空管自動(dòng)化系統(tǒng)飛行計(jì)劃航跡相關(guān)問(wèn)題研究

摘要：飛行數(shù)據(jù)處理作為空管自動(dòng)化系統(tǒng)的核心構(gòu)成內(nèi)容，對(duì)飛行數(shù)據(jù)的處理可以實(shí)現(xiàn)雷達(dá)航跡與飛行計(jì)劃的相關(guān)，能夠使管制中心更直觀地跟蹤了解飛機(jī)的飛行狀態(tài)。文章闡述了飛行計(jì)劃與航跡相關(guān)的基本原理，并介紹了影響飛行計(jì)劃與航跡相關(guān)的因素，希望為提高空管自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性提升提供參考。

關(guān)鍵詞：空管自動(dòng)化系統(tǒng)；飛行計(jì)劃；雷達(dá)航跡；飛行數(shù)據(jù)處理；雷達(dá)監(jiān)測(cè) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TP271 文章編號(hào)：1009-2374（2016）10-0022-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.10.010

1 概述

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展以及航空技術(shù)的不斷提高，我國(guó)航空領(lǐng)域的空管自動(dòng)化越來(lái)越受到關(guān)注，空管自動(dòng)化系統(tǒng)作為管制中心對(duì)空交通指揮的核心系統(tǒng)，能夠?qū)︼w機(jī)進(jìn)行雷達(dá)監(jiān)測(cè)以及雷達(dá)數(shù)據(jù)的處理，并且為管制中心提供飛機(jī)的飛行態(tài)勢(shì)狀況報(bào)告，便于對(duì)飛機(jī)的異常情況預(yù)警。飛行數(shù)據(jù)處理作為空管自動(dòng)化系統(tǒng)的核心構(gòu)成內(nèi)容，而飛行數(shù)據(jù)的處理又是對(duì)飛機(jī)進(jìn)行管理的主要依據(jù)，所以研究飛行計(jì)劃和雷達(dá)航跡之間的匹配關(guān)系，然后有針對(duì)性地改進(jìn)和提高，是飛機(jī)空中飛行安全的有力保障。

2 飛行數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)概述

飛行數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)作為空管自動(dòng)化系統(tǒng)的核心構(gòu)成內(nèi)容，在空管自動(dòng)化系統(tǒng)中，飛行數(shù)據(jù)處理的主要功能是處理相關(guān)的分組報(bào)文數(shù)據(jù)，接受處理相關(guān)飛機(jī)飛行數(shù)據(jù)，然后和航跡數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，從而進(jìn)行飛機(jī)飛行計(jì)劃的創(chuàng)建、干預(yù)以及確定飛行計(jì)劃管理中的飛行計(jì)劃狀態(tài)變遷的自動(dòng)相關(guān)和去相關(guān)，飛行計(jì)劃和雷達(dá)航跡相關(guān)也就是我們通常所說(shuō)的為航跡掛標(biāo)牌。利用飛行計(jì)劃和雷達(dá)航跡的一一對(duì)應(yīng)，能夠使飛行計(jì)劃數(shù)據(jù)在雷達(dá)管制席中顯示出來(lái)，能夠讓管制員在操作過(guò)程中更加便捷地查看所有雷達(dá)航跡數(shù)據(jù)，飛行數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)還能夠?qū)︼w機(jī)的飛行航跡數(shù)據(jù)和軌跡進(jìn)行修正，從而實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)飛行一致性。飛行數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)也能夠通過(guò)數(shù)據(jù)的融合，更便捷地發(fā)現(xiàn)飛行計(jì)劃的變化，便于人工快速對(duì)飛機(jī)進(jìn)行干預(yù)，提高飛機(jī)的飛行安全系數(shù)。

3 飛行計(jì)劃和雷達(dá)航跡相關(guān)的基本原理

3.1 飛行計(jì)劃的管理

3.1.1 建立飛行計(jì)劃。要想真正實(shí)現(xiàn)飛行計(jì)劃和雷達(dá)航跡的相關(guān)，首先就需要建立合理的飛行計(jì)劃，然后對(duì)飛行計(jì)劃進(jìn)行科學(xué)有效的管理。所謂飛行計(jì)劃管理，就是通過(guò)對(duì)飛機(jī)飛行過(guò)程中的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)和不斷修改，并且根據(jù)飛行計(jì)劃的內(nèi)容和狀態(tài)所執(zhí)行的飛行事件和操作。在飛機(jī)計(jì)劃管理中，飛機(jī)的計(jì)劃狀態(tài)是飛機(jī)的重要的問(wèn)題。目前，飛機(jī)的飛行計(jì)劃狀態(tài)主要有以下種類，即靜止?fàn)顟B(tài)、將來(lái)狀態(tài)、預(yù)激活狀態(tài)、激活狀態(tài)和終止?fàn)顟B(tài)（飛機(jī)飛出本管制區(qū)的飛行計(jì)劃狀態(tài)）。

3.1.2 建立雷達(dá)計(jì)劃航跡。飛行數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以對(duì)各航班的起飛、飛行和降落等靜態(tài)信息對(duì)計(jì)劃的軌跡進(jìn)行計(jì)算，估計(jì)每架飛機(jī)飛行航路點(diǎn)的時(shí)間，然后自動(dòng)生成計(jì)劃的飛行路徑，由于改變飛行計(jì)劃的狀態(tài)可以用各種各樣的事件觸發(fā)，如在飛機(jī)起飛后、飛機(jī)降落前的情況下，或接收其他動(dòng)態(tài)事件電報(bào)，或手動(dòng)輸入有關(guān)的事件或自動(dòng)時(shí)間到達(dá)事件信息，則可能導(dǎo)致改變的狀態(tài)。如果飛行計(jì)劃和飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)的計(jì)算值是不一致的，將會(huì)影響雷達(dá)航跡和飛行計(jì)劃的配對(duì)，利用這個(gè)方法能夠?qū)崿F(xiàn)飛行計(jì)劃與雷達(dá)航跡的匹配，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)雷達(dá)航跡與飛行計(jì)劃的自動(dòng)相關(guān)。

3.2 匹配準(zhǔn)則及關(guān)聯(lián)分析

在空管自動(dòng)化系統(tǒng)中，能夠?qū)走_(dá)航跡的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，然后完成對(duì)飛機(jī)的軌跡的計(jì)算，但是在實(shí)際的應(yīng)用中，由于接收到飛機(jī)的雷達(dá)數(shù)據(jù)，分布在各個(gè)雷達(dá)航跡點(diǎn)，且所有的雷達(dá)航跡點(diǎn)處于不同的空域中，這就需要對(duì)飛機(jī)進(jìn)行重新識(shí)別定位，因此在實(shí)際的應(yīng)用中，空管自動(dòng)化系統(tǒng)會(huì)接受到大量的飛行計(jì)劃，這些飛行計(jì)劃和現(xiàn)有的雷達(dá)航跡可能會(huì)沒(méi)有任何關(guān)系，因此為更好地對(duì)飛行計(jì)劃和航跡進(jìn)行匹配，就需要盡可能地建立合理的匹配準(zhǔn)則和關(guān)聯(lián)分析標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)在SSR代碼層面的結(jié)合。

3.3 飛行計(jì)劃與雷達(dá)航跡匹配的初選準(zhǔn)則

影響飛行計(jì)劃與雷達(dá)航跡匹配的因素主要是偏航因子、時(shí)差因子、方向因子和速度因子，如今隨著航空技術(shù)的不斷發(fā)展，飛機(jī)偏航的概率很小，且偏航幅度一般也不大，因此，可以作為飛行計(jì)劃與雷達(dá)航跡初選的基礎(chǔ)。另外，當(dāng)飛行計(jì)劃與航跡相差較大的時(shí)候，初選的時(shí)候，應(yīng)首先排除這是要找的飛行計(jì)劃，飛行計(jì)劃與雷達(dá)航跡匹配通常需要滿足以下三點(diǎn)：（1）航跡的實(shí)際位置距離飛行計(jì)劃管理中航路設(shè)定的門限參數(shù)；（2）根據(jù)航跡的速度、起飛時(shí)間等因素，預(yù)測(cè)其到達(dá)飛行計(jì)劃管理中路上最近航跡點(diǎn)的時(shí)間和誤差時(shí)間，保證其誤差時(shí)間不超過(guò)門限參數(shù)；（3）航跡航向和飛行計(jì)劃管理中航路的方向相差不超過(guò)門限參數(shù)。

綜上所述，在空管自動(dòng)化系統(tǒng)中，飛行計(jì)劃與航跡的配對(duì)需要考慮多方面的因素和數(shù)據(jù)，才能夠有效地提高飛行計(jì)劃與雷達(dá)航跡匹配效率。

4 飛行計(jì)劃與雷達(dá)航跡相關(guān)

利用飛行計(jì)劃與雷達(dá)航跡匹配的初選準(zhǔn)則對(duì)區(qū)域因子進(jìn)行初選，然后對(duì)飛行計(jì)劃進(jìn)行航路解析關(guān)聯(lián)，通過(guò)飛機(jī)的飛行速度、飛機(jī)的飛行環(huán)境等一系列數(shù)據(jù)，則可以估算飛機(jī)正常到達(dá)計(jì)劃航路中每一個(gè)點(diǎn)的時(shí)間和高度，并且生成航跡，如果飛行計(jì)劃和雷達(dá)航跡是匹配的，則飛行計(jì)劃與雷達(dá)航跡相關(guān)，否則需要不相關(guān)。

5 雷達(dá)航跡與飛行計(jì)劃相關(guān)問(wèn)題研究

5.1 飛行計(jì)劃相關(guān)問(wèn)題

（1）在進(jìn)行電報(bào)派發(fā)的時(shí)候，沒(méi)有完全遵循現(xiàn)有的民用航空法的規(guī)定，對(duì)于報(bào)文格式的規(guī)范格式不能完全執(zhí)行，導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法正常準(zhǔn)確接收和處理相關(guān)報(bào)文；（2）在發(fā)報(bào)的時(shí)候，不能遵循相關(guān)規(guī)定，按照規(guī)定時(shí)間發(fā)報(bào)，導(dǎo)致發(fā)報(bào)時(shí)間無(wú)法確定，進(jìn)而導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法掌握準(zhǔn)確的發(fā)報(bào)時(shí)間，造成飛行數(shù)據(jù)無(wú)法處理，直接導(dǎo)致飛行數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)無(wú)法正確及時(shí)地變更飛行計(jì)劃的狀態(tài)，影響航跡與飛行計(jì)劃相關(guān)；（3）現(xiàn)在的報(bào)文傳輸線路較為單一且傳輸質(zhì)量差，引起報(bào)文內(nèi)容接收錯(cuò)誤，進(jìn)而導(dǎo)致航跡與飛行計(jì)劃無(wú)法相關(guān)。

5.2 SSR代碼相關(guān)問(wèn)題

（1）飛行數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)無(wú)法獲取正確的SSR代碼信息，導(dǎo)致飛機(jī)在進(jìn)入到相關(guān)的管制區(qū)域后，不能夠及時(shí)收到DEP報(bào)表，從而使DEP報(bào)表沒(méi)有SSR代碼，這導(dǎo)致了飛行計(jì)劃不能與航跡相關(guān)；（2）飛機(jī)在飛行過(guò)程中，會(huì)受到各種因素影響，可能會(huì)改變SSR代碼或由于DEP報(bào)表中的SSR代碼錯(cuò)誤，而導(dǎo)致航跡與飛行計(jì)劃無(wú)法相關(guān)；（3）當(dāng)空域中出現(xiàn)兩個(gè)相同的SSR代碼雷達(dá)航跡時(shí)，導(dǎo)致航跡與飛行計(jì)劃無(wú)法相關(guān)。

5.3 飛行計(jì)劃的管理問(wèn)題

（1）飛行數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)無(wú)法處理飛行計(jì)劃的管理中的飛行計(jì)劃，無(wú)法正確處理相關(guān)性因素，進(jìn)而引起航跡與飛行計(jì)劃無(wú)法相關(guān)；（2）飛行計(jì)劃的管理發(fā)生改變，導(dǎo)致飛行計(jì)劃的航線資料不完善，進(jìn)而導(dǎo)致飛行數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)無(wú)法準(zhǔn)確解析路線，導(dǎo)致航跡與飛行計(jì)劃無(wú)法

相關(guān)。

6 改進(jìn)措施

6.1 加強(qiáng)飛行計(jì)劃的維護(hù)

在空管自動(dòng)化系統(tǒng)中，要求各單位必須嚴(yán)格遵循民用航空法中對(duì)拍發(fā)報(bào)文格式的要求，一旦發(fā)現(xiàn)存在報(bào)文格式不準(zhǔn)確、內(nèi)容不符合規(guī)范等情況及時(shí)糾正并處理。在實(shí)踐中，可以對(duì)各個(gè)單位的報(bào)文格式進(jìn)行具體的規(guī)范，同時(shí)還需要確定具體發(fā)報(bào)時(shí)間，減少由于數(shù)據(jù)交互時(shí)間差引起的傳遞不到位的狀況，導(dǎo)致的飛行計(jì)劃與雷達(dá)航跡無(wú)法相關(guān)的問(wèn)題。另外，結(jié)合空管部門的航空環(huán)境，在地面控制系統(tǒng)與航班的數(shù)據(jù)傳輸線路上，引入航空新技術(shù)、信息傳輸?shù)男掳l(fā)明來(lái)保障地面控制系統(tǒng)和航班的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)目煽啃?，提高在?fù)雜空域環(huán)境中信息交互的頻率，確保航班的運(yùn)行安全。

6.2 加強(qiáng)專業(yè)人才的應(yīng)用

在雷達(dá)航跡與飛行計(jì)劃的相關(guān)分析中，需要對(duì)飛行數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)加強(qiáng)維護(hù)，引入專業(yè)人才飛行數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和監(jiān)測(cè)，利用專業(yè)人才的知識(shí)，對(duì)不能實(shí)現(xiàn)相關(guān)的航跡進(jìn)行動(dòng)態(tài)追蹤監(jiān)測(cè)，同時(shí)進(jìn)行大數(shù)據(jù)的分析處理。

6.3 加強(qiáng)人工干預(yù)

由于飛行計(jì)劃和雷達(dá)航跡的相關(guān)，取決于DEP報(bào)表中的SSR代碼，所以SSR代碼不匹配，對(duì)于多個(gè)雷達(dá)航跡使用相同代碼，則需要管制中心的人工干預(yù)，利用人工干預(yù)保障雷達(dá)航跡與飛行計(jì)劃的相關(guān)率。

7 結(jié)語(yǔ)

飛行數(shù)據(jù)處理作為空管自動(dòng)化系統(tǒng)的核心構(gòu)成內(nèi)容，而飛行數(shù)據(jù)的處理又是對(duì)飛機(jī)進(jìn)行管理的主要依據(jù)，本文闡述了飛行計(jì)劃與航跡相關(guān)的基本原理，介紹了影響飛行計(jì)劃與航跡相關(guān)的影響因素，闡述了飛行計(jì)劃與雷達(dá)航跡匹配的初選準(zhǔn)則，并且對(duì)飛行計(jì)劃和雷達(dá)航跡相關(guān)和相關(guān)性的提高，提出了改進(jìn)措施，希望為提高空管自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性提升提供一定的參考。

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作者簡(jiǎn)介：張浩楠（1990-），男，四川彭縣人，中國(guó)民用航空西北地區(qū)空中交通管理局助理工程師，研究方向：空管自動(dòng)化設(shè)備維護(hù)。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）