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信息化系统在空中交通管制中的相关设计探讨

出处:论文网
时间:2017-09-20

信息化系统在空中交通管制中的相关设计探讨

  中图分类号:TP311.52 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)13-0333-01

  随着全球经济一体化的不断发展,无论是经济还是文化,都在不断的融合中,空中交通作为重要的运输通道,将会变得越来越拥挤和繁忙,因此要与时俱进的调整现有的空中交通管制自动化系统,将更加先进化、科技化的技术应用其中,让空中交通管制更加现代化,确保监视和管制的及时性、飞行员的安全性以及空中交通秩序的稳定性,同时也进一步减轻管制员的工作负荷、提升工作效率。

  1.我国空中交通管制

  1.1 空管机制

  当前,我国主要实行“统一管制,分别指挥”的体制。即在国务院、中央军委空中交通管制委员会的领导下,由空军负责实施全国的飞行管制,军用飞机由空军和海军航空兵实施指挥,民用飞行和外航飞行由民航实施指挥。

  1.2 空城管理

  据统计,我国现在的飞行情报区共有十一个,分别是 :上海、北京、广州、武汉、乌鲁木齐、昆明、沈阳、兰州、三亚、香港以及台北[1]。目前,我国国内高空管制区有17个,其中西北地区有3个,西南地区有4个,华北地区的1个,东北地区4个,最后还有中南地区的3个和华东地区的2个。除此之外,我国还有12个中低空管制区。

  1.3 管制分类

  目前,空中交通管制的主要任务有 :一是保证飞机在规定的航线上飞行,防止飞机在空中相撞;二是保证飞机在滑行的过程中不与周围的飞机、车辆、设备等相撞。三是保证飞机按照计划有秩序的飞行,提高整个飞行的效率。

  在现行体制下,我国空中交通管制主要划分为三级:塔台管制、进近管制以及区域管制。塔台管制主要是对飞机的起飞着陆提供导航监视服务和放行许可,协调机场地面飞机之间以及与待落地飞机之间的间隔,保证机场运行安全及秩序。但是每个国家的管制范围各不相同,比如我国塔台管制区域一般以机场基准点为中心半径50公里内。进近管制主要是对航空器起飞后进入航路和着陆前由航路到机场管制区之间的管制,其管制区域上接航路区下接机场管制区,完成航路空域和机场空域之间的飞行转换,一般设置在较为繁忙机场上空。区域管制主要是负责保持空中飞机间飞行的间隔,维持空中秩序,防止飞机与飞机、飞机与障碍物相撞,保证飞行安全。

  2.空中交通管制中的相关信息化设计

  2.1 GIS系统

  GIS系统即地理信息系统,涉及的学科广泛,主要有:地理学科、计算机技术、遥感技术以及信息学科等。地理信息系统就是通过以上的各种技术和信息,对地理信息进行有效的获取、储存、分析和显示[2]。

  目前,地理信息系统已经广泛用于空中交通运输业的发展中,促进交通管制系统的不断改革和创新。如基于GIS的导航数据评估系统,该系统利用GIS技术,将Airnc424编码数据解析与地理信息系统数据相结合,与传统机载导航系统相比具备航行通告空间分析、轨迹衔接性验证、导航数据质量分析等功能。除此以外,借助该系统还能够帮助提高运控人员航空情报数据的分析能力,大大提高航空公司的安全和效益。

  2.2 计算机辅助系统(ATCCAS)设计

  计算机辅助系统简称“ATCCAS”,采用计算机辅助系统对空中交通管制进行相关设计,即采用模块化的设计方法来建立管制席飞行冲突判断模块和管制席 SDC 处理模块等,进而避免因人为因素对空中交通管制安全保障的不利影响[3]。

  计算机辅助系统主要由协调库信息处理模块、管制库信息处理模块等两大部分组成,针对计算机辅助系统的数据流分布走向,其主要以字母来表示的,如 A、B、C、D、E……,分析数据流 A,其主要是被协调席进程单信息数据流接口模块进行处理,而数据流 X 主要是相邻扇区管制席发送来的 SDC。分析 SSTU 系统模块的功能,SSTU 主要负责对 FLAPS 送来的 SDC 进行分拣,并根据 SDC 方向标志位置来按扇区传送到各扇区对应的子系统。其中,SDC 的格式主要包括航班号、起飞机场、目的地机场、机型 Flignt Type、起飞时间、高度、航路点、预计过点时间、地速、方向标志项、移交标志位、协调信息位等。

  2.3 空中交通管制信息系统

  空中交通管制信息系统以信息技术、IT 技术为支撑,实现了空中交通管制的信息化、智能化、数字化,这对于提升空中交通管制的效率和安全性有着重要的意义[4]。空中交通管制信息系统中涉及到许多科学技术,例如互联网技术、通信技术、无线传感技术等,其中射频识别技术和无线传感网络是最为关键:(1)射频识别技术:射频识别技术能够通过视频信号来实现对目标对象的自动化识别,射频标签在磁场中会接受射频信号,以感应电流获取的能量为基础发出相关信息至解读器,在解码后传送至信息系统进行处理,从而完成信息识别,对于空中交通管制信息系统来说,可以在系统的监视设备上贴上射频标签,这样就能够自动识别监视设备上的监视数据了;(2)无线传感网络:无线传感网络集成了传感器技术、无线通信技术、嵌入式计算机技术等先进技术,其能够实现信息的采集和处理。以空管安全管理为例,可以在机场航道、雷达站等安装传感器,通过传感器来获取机场航道信息、飞机运行状态信息等,在获取信息之后无线传感网络能够以嵌入式计算机技术为基础对这些信息数据进行处理,之后以无线通信技术为基础传送到空管部门中,从而为空中交通管制的安全管理提供依据。

  3.结语

  随着科技的日益发展和进步,我国的航空技术有了显著的发展,空中交通管制系统自动化水平不断提高。通过先进的信息技术将地理信息系统、计算机辅助系统以及信息系统应用在空中交通管制中,更好的实现了信息的共享,降低了飞机运行的成本,又能够提高空中运输业的安全性,促进国家整个国民经济水平的提升。

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