智慧空中交通管理系統及其應用

白季冬

摘 要：隨著科學技術的發展，互聯網技術已經滲透到各個科學領域。由于互聯網獨特的快速性、準確性以及便捷性使得其能夠被運用于航空航天業的發展之中。智慧型空中管理系統就是應用互聯網技術對空域中飛行器進行管理的系統。其具體是指將具有強大感應功能的傳感器放置于空管各設備系統中，再運用先進的IT技術將其相互連接形成一個空管整體，對空管進行全方位的監視與處理。本文先是闡述智慧型空管系統的概念，再簡單介紹系統的大體構成部分，接著分析智慧型空管系統的建立基礎，為空管提供事實依據，最后再探討智慧型空管系統在生活中的應用。

關鍵詞：智慧型空管系統 應用 互聯網技術

中圖分類號：V3 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）07（b）-0022-01

1 智慧型空管系統的基本概念

智慧型空管系統中，智慧是指利用互聯網技術賦予管理設備一定的人工智能，使其可以快速準確的做出自身判斷，具有一定的機械性智慧；空管全稱為空中管理，是對某段空域中出現的飛行器進行管理，主要可分為對空中交通的服務管理、對空中交通的流量管理以及對空域的管理。空管是一項復雜的工程，其涉及范圍廣，管制困難，是目前我國所重點開發的項目之一。能否科學妥善的對空中交通進行管理成為保障空中安全、提高航空效率的主要因素。智慧型空管系統是運用互聯網技術對系統的各個運行環節進行監督管理的系統。其通過傳感器技術將所監測到的信息傳遞給計算機，再由計算機作出處理，傳送至輸出平臺，從而起到輔助管理人員對空中交通進行管制、規劃的目的。

2 智慧型空管系統的大體框架

2.1 感知層

感知層在整個管理系統中處于基礎地位，支持所有環節運行的信息都是通過感知層進行搜集的。感知層在整體系統中起到一個檢測作用，保證了空中交通能夠有秩序的運行。該層主要通過傳感器技術對管理中心、機場地面及航行路線等多處重要地點進行感應以達到快速發現可能性故障的目的。一般使用的傳感器類型多為雷達、監控系統、監控攝像頭、射頻標簽等等。在感知過程中，一旦出現故障就會引起一連串的系統反應現象，任何一處細小的故障都可能會導致空管處理系統的中斷，危及航空器的安全。故在感知層應安裝有監視自身運行狀態的傳感器。

2.2 應用層

應用層包括網絡基礎層和服務層。網絡基礎層主要包含互聯網、AFTN網、空中管理的局域網以及新一代的移動通信網絡等等。這些基礎網絡均是為了實現空管系統的穩定運行而假設的網絡通信基礎設施。服務層則是通過聯合監視數據，向空管人員直接反映空域情況的應用平臺。其中包括交通服務、空中管理、流量監控等等。

2.3 決策層

決策層主要是為了輔助管理人員對系統所提供的信息進行邏輯判斷并作出決策的環節。該層通過系統的智能判斷軟件對所得數據作出分析，判斷其是否對空中安全具有威脅性，然后將判斷結果傳遞給輸出端，幫助管理人員決策。

3 智慧型空中管理的系統基礎

3.1 關鍵的技術

智慧型空管系統中的關鍵技術主要包括射頻識別的技術和無線傳感器的技術。射頻識別是一種高自動化的、能夠進行自動識別的技術。其主要通過物體發出的射頻信號準確的對目標物進行自主識別，并能夠從目標物中獲得相關的數據資料。無線傳感器技術是一種將傳感器技術、無線通訊技術、信息分析與處理技術等綜合運用所形成的信息管理系統。其工作方式是在個重要的控管單元處安裝相應的傳感器，對機場或空管部門的運作狀態進行實時監測，并將所得信息加工處理，以無線通信方式傳送到空管部門，是一種快速的數據處理系統。

3.2 支撐的平臺

智慧型空管系統得以建立的基礎主要有服務平臺和管理平臺兩種。服務平臺主要是指對空中交通的服務；管理平臺主要是對空中的飛行流量和整體空域安全進行管理的平臺。詳情如下。

3.2.1 空中交通的服務平臺

該平臺的主要任務是對飛行器的起飛、降落飛行的過程進行管理，防止飛行器在航空管制范圍內出現嚴重故障，造成安全問題。具體是防止對航空過程中出現飛行器相互碰撞或飛行器與障礙物碰撞的問題，提高航空領域的安全性能，使得航空過程更加可靠，擴大航空覆蓋范圍。

3.2.2 飛行流量及整體空域的管理平臺

對飛行流量的管理一直是空管中的重要內容之一，其所對應的管理平臺主要目的是防止某段航空領域范圍內出現交通擁擠，影響飛行器正常飛行的現象。其主要任務是在空中飛行流量達到一定高度之后既是對流量進行調整，引導飛行器進入空閑空域，在一定程度上改善空中飛行的質量與速度，盡量提高航空領域的利用率。對整體空域的管理是一種根據空域的不同性質對航空資源進行合理劃分的管理方式。其所對應的管理平臺的目的是提高航空領域的安全性能，加強各機構之間的合作。

4 智慧型空管系統的應用

4.1 對場面及跑道的管理

機場是組成整個航空系統的重要基礎，所有航空器的飛行出發點都是機場。因此，對機場場面及跑道的管理對空管來說至關重要。運用智慧型空管系統，可以采用高自動化的管理技術、綜合運用多種傳感器技術對地面情況作出實時監控，保證機場地面及跑道的安全，減少工作人員工作量。利用傳感器的感應系統還可以對場面及跑道上的障礙物進行檢測，減少人員操作失誤等等。

4.2 對流量及設備的管理

將智慧型空管系統運用到流量管理中，可以通過信息采集功能對空中流量進行規劃和預算，提前做好工作準備。還可以通過信息傳遞功能將感應到的信息傳遞到相關機構，便于管理人員及時作出判斷。由于智慧型空管系統是基于互聯網基礎上的管理模式，故可以對管理設備進行記錄、統計與整理。利用互聯網那個可以及時更新設備內容，同時可以向管理人員傳遞設備運行的各種信息，便于對設備的管理。

綜上所述，智慧型空管系統是一種高智能、高效率的管理系統，其對空中管理有著相當重要的作用。智慧型空管系統也是科技發展的必然產物。隨著社會的進步，互聯網的普及，越來越多的行業開始使用以互聯網為基礎的管理系統。其優勢在于更新速度快，能夠緊跟時代步伐；運行速度快，能夠及時處理故障等。本文旨在說明智慧型空管系統的大致運行原理及運行方式，希望能夠將其推廣到各航空領域，為我國航天事業的發展打好基礎。endprint