空管飛行航跡自動化系統(tǒng)問題研究

引言：隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，民航航班的數(shù)量在不斷增多，從表面看來民航擁有了良好的發(fā)展前景，但實際上從空管單位的角度來講出現(xiàn)了前所未有的困難。在這樣的發(fā)展背景下，我國的空中管理系統(tǒng)和自動化建設(shè)任務(wù)必須加快腳步，而且我國的空管自動化系統(tǒng)也相對初期完善了許多，逐漸進入了成熟階段。本文對空管飛行航跡自動化系統(tǒng)問題進行了技術(shù)層面的研究，對如何有效提高飛行計劃以及航跡自動規(guī)劃的準(zhǔn)確性等都進行了簡要的分析。

空管的全稱是空中交通管理，從其本質(zhì)來說也就是對航空器進行控制管理，按照我國的相關(guān)規(guī)定稱呼，可供航空器進行飛行的空間范圍稱為空域。在我國航空行業(yè)逐漸發(fā)展的過程中，認識到空域作為資源的重要性。我國的民航運輸業(yè)隨著時代的進步在飛速發(fā)展，空域資源卻是不變的，這樣就帶來了空域資源緊缺的情況，目前我國對空域資源的利用和管理的重視程度在不斷上升，雖然得到了有效的發(fā)展，但是由于我國空管體制的問題仍存在許多不足。在未來的發(fā)展過程中需要逐漸找到有效的解決方式，本文通過簡單的分析希望對廣大工作人員有所幫助，減緩空域緊缺的壓力。

一、飛行航跡以及自動化的內(nèi)容

1、飛行航跡之間的相關(guān)內(nèi)容

在空管自動化系統(tǒng)中有一項內(nèi)容是為航跡掛標(biāo)牌，這項內(nèi)容的實際情況就是關(guān)于飛行計劃與系統(tǒng)航跡之間的相互聯(lián)系。在空管系統(tǒng)的飛行數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中，可以隨時更新雷達反饋回的航行器航跡的數(shù)據(jù)，并且由此在數(shù)據(jù)庫中查找航跡相關(guān)的飛行預(yù)定計劃。當(dāng)飛行預(yù)定計劃與實際的航行器航跡相關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)完整對應(yīng)，這項飛行計劃的整體信息就可以方便的顯示在空管系統(tǒng)的屏幕中，讓空管部門的相關(guān)管理人員對飛行計劃進行核查和分析。如果飛行計劃的信息出現(xiàn)異常情況或者實際航跡出現(xiàn)異常，管理人員都可以對其進行干預(yù)來終止目前的飛行計劃，這也就是飛行航跡之間的相關(guān)內(nèi)容。

2、自動化的相關(guān)內(nèi)容

在我國目前的空管自動化系統(tǒng)中，可以非常便捷的對已經(jīng)進入相關(guān)區(qū)域的航行器航跡進行核查和辨識，迅速查找出有關(guān)的飛行計劃。如果在實際情況中查找到關(guān)于航行器航跡的飛行計劃不止一條，或者出現(xiàn)的航跡情況與其他航跡相重疊，空管自動化系統(tǒng)就會對航行器發(fā)出警告。如果可以完整的找到一條符合航行器航跡的飛行計劃，就會迅速的建立起飛行航跡之間的相關(guān)關(guān)系，當(dāng)然要想有效建立也是需要一定的條件的，首先是航行器航跡對于空管自動化系統(tǒng)的反饋沒有重復(fù)，然后需要飛行計劃也完全符合目前的客觀情況，才能有效建立飛行航跡之間的相關(guān)關(guān)系。

二、空管飛行航跡自動化系統(tǒng)的改進方向分析

1、飛行計劃的建模分析

在空管自動化系統(tǒng)中首先需要建立起完善的關(guān)于整個機場以及航行器固定點和航路航線等的資料數(shù)據(jù)庫，并且要不斷充實數(shù)據(jù)庫內(nèi)容保證其完整有效的使用價值，為空管自動化系統(tǒng)實現(xiàn)準(zhǔn)確的航路分析提供一定的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。在對航行器航跡進行解析的過程中，應(yīng)該通過空管自動化系統(tǒng)將其運行軌跡按照規(guī)律進行記錄，由此進行起飛機場、巡航高度速度等信息的核對分析，建立起完整的航跡建模。之后根據(jù)所建立的航跡建模來從數(shù)據(jù)庫的經(jīng)驗中進行分析推算，排解出飛行計劃中可能出現(xiàn)的錯誤，再通過管理和計劃找出有效的解決方式。

2、空管自動化系統(tǒng)中的人機界面改進分析

長期以來我國的空管自動化系統(tǒng)人機界面都難以受到有效重視，在系統(tǒng)開發(fā)的過程中也在一定程度上忽略了人機界面的重要性，認為人機界面是表面工作。隨著近年來我國對于空管自動化系統(tǒng)的不斷重視，新一代的空管自動化系統(tǒng)出現(xiàn)，人機界面成為了重要的研究內(nèi)容。在不同的空管自動化系統(tǒng)中需要有不同的人機界面。人機界面在設(shè)計與改良時要考慮以下幾個內(nèi)容，一是關(guān)于系統(tǒng)分區(qū)和對使用者的針對性開發(fā)，二是對人機界面的控制管理以及菜單選項等做出優(yōu)化處理，適合當(dāng)前的空管自動化系統(tǒng)，三是人機用戶的界面在最大程度上縮減管理人員的工作量，減少不必要的操作，四是對信息輸入的質(zhì)量保證，確保管理人員在信息核對時不會出現(xiàn)難以解決的問題。總體來說，空管自動化系統(tǒng)要想完善的發(fā)展，就必須對人機界面進行新型的改良和設(shè)計。

3、飛行數(shù)據(jù)處理的改進分析

空管自動化系統(tǒng)在飛行數(shù)據(jù)模塊的改良主要是為了實現(xiàn)對民航的良好管理和控制，我國目前的飛行數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)依舊有許多不足，首先是電報處理模塊的功能不夠完善，舊式的電報處理模塊對氣象報和電報警告等都不能做出及時回應(yīng)，而且發(fā)送電報和處理GPS時間信號的功能也時有狀況。在未來改進的過程中首先需要完善電報處理模塊，進而對飛行數(shù)據(jù)模塊的航路解析和軌跡建模等進行改進，還要確保飛行數(shù)據(jù)的幾種處理可以符合我國目前的空管自動化系統(tǒng)工作效率。飛行數(shù)據(jù)處理在我國依舊處于起步階段，目前還不能非常有效的進行飛行數(shù)據(jù)模塊的發(fā)展，但飛行數(shù)據(jù)處理模塊其本身的優(yōu)勢是非常明顯的，比如很好的將數(shù)據(jù)庫覆蓋的范圍進行定位處理，讓管制部門可以更便捷的進行操作，這樣就可以在很大程度上提升空管自動化系統(tǒng)的自動化效率。

4、提升仿真實驗的價值

我國許多科學(xué)家在進行空管自動化系統(tǒng)的改進研究時都在很大程度上忽略了仿真實驗的效率，如果可以有效利用仿真實驗的測算結(jié)果和實驗結(jié)果，就可以通過自動化模擬平臺發(fā)現(xiàn)空管自動化系統(tǒng)中的漏洞和不足，對于空管自動化系統(tǒng)的發(fā)展來說是非常有必要的。但是目前的仿真實驗操作在我國還是比較少見的，許多科研人員在進行仿真實驗時都不能進行完整有效的操作處理，所以在未來發(fā)展的過程中應(yīng)該盡快提升仿真實驗的價值。

三、總結(jié)

空管自動化系統(tǒng)是非常復(fù)雜的研究課題，本文從以上幾個方面對空管自動化系統(tǒng)進行了簡要的分析和探索，研究了關(guān)于飛行航跡之間的粗略關(guān)系，對這個問題的研究方向進行了一定的判斷，希望本文對廣大科研人員有所幫助，在未來發(fā)展的過程中可以有更好的發(fā)現(xiàn)，為空管自動化系統(tǒng)的完善和發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)，讓空管自動化系統(tǒng)有更廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻

[1]鄧婕.空管自動化系統(tǒng)雷達航跡與飛行計劃自動相關(guān)淺析[J].通信電源技術(shù).2010（04）.

[2]林琳.空管自動化系統(tǒng)軟件可靠性建模分析及評估[J].空中交通管理.2008（07）.

[3]高建國.空管電報分析處理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].海峽科學(xué).2010（10）.

[4]李平.空管自動化系統(tǒng)概述[J].科技廣場.2011（06）.

[5]韓弘.空管系統(tǒng)信息安全保障體系初探[J].中國民用航空.2012（01）.

（作者單位：民航華北空管局）

作者簡介：張琛 ，女，籍貫北京市，畢業(yè)于天津民航大學(xué)，就職于民航華北空管局