提升空管系統(tǒng)可靠性 強(qiáng)化空管新技術(shù)應(yīng)用

陳奕圩

（民航湖北空管分局，湖北武漢，430000）

提升空管系統(tǒng)可靠性 強(qiáng)化空管新技術(shù)應(yīng)用

陳奕圩

（民航湖北空管分局，湖北武漢，430000）

在2016年的“十三五”開局之年，我國的民航空管系統(tǒng)也進(jìn)入了關(guān)鍵之年，隨著民用運(yùn)輸機(jī)場數(shù)量的擴(kuò)張，運(yùn)輸飛機(jī)數(shù)量的增多，空管系統(tǒng)將迎來更為廣闊的發(fā)展機(jī)遇，然而，也面臨更大的空管技術(shù)和管理方面的壓力，為了提升民航空管系統(tǒng)的管理技術(shù)水平，需要轉(zhuǎn)變思路，完善和優(yōu)化空管新技術(shù)運(yùn)用，從而推進(jìn)民航空管系統(tǒng)的長遠(yuǎn)持續(xù)發(fā)展。

空管系統(tǒng)；民航；新技術(shù)；應(yīng)用

為了實(shí)現(xiàn)我國的民航強(qiáng)國戰(zhàn)略，民航空管系統(tǒng)進(jìn)入了全新的關(guān)鍵發(fā)展時(shí)期，在轉(zhuǎn)變觀念的前提下，對民航空管系統(tǒng)的新技術(shù)體系進(jìn)行完善和優(yōu)化，推動(dòng)空管系統(tǒng)的內(nèi)涵式發(fā)展和跨越式發(fā)展，構(gòu)建空管運(yùn)行環(huán)境仿真系統(tǒng)和平臺，優(yōu)化空管系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和配置，從而開創(chuàng)民航空管系統(tǒng)的新局面。

1　民航空管系統(tǒng)新技術(shù)應(yīng)用的背景分析

1.1航空運(yùn)輸量快速增長的需求。我國航空運(yùn)輸業(yè)發(fā)展尤為迅速，民航客運(yùn)運(yùn)輸量年均增長16.3%，運(yùn)輸總量也躍居世界第二，可謂發(fā)展?fàn)顟B(tài)喜人，在未來的年間，預(yù)計(jì)到2020年，我國的民航運(yùn)輸飛機(jī)將達(dá)到4600架，年起降架次將達(dá)1200萬，樞紐機(jī)場的民航飛行密度上升，并集中于華北、華南和中南、西南區(qū)域，這種高密度、復(fù)雜的飛行對于空管系統(tǒng)中的空域使用提出了更高的要求，同時(shí)，對于空管系統(tǒng)中的空管服務(wù)、系統(tǒng)裝備、協(xié)同組織運(yùn)行、應(yīng)急服務(wù)等方面，都亟待新技術(shù)的投入使用。

1.2航空運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜的特征的需求。在我國的民航線路規(guī)劃之中，由中部、東部地區(qū)向周圍形成輻射性的效應(yīng)，這就顯示出空域、地形、電磁環(huán)境的復(fù)雜環(huán)境特征，同時(shí)，再加之西部地區(qū)的高原天氣惡劣，對空管系統(tǒng)的設(shè)備維護(hù)增加了難度，為了保證飛行安全，只得采用低效能的運(yùn)行方式，這使得在緊急事件發(fā)生時(shí)，傳統(tǒng)的空管技術(shù)無法滿足突發(fā)應(yīng)急狀態(tài)下的運(yùn)輸需求，因而，從國家安全和經(jīng)濟(jì)民生保障的角度出發(fā)，空管系統(tǒng)的整體技術(shù)環(huán)境和系統(tǒng)裝備，都應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步優(yōu)化和提升。

1.3民航交通運(yùn)輸事業(yè)長遠(yuǎn)持續(xù)發(fā)展的需求。伴隨著環(huán)境和能源問題日益嚴(yán)重的狀態(tài)，民航運(yùn)輸事業(yè)也要向環(huán)保、節(jié)能減排的方向邁進(jìn)，要用更為科學(xué)的技術(shù)，對空域結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理規(guī)劃，對空域資源進(jìn)行優(yōu)化配置和使用，從而減少空中和地面延誤，提升空域用戶的使用效能和節(jié)能目標(biāo)，推進(jìn)民航交通運(yùn)輸事業(yè)長遠(yuǎn)持續(xù)發(fā)展。

2　民航空管新技術(shù)應(yīng)用的具體舉措

民航空管系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的、綜合化的體系，為了提升空管系統(tǒng)的可靠安全性，需要應(yīng)用新技術(shù)，建構(gòu)一個(gè)開環(huán)管理和協(xié)調(diào)的機(jī)制，諸如：測試平臺、試運(yùn)行監(jiān)測與評估、數(shù)據(jù)采集與分析、系統(tǒng)協(xié)同性分析、人機(jī)適用性、技術(shù)政策與規(guī)劃、資金籌措等。同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)關(guān)注民航空管新技術(shù)應(yīng)用的兩大特性：（1）空管新技術(shù)軟件特性。在新時(shí)期，空管新技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了ATC自動(dòng)化、空管協(xié)同化、流量管理、數(shù)據(jù)通信處理等自動(dòng)化管理，該軟件具有系統(tǒng)性、試驗(yàn)性、兼容性的特征。（2）空管新技術(shù)的系統(tǒng)驗(yàn)證特性。任何一項(xiàng)新技術(shù)應(yīng)用都要有其相關(guān)的邊界條件要求，為了評估新技術(shù)的可靠性和可行性，需要進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臏y試、評估和安全驗(yàn)證，從而確保能夠安全可靠地投入使用。

2.1空管系統(tǒng)新技術(shù)應(yīng)用體系的整體架構(gòu)。為了推進(jìn)新一代空管系統(tǒng)的長遠(yuǎn)持續(xù)發(fā)展，需要建構(gòu)科學(xué)而完善的空管系統(tǒng)體系架構(gòu)，以提高空管的服務(wù)水平，滿足應(yīng)急需求和節(jié)能減排等社會(huì)效應(yīng)。它具體包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：

（1）新技術(shù)應(yīng)用需求追蹤研究。對于空管系統(tǒng)新技術(shù)的應(yīng)用，要組建技術(shù)核心團(tuán)隊(duì)，以他們?yōu)楣歉桑瑢展芟到y(tǒng)的技術(shù)趨勢進(jìn)行追蹤，并在績效機(jī)制的激勵(lì)之下，實(shí)現(xiàn)新技術(shù)人才和技術(shù)儲備，并根據(jù)新技術(shù)應(yīng)用的需求，確定具體實(shí)施路線和相關(guān)的技術(shù)政策。

（2）新技術(shù)產(chǎn)品的形成過程。對于空管新技術(shù)的知識轉(zhuǎn)化，要在團(tuán)隊(duì)的產(chǎn)品研制和認(rèn)證前提下，才能逐漸形成工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)的產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)由技術(shù)知識向工業(yè)產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化。

（3）新技術(shù)應(yīng)用評估與驗(yàn)證。在空管系統(tǒng)的新技術(shù)應(yīng)用中，有關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品裝備，并在運(yùn)行流程之下，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的技術(shù)兼容，要對新技術(shù)應(yīng)用的可行性、可靠性和安全性進(jìn)行論證和評估，從研究和示范的角度出發(fā)，在專門的論證評估平臺上，實(shí)現(xiàn)新技術(shù)的應(yīng)用決策和運(yùn)行規(guī)范的制定。

（4）新技術(shù)的運(yùn)用規(guī)劃與實(shí)施。鑒于新技術(shù)應(yīng)用周期長、涉及面較廣的特點(diǎn)，要與新技術(shù)的研究和論證工作相融合，制定好層次化的新技術(shù)應(yīng)用政策，并根據(jù)不同的需求進(jìn)行布局和具體的規(guī)劃，做好系統(tǒng)空域用戶機(jī)載設(shè)備的更新和優(yōu)化，避免系統(tǒng)互聯(lián)障礙。

（5）運(yùn)行規(guī)范化培訓(xùn)。在新技術(shù)應(yīng)用和推廣的過程中，要與相關(guān)單位、服務(wù)提供者和空域用戶進(jìn)行協(xié)同運(yùn)行，由于新技術(shù)可能會(huì)導(dǎo)致管制員、飛行員的操作流程變化，因而，需要對他們進(jìn)行運(yùn)行規(guī)范化的培訓(xùn)，培訓(xùn)內(nèi)容主要應(yīng)當(dāng)包括機(jī)載設(shè)備的性能、系統(tǒng)綜合運(yùn)行、操作規(guī)程等。

2.2空管系統(tǒng)新技術(shù)體系中的仿真關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用

（1）系統(tǒng)集成技術(shù)。空管運(yùn)行仿真技術(shù)是一個(gè)一體化、綜合化的空中交通仿真系統(tǒng)，它具有高速數(shù)據(jù)交換、運(yùn)算、圖像顯示和存儲功能，可以滿足地空信息交流的實(shí)時(shí)性和層次性傳輸，在以RTI為信心的分布式網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)之下，它可以支持席位之間的互操作性與資源的可重用性。

（2）飛行流仿真技術(shù)?；诟怕收摗?shù)理統(tǒng)計(jì)論的前提下，對航班流的分布狀態(tài)進(jìn)行概率分析，并對照實(shí)際飛行中的管制運(yùn)行規(guī)則和突發(fā)情況，將仿真數(shù)據(jù)與其實(shí)施擬合校驗(yàn)，以獲得合理有效的飛行流。

（3）4D航跡推算與飛行姿態(tài)計(jì)算。所有的空管系統(tǒng)運(yùn)行控制都是依據(jù)4D航跡來加以推算的，這主要包括飛機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下的速度、高度、位置、加速度、航向信息以及相關(guān)的環(huán)境信息等，還要考慮空中交通管制和機(jī)組飛行意圖的因素，對飛行器的飛行姿態(tài)進(jìn)行計(jì)算，綜合計(jì)算飛機(jī)所受的各種力和力矩，計(jì)算飛機(jī)的線速度和角速度的變化值。

3　結(jié)束語

綜上所述，隨著空管系統(tǒng)新技術(shù)的不斷推廣和應(yīng)用，科研開發(fā)水平不斷提升，技術(shù)得以交流與拓展，為了提升空管系統(tǒng)的可靠安全性，要以衛(wèi)星導(dǎo)航、航空電信、ADS-B和計(jì)算機(jī)仿真等新技術(shù)，使空管系統(tǒng)具有更加靈活的空域管理和協(xié)同的流量、容量管理，在高性能的航跡推算和飛行姿態(tài)計(jì)算前提下，實(shí)現(xiàn)空管系統(tǒng)的新技術(shù)應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)民航強(qiáng)國的宏偉戰(zhàn)略目標(biāo)。

［1］ 陸露.大數(shù)據(jù)在民航空管的應(yīng)用及展望［J］.冶金叢刊. 2016（04）

［2］ 李婷.民航空管企業(yè)安全文化建設(shè)淺析［J］.空中交通管理. 2010（11）

［3］ 金宇.淺析軍民航空管人員養(yǎng)成訓(xùn)練差異［J］.內(nèi)江科技. 2012（07）

［4］ 伊群.民航空管新技術(shù)和航行新技術(shù)應(yīng)用情況回顧［J］.中國民用航空. 2011（01）

陳奕圩，男，出生于1983年7月，就職于民航湖北空管分局，管制運(yùn)行部。

Application of new technology for improving the reliability of air traffic control system

Chen Yiwei
（air traffic control branch， Wuhan， Hubei 430000， Hubei， China）

In 2016 the "13th Five-Year" start of the year， the civil aviation air traffic control system in China has entered a crucial year，with the number of civilian transport airport expansion，increasing the number of transport aircraft，air traffic control system will usher in more development opportunities，but also facing the broad，air traffic control technology and management， the greater the pressure in order to improve the air traffic control system，the management level，need to change ideas，improve and optimize the new ATM technology， so as to promote the sustainable development of the air traffic control system.

air traffic control system；civil aviation；new technology； application