需要使用的標(biāo)準(zhǔn)航路信息，為智能航路校驗(yàn)系統(tǒng)在收到FPL電報(bào)，收?qǐng)?bào)校驗(yàn)?zāi)K正確比對(duì)航班計(jì)劃提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1.2 收?qǐng)?bào)校驗(yàn)?zāi)K介紹

航路校驗(yàn)系統(tǒng)的核心在領(lǐng)航計(jì)劃報(bào)的航路與計(jì)劃航路一致性的校核，本節(jié)重點(diǎn)介紹系統(tǒng)中的收?qǐng)?bào)校驗(yàn)?zāi)K。

圖1

圖1所示，是收?qǐng)?bào)校驗(yàn)?zāi)K的界面，圖中左側(cè)是地圖界面，主要包含上海情報(bào)區(qū)的范圍（圖中的灰色部分），圖上標(biāo)畫(huà)了航路走向、重要的航路點(diǎn)、機(jī)場(chǎng)、情報(bào)區(qū)的范圍。右側(cè)是錯(cuò)誤原因提示框，包括錯(cuò)誤原因、FPL的航路、標(biāo)準(zhǔn)航路、G18、錯(cuò)報(bào)查詢(xún)模塊。其中錯(cuò)誤原因：提示FPL電報(bào)的錯(cuò)誤原因。G18：點(diǎn)擊可查看FPL第18編組信息。錯(cuò)報(bào)查詢(xún)模塊航路校驗(yàn)系統(tǒng)收?qǐng)?bào)校驗(yàn)?zāi)K主要是對(duì)上海情報(bào)區(qū)范圍內(nèi)的航路進(jìn)行比對(duì)，對(duì)不滿足正常航路走向的飛行計(jì)劃有告警提示，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)飛行計(jì)劃的錯(cuò)誤。

2 航路校驗(yàn)系統(tǒng)在實(shí)際中應(yīng)用

2.1 進(jìn)港航班的FPL電報(bào)處理

航路校驗(yàn)系統(tǒng)接收進(jìn)港航班的FPL電報(bào)，在系統(tǒng)收到進(jìn)港航班的FPL時(shí)，系統(tǒng)會(huì)通過(guò)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)中設(shè)定的內(nèi)容對(duì)FPL進(jìn)行校驗(yàn)，對(duì)進(jìn)港航班FPL主要是進(jìn)行航路的校驗(yàn)和FPL是否符合基于性能導(dǎo)航（PBN）設(shè)備的填寫(xiě)規(guī)范的校驗(yàn)，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)中預(yù)先設(shè)定的班機(jī)航線的走向與進(jìn)港航班飛行計(jì)劃航路比對(duì)，對(duì)于符合班機(jī)航線和PBN填寫(xiě)規(guī)范的FPL系統(tǒng)識(shí)別正確，自動(dòng)進(jìn)入“飛行動(dòng)態(tài)信息綜合處理系統(tǒng)”；對(duì)于不符合班機(jī)航線和PBN填寫(xiě)規(guī)范的FPL，系統(tǒng)識(shí)別錯(cuò)誤，會(huì)在錯(cuò)誤原因提示框中顯示錯(cuò)誤的具體原因和航班的飛行計(jì)劃，管制員需要進(jìn)行人工處理，實(shí)現(xiàn)航班飛行計(jì)劃的更正。

2.2 出港航班的FPL電報(bào)處理

航路校驗(yàn)系統(tǒng)接收出港航班的FPL電報(bào)，系統(tǒng)在收到航空公司運(yùn)營(yíng)人提交的航班FPL之前，首先航班FPL會(huì)進(jìn)入“飛行動(dòng)態(tài)信息綜合處理系統(tǒng)”，通過(guò)系統(tǒng)發(fā)送航班飛行計(jì)劃的界面，飛行計(jì)劃會(huì)在后臺(tái)自動(dòng)轉(zhuǎn)入到航路校驗(yàn)系統(tǒng)中，對(duì)航班的飛行計(jì)劃進(jìn)行航路校驗(yàn)和飛行計(jì)劃的格式是否滿足《民用航空飛行動(dòng)態(tài)電報(bào)格式》的規(guī)定。對(duì)符合規(guī)范的FPL，系統(tǒng)發(fā)報(bào)界面提示正確，管制員可以發(fā)送航班計(jì)劃；對(duì)不符合規(guī)范的飛行計(jì)劃，系統(tǒng)的發(fā)送界面提示錯(cuò)誤原因，管制員需要終止航班飛行計(jì)劃的發(fā)送，對(duì)航班飛行計(jì)劃進(jìn)行更正后才能發(fā)送。如果因?yàn)楣苤茊T的疏忽錯(cuò)誤發(fā)送航班的飛行計(jì)劃，在航路校驗(yàn)系統(tǒng)中會(huì)顯示此航班的飛行計(jì)劃，管制員可在航路校驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)航班飛行計(jì)劃進(jìn)行處理，完成飛行計(jì)劃的更正。

2.3 航路校驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)例

本文以2013年6月23日 航班CES5152航班為例，起飛機(jī)場(chǎng)ZBSJ，落地機(jī)場(chǎng)ZSPD，航班的FPL電報(bào)航路為：SJW...DALIM A593 EKIMU。標(biāo)準(zhǔn)航路為：SJW..DALIM A593 PIX A470 DALNU W166 ZJ W167 VMB A593 EKIMU。如圖2所示，航路校驗(yàn)系統(tǒng)在收到CES5152航班的FPL時(shí)，系統(tǒng)會(huì)對(duì)CES5152航班FPL中的航路描述與系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)中標(biāo)準(zhǔn)航路的每一個(gè)航路點(diǎn)、航路比對(duì)，發(fā)現(xiàn)FPL中的A593之后的航路點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)航路不相符，在圖中的右邊框指出具體出現(xiàn)錯(cuò)誤的原因：“PIX$VMB段與標(biāo)準(zhǔn)航路不同”并在左側(cè)地圖界面中標(biāo)畫(huà)出來(lái)，紅色的線是FPL的航路，黑色的線是標(biāo)準(zhǔn)的航路。查明原因后管制員可以對(duì)航班計(jì)劃CES5152進(jìn)行操作處理，選中航班CES5382并點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵彈出更新航路、拍發(fā)明語(yǔ)報(bào)、查詢(xún)?cè)糉PL的處理對(duì)話框。選擇查詢(xún)?cè)糉PL對(duì)話框，可以查閱原始的FPL電報(bào)內(nèi)容，如圖3所示。

圖2

圖3

選擇拍發(fā)明語(yǔ)報(bào)對(duì)話框如圖4所示，根據(jù)實(shí)際情況向?qū)Ψ桨l(fā)報(bào)地址發(fā)送反饋信息。

圖4

在收到對(duì)方正確的FPL電報(bào)后，選擇更新航路對(duì)話框，如圖5所示，管制員在此界面人工更新FPL的航路，實(shí)現(xiàn)對(duì)航班計(jì)劃的維護(hù)。

圖5

3 結(jié)論

本文簡(jiǎn)單介紹了華東智能航路校驗(yàn)系統(tǒng)，以及系統(tǒng)在航班飛行計(jì)劃中使用的情況。智能航路校驗(yàn)系統(tǒng)把傳統(tǒng)的管制員人工校對(duì)飛行計(jì)劃正確性的工作程序給解放出來(lái)，提高了工作效率。初步實(shí)現(xiàn)對(duì)航班飛行計(jì)劃航路的校對(duì)，但是不能對(duì)飛行計(jì)劃格式內(nèi)容每一項(xiàng)正確性進(jìn)行校對(duì)，只能對(duì)飛行計(jì)劃總體格式標(biāo)準(zhǔn)校驗(yàn)，需要管制員在拍發(fā)航班飛行計(jì)劃時(shí)人工校對(duì)飛行計(jì)劃每一項(xiàng)，校驗(yàn)規(guī)則比較單一；對(duì)飛行計(jì)劃校驗(yàn)只能對(duì)FPL電報(bào)進(jìn)行校驗(yàn)，對(duì)其他類(lèi)型的電報(bào)（例如CHG電報(bào)、CPL電報(bào)等）不能校驗(yàn)，校驗(yàn)電報(bào)種類(lèi)不全；不能及時(shí)對(duì)不正常航班飛行計(jì)劃進(jìn)行處理，有滯后性。系統(tǒng)對(duì)于不符合規(guī)則的飛行計(jì)劃不能自動(dòng)反饋給發(fā)報(bào)部門(mén)，需要人工發(fā)送反饋信息，自動(dòng)化程度不高。智能航路校驗(yàn)系統(tǒng)是“飛行動(dòng)態(tài)信息綜合處理系統(tǒng)”的輔助系統(tǒng)，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)兩個(gè)系統(tǒng)的融合。系統(tǒng)目前只在上海地區(qū)使用，還沒(méi)有普及推廣。

隨著航空運(yùn)輸量的增長(zhǎng)，管制業(yè)務(wù)電報(bào)量也隨之增加，對(duì)管制電報(bào)的正確性，及時(shí)性的要求也越來(lái)越高，智能航路校驗(yàn)系統(tǒng)的發(fā)展將開(kāi)啟管制業(yè)務(wù)電報(bào)處理程序的新篇章。未來(lái)的航路校驗(yàn)系統(tǒng)在航班飛行計(jì)劃的處理手段上將更為智能化，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)校對(duì)飛行計(jì)劃，對(duì)飛行計(jì)劃的每一項(xiàng)按照電報(bào)規(guī)定進(jìn)行比對(duì)，對(duì)不滿足規(guī)定的飛行計(jì)劃能及時(shí)自動(dòng)反饋給飛行計(jì)劃提供部門(mén)，對(duì)符合飛行計(jì)劃規(guī)則的電報(bào)能自動(dòng)拍發(fā)，徹底把管制員從傳統(tǒng)的人工校驗(yàn)這種機(jī)械重復(fù)勞動(dòng)中解放出來(lái)，更好地監(jiān)控航班的運(yùn)行狀態(tài)。對(duì)于計(jì)算機(jī)不能自動(dòng)處理的飛行計(jì)劃，系統(tǒng)能告警提醒管制員，讓管制員及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)處理。

目前國(guó)內(nèi)各地區(qū)空管局都在自行研發(fā)系統(tǒng)，造成了重復(fù)勞動(dòng)和資源浪費(fèi)，使得地區(qū)之間的系統(tǒng)無(wú)法兼容，信息不能共享，沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)去實(shí)現(xiàn)飛行計(jì)劃的自動(dòng)處理。為了實(shí)現(xiàn)飛行計(jì)劃的自動(dòng)處理，可以借鑒歐控和美國(guó)聯(lián)邦航空局(FAA)對(duì)飛行計(jì)劃處理模式，整合資源建設(shè)統(tǒng)一的中央流量管理單元，實(shí)現(xiàn)資源共享，實(shí)現(xiàn)全國(guó)飛行計(jì)劃的自動(dòng)處理。