民航空中交通管制自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與發(fā)展

馬超

【摘要】隨著國家經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人民的生活水平得到明顯的提高，空運(yùn)速度明顯優(yōu)越于水路運(yùn)輸、鐵路運(yùn)輸及公路運(yùn)輸?shù)冉煌ㄟ\(yùn)輸方式，航空運(yùn)輸已經(jīng)成為人們出行的主要方式之一，各航空公司的航班量都大幅度增加，帶來了比較嚴(yán)重的空域資源矛盾，為空中交通管理帶來了較大的安全壓力，空中交通管理自動(dòng)化系統(tǒng)能夠?qū)⒘闵⒌墓苤菩行畔⒄掀饋?，有利于空中運(yùn)輸安全目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，本文就民航空中交通管理自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與發(fā)展進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析。

【關(guān)鍵詞】民航；空中交通管制；自動(dòng)化系統(tǒng)；設(shè)計(jì)與發(fā)展

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，航空業(yè)務(wù)量與前些年相比有了明顯的增加，人們使用空中交通的頻率也更加頻繁?？罩薪煌ǖ牟淮_定性因素比較多，其中部分因素會(huì)對(duì)飛行器來往飛行安全造成威脅，所以民航近年來一直都將空中交通管制作為工作的重點(diǎn)。以當(dāng)前空中交通管制自動(dòng)化工作開展的情況為基礎(chǔ)，對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與發(fā)展進(jìn)行分析和研究。

一、自動(dòng)化系統(tǒng)在空中交通管制中的作用

自動(dòng)化系統(tǒng)在空中管制中的應(yīng)用能夠極大的減少管制人員的工作量，減輕他們的工作壓力，降低了人員費(fèi)用的開支，提高了管制系統(tǒng)的運(yùn)作效率。而且，自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用，使得信息的收集、處理更加的簡(jiǎn)潔迅速，對(duì)于出現(xiàn)的問題能夠做出及時(shí)的反應(yīng)，極大的減小了事故發(fā)生的概率。同時(shí)，自動(dòng)化系統(tǒng)在空中管制中的應(yīng)用，能夠促進(jìn)我國航空事業(yè)的發(fā)展，極大的提高我國的國際競(jìng)爭(zhēng)力。但是，在自動(dòng)化運(yùn)用的過程中，也存在著一定的負(fù)面影響，例如，管制人員過于依賴系統(tǒng)，自身的能力有所下降，在面對(duì)系統(tǒng)無法解決的問題時(shí)，會(huì)束手無策。因此，為了更好的促進(jìn)空中交通行業(yè)的發(fā)展，不僅要運(yùn)行空中自動(dòng)化，也要加強(qiáng)對(duì)管制人員的管理和培訓(xùn)，只有這樣，才能更好的減少或者避免自動(dòng)化系統(tǒng)帶來的潛在危險(xiǎn)。

二、空中交通管制自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展

（一）國外的相關(guān)發(fā)展

在很多發(fā)達(dá)國家當(dāng)中，民航事業(yè)的起步時(shí)間較早，發(fā)展時(shí)間較長，空中交通管制的自動(dòng)化系統(tǒng)也十分先進(jìn)。例如，目前世界民航運(yùn)輸領(lǐng)域中，美國是一個(gè)技術(shù)強(qiáng)國。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，每天會(huì)有超過六千架飛機(jī)飛過美國本土上空。因此，民航空中交通管制自動(dòng)化系統(tǒng)必須具備十分強(qiáng)大的性能和足夠高的工作效率，才能夠確保這些飛機(jī)的秩序和安全。在美國聯(lián)邦航空航天局當(dāng)中，擁有二十一個(gè)航路管制中心，分布于美國全境。在美國聯(lián)邦航天局當(dāng)中，共設(shè)置了航路終端聯(lián)合管制中心八個(gè)，普通終端管制中心一百八十四個(gè)，同時(shí)，還配置了四百七十個(gè)管制塔臺(tái)。在實(shí)際工作中，其需要管理超過兩千四百萬平方英里的海洋空域面積。在二十一世紀(jì)初，美國分別建立了安克雷奇、奧克蘭、紐約等幾個(gè)海洋管制中心自動(dòng)化系統(tǒng)，從而極大的提高了海洋區(qū)管制效率。

（二）國內(nèi)民航空中交通管制自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展

我國的空中交通管制自動(dòng)化系統(tǒng)已有二十幾年的歷史，分別經(jīng)歷了70～84年國內(nèi)研制與引進(jìn)、吸收相結(jié)合的階段；84～91年研制雷達(dá)管制系統(tǒng)配套設(shè)備和空管I號(hào)、2號(hào)系統(tǒng)階段；91～95年重大科研項(xiàng)目攻關(guān)和批量研制管制中心系統(tǒng)及開發(fā)新的雷達(dá)管制系統(tǒng)階段；以及如今的加強(qiáng)系統(tǒng)頂層設(shè)計(jì)，為國家空管裝備建設(shè)全面提供服務(wù)階段。

三、空中交通管制自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與發(fā)展

（一）雷達(dá)數(shù)據(jù)處理

I.雷達(dá)前端處理器（RFP）

雷達(dá)前端處理器（簡(jiǎn)稱RFP）是雷達(dá)處理系統(tǒng)重要的組成部分，具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)接收和處理。坐標(biāo)轉(zhuǎn)換分配數(shù)據(jù)以及監(jiān)視周期等功能。我國民航管制中心的雷達(dá)前端處理器能夠同時(shí)雙路接人24部外部雷達(dá)數(shù)據(jù)信息，獲取的數(shù)據(jù)信息再通過衛(wèi)星線路等傳到管制中心，最后送至專用外部接口控制設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)對(duì)外部線路的有效監(jiān)控，確保信號(hào)傳輸可用。

2.雷達(dá)數(shù)據(jù)處理（RDP）

雷達(dá)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)在進(jìn)行數(shù)據(jù)接收和處理將形成航跡，并與飛行數(shù)據(jù)一并傳輸至管制員席位。我國民航自動(dòng)化RDP可同時(shí)處理32部雷達(dá)數(shù)據(jù)，RDP能夠接受、處理、存儲(chǔ)和顯示一次雷達(dá)氣象云圖信息，接受氣象雷達(dá)報(bào)告、處理氣象矢量、異常SSR信息的特殊處理、雷達(dá)航跡沖突告警處理、跟蹤階段的調(diào)整情況等。

3.多雷達(dá)跟蹤系統(tǒng)（MRTS ）

雷達(dá)跟蹤系統(tǒng)能夠處理不同雷達(dá)發(fā)出的被跟蹤點(diǎn)跡和氣象數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)雷達(dá)數(shù)據(jù)輸人線的狀態(tài)；進(jìn)行多雷達(dá)跟蹤，預(yù)測(cè)雷達(dá)方位，避免出現(xiàn)距離或方位誤差；雷達(dá)跟蹤系統(tǒng)還具有接收、控制QNH以及航跡和氣象數(shù)據(jù)分配功能。

4.安全網(wǎng)監(jiān)測(cè)和告警處理

安全網(wǎng)監(jiān)測(cè)和告警處理系統(tǒng)具備雷達(dá)告警能力、自動(dòng)位置報(bào)告能力以及飛行器飛行計(jì)劃集成能力，將系統(tǒng)航跡和飛行計(jì)劃有機(jī)結(jié)合在一起。

5.雷達(dá)備份系統(tǒng)（RBP）

在多雷達(dá)跟蹤系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，雷達(dá)備份系統(tǒng)則會(huì)提供備份雷達(dá)，雷達(dá)發(fā)出的跟蹤點(diǎn)跡和氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量預(yù)測(cè)雷達(dá)的方位和距離誤差，進(jìn)行安全告警處理。

（二）人機(jī)界面功能

人機(jī)界面功能主要體現(xiàn)在窗口的顯示和使用，管制員開啟飛行計(jì)劃窗口可以得到比航跡標(biāo)牌內(nèi)容更詳細(xì)的信息，并執(zhí)行一些操作。管制員可以利用系統(tǒng)圖、危險(xiǎn)區(qū)和限制區(qū)圖、雷打馬賽克和MSAW網(wǎng)絡(luò)坐標(biāo)圖和專用地圖來進(jìn)行管制。此外，管制員還可以應(yīng)用以下以下工具進(jìn)行管制工作：羅盤指示、位置比例標(biāo)尺、方位范圍線（BRL）測(cè)量矢、經(jīng)緯度顯示和位置指示等。

（三）綜合數(shù)據(jù)處理和顯示系統(tǒng)

綜合數(shù)據(jù)處理和顯示系統(tǒng)包括中心數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、FTP服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、遠(yuǎn)程訪問服務(wù)器等。中心數(shù)據(jù)庫服務(wù)器是由兩臺(tái)IBMRS/6000pSeries620企業(yè)級(jí)服務(wù)器組成；FTP服務(wù)器是由兩臺(tái)IBMRS/6000eServerB50組成，可進(jìn)行局域網(wǎng)內(nèi)大文件的傳輸；應(yīng)用服務(wù)器是由兩臺(tái)IBMRS/6000EServerB50組成，主要有三層結(jié)構(gòu)，即數(shù)據(jù)服務(wù)、業(yè)務(wù)服務(wù)和用戶服務(wù)。

四、結(jié)束語

民航事業(yè)的不斷發(fā)展必將帶來空管自動(dòng)化系統(tǒng)需求量的增加，為滿足日益增長的流量需求，我國要致力于發(fā)展壯大國內(nèi)的空管產(chǎn)業(yè)，加強(qiáng)現(xiàn)代化空管自動(dòng)化設(shè)備的全面建設(shè)，最大限度地發(fā)揮系統(tǒng)整體效能，繁榮國民經(jīng)濟(jì)的同時(shí)保障空中運(yùn)輸安全。

參考文獻(xiàn)：

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