智慧空中交通管理系統(tǒng)及其應(yīng)用探究

杜炳帥

摘要：本文探討了智慧型空管系統(tǒng)的大體框架，分析了智慧空中交通管理系統(tǒng)的支撐平臺，研究了智慧空中交通系統(tǒng)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：智慧空中；交通管理系統(tǒng)；應(yīng)用

中圖分類號：V355.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）06-0235-02

智慧型空中管理系統(tǒng)主要指的是使用科技技術(shù)對空間領(lǐng)域中重要的專業(yè)航空機(jī)械實(shí)施監(jiān)督管理的一個先進(jìn)管理體系，其內(nèi)部傳感器具有較好的感應(yīng)功能，將此傳感器放在空管系統(tǒng)中，再使用當(dāng)下最先進(jìn)的IT技術(shù)將其結(jié)合成一個整體，對空管實(shí)施全方位的監(jiān)督。以現(xiàn)存的管理體系作為根本，依照該體系的發(fā)展水平，從空中運(yùn)行管理過程中相關(guān)的各個部位入手，其主要特色體現(xiàn)在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目罩薪煌ü芾碓O(shè)施和精確的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，并且格外重視人與系統(tǒng)之間所發(fā)生的相互作用，以此促進(jìn)現(xiàn)代空中交通管理的快速發(fā)展。

1 智慧型空管系統(tǒng)的大體框架

1.1 感知層

感知層屬于所有管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)，整個管理系統(tǒng)的所有環(huán)節(jié)所運(yùn)行的信息全都是依靠感知層來搜集。在整體系統(tǒng)里，感知層還有檢測功能，以保障空中交通的有序運(yùn)行。此層主要是依靠傳感器技術(shù)對管理系統(tǒng)的機(jī)場場面、管理中心和航行路線等多個重要地點(diǎn)傳達(dá)感應(yīng)來達(dá)到迅速識別潛在故障的目的。常規(guī)的傳感器種類一般為監(jiān)測系統(tǒng)、雷達(dá)、監(jiān)控攝像頭和射頻標(biāo)簽等[1]。在感應(yīng)過程里，若發(fā)生故障便會導(dǎo)致一系列的系統(tǒng)反應(yīng)，每一處細(xì)微的故障都會致使空管處理系統(tǒng)的連續(xù)性收到阻斷，使航空器的安全受到威脅。所以應(yīng)該在感知層安裝能監(jiān)視自身運(yùn)行情況的傳感器。

1.2 應(yīng)用層

應(yīng)用層包含網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)層以及服務(wù)層。網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)層含有AFTN網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、中管里的局域網(wǎng)和最新的移動通信網(wǎng)絡(luò)等。而這所有的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)都是為空管系統(tǒng)正常運(yùn)行而設(shè)置。服務(wù)層的原理是結(jié)合監(jiān)視數(shù)據(jù)，直接向空管人員提供空域情況的一個平臺。它包含了空中管理、交通服務(wù)以及流量監(jiān)控等。

1.3 網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層的關(guān)鍵是將繁雜的空管訊息進(jìn)行整理，通常情況下，采用Internet網(wǎng)、航空固定通信網(wǎng)以及空中交通管理局域網(wǎng)等科技技術(shù)[2]。這些科技技術(shù)不僅對我國發(fā)展發(fā)揮著重要的作用，而且為先進(jìn)的空中交通管理制度給予了互通互惠的功效。

1.4 平臺層

平臺層也稱之為系統(tǒng)使用平臺層，它數(shù)據(jù)的使用具有監(jiān)督的作用，建設(shè)直面運(yùn)用管理型平臺，根據(jù)不同的服務(wù)類型，可將其分成監(jiān)督管理、數(shù)據(jù)管理以及流量管理等各種管理模式。由于已有少數(shù)平臺可以可以將空中交通管理充分體現(xiàn)出來，所有智慧管理系統(tǒng)能夠在現(xiàn)有的平臺上，通過合理的整理調(diào)節(jié)直接實(shí)現(xiàn)，不再需要重新開發(fā)平臺。

1.5 決策層

決策層是協(xié)助管理人員將系統(tǒng)供給的信息進(jìn)行有效判斷并且有決策能力的環(huán)節(jié)。此層經(jīng)過整體的智能判斷軟件對接收到的數(shù)據(jù)作出判斷和分析，判斷其能否對空中安全系統(tǒng)有潛在威脅性，而后把判斷所得結(jié)果傳導(dǎo)給輸出端，以協(xié)助管理人員作出有效決策。

2 智慧空中交通管理系統(tǒng)的支撐平臺

2.1 交通服務(wù)平臺

交通服務(wù)平臺能夠?qū)娇赵O(shè)備的起航、航行以及降落進(jìn)行恰當(dāng)?shù)墓芾?。以此使飛行更加有秩序和，確保系統(tǒng)萬無一失。因此避免飛機(jī)滑行、相撞以及和其他物體相碰撞、使空域資源利用率達(dá)到最大化等是此平臺的主要目標(biāo)。其根據(jù)智慧空中交通管理系統(tǒng)，將以EUROCAT為主要基礎(chǔ)，進(jìn)一步探究對物聯(lián)網(wǎng)以外的眾多異構(gòu)信息的整合，能夠?qū)煌ü芾淼膽B(tài)勢進(jìn)行更深入的挖掘，以此達(dá)到交通服務(wù)全覆蓋的目的。

2.2 流量管理平臺

在實(shí)際交通流量和空中管制服務(wù)接近的時候，對流量進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)，使得以最優(yōu)良的流量狀態(tài)平安穿過空域，不僅能提升機(jī)場與空域等資源的使用率；而且還可以創(chuàng)建需應(yīng)用協(xié)同決策體制，通過對物聯(lián)網(wǎng)正確的開發(fā)、使用，采用多源信息納入等方式，大大改善信息交流水平，同時憑借對應(yīng)決策模型，完成自動管理體系，從而對智慧空中的情況進(jìn)行智能化的測定和評估，使其能夠更好的適應(yīng)交通需求。

2.3 空域管理平臺

此平臺可以將各用戶的需求相結(jié)合起來，對空間與時間實(shí)施合理的劃分，使資源得到最大程度上的使用。為了使管理水平得以提升，確保資源能夠安全靈活的使用，并且提高用戶之間的合作協(xié)同能力，系統(tǒng)將深層次的對此情況進(jìn)行探究和分析，怎樣以物聯(lián)網(wǎng)科技為核心的實(shí)施更為廣泛的運(yùn)用，運(yùn)用先進(jìn)的科技技術(shù)來對空中的實(shí)際狀況進(jìn)行監(jiān)督，使各組織皆對空域管理情況具有一定了解和掌握；怎樣用戰(zhàn)術(shù)角度對需求不同的客戶進(jìn)行管理，以此滿足各區(qū)域空域的要求。

3 智慧空中交通系統(tǒng)的應(yīng)用

（1）對飛行跑道和機(jī)場場面進(jìn)行規(guī)范化的管理。伴隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速運(yùn)行與發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已浸入進(jìn)了科學(xué)的各個領(lǐng)域?，F(xiàn)階段，機(jī)場是整個航天航空系統(tǒng)中的基礎(chǔ)，是全部航空器的飛行起點(diǎn)。所以飛行跑道和機(jī)場場面具有規(guī)范化管理的價值，該系統(tǒng)能有效運(yùn)用自動智能化管理模式、整合應(yīng)用多元化的傳感器技術(shù)，在線監(jiān)測機(jī)場的地面狀況，有效的保障跑道和機(jī)場地面安全，最大限度的降低工作人員的壓力。運(yùn)用該系統(tǒng)的傳感器能有效對跑道上的異物和機(jī)場場面進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，可規(guī)避部分工作人員的操作失誤。

（2）把智慧型空管系統(tǒng)應(yīng)用到流量管理里，可使用信息采集功能將空中流量進(jìn)行有效的預(yù)算及規(guī)劃[3]。還可使用信息的傳遞功能把感應(yīng)到的訊息遞送到相關(guān)機(jī)構(gòu)，有利于管理人員做出有效的判斷。因為智慧型空管系統(tǒng)是來源于互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的一種管理模式所以能對管理設(shè)備實(shí)施統(tǒng)計、記錄和整理。使用互聯(lián)網(wǎng)能第一時間更新和給管理人員遞送設(shè)備和有效信息，使得對設(shè)備管理更加簡化、便捷。在智慧空中流量實(shí)行管理以及交通管理系統(tǒng)設(shè)備，將其廣泛運(yùn)用于流量管理中，工作人員可以利用信息采集功能對此空區(qū)域中的流量進(jìn)行精確的計算、合理的管理，做好準(zhǔn)備工作。此外，還可以應(yīng)用信息傳遞作用將上空所接受的信息在短時間內(nèi)，迅速傳遞至智能服務(wù)臺，讓管理人員迅速做出精確的判斷。在使用信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)過程中，可及時更新設(shè)備上信息，給工作人員傳送一些設(shè)備常規(guī)操作所需要的設(shè)備內(nèi)容，以一個正確且多樣的方式對信息做出反應(yīng)，最終達(dá)到高效管理該設(shè)備的目的。

4 結(jié)語

綜上所述，智慧空中交通管理系統(tǒng)是現(xiàn)在空中交通管理發(fā)展的唯一方向，它的主要技術(shù)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和RFID，而它的支撐平臺分為交通服務(wù)平臺、流量管理平臺以及空域管理平臺三種，可以在空域運(yùn)行管理、場面運(yùn)行管理、以及協(xié)同流量管理等各方面發(fā)揮重要的作用并良好的運(yùn)行。本文旨在表達(dá)智慧型空管系統(tǒng)的整體運(yùn)行方法和運(yùn)行原理，以期可將其推廣到各需要它的航空領(lǐng)域中去，可以為我國航天事業(yè)的未來發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]王鐘慧，劉成杰，沈德仁.探究智慧空中交通管理系統(tǒng)及其應(yīng)用[J].信息系統(tǒng)工程，2017，（6）：49.

[2]王瑞.智慧空中交通管理系統(tǒng)及其運(yùn)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017，（18）：270.

[3]李淵威.智慧空中交通管理系統(tǒng)及其運(yùn)用[J].軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品，2017，（12）：15.

Abstract：This paper discusses the general framework of intelligent air traffic control system， analyzes the support platform of intelligent air traffic management system， and studies the application of intelligent air traffic system.

Key words：intelligent air； traffic management system； application