提升空管系統可靠性 強化空管新技術應用

陳奕圩

（民航湖北空管分局，湖北武漢，430000）

提升空管系統可靠性 強化空管新技術應用

陳奕圩

（民航湖北空管分局，湖北武漢，430000）

在2016年的“十三五”開局之年，我國的民航空管系統也進入了關鍵之年，隨著民用運輸機場數量的擴張，運輸飛機數量的增多，空管系統將迎來更為廣闊的發展機遇，然而，也面臨更大的空管技術和管理方面的壓力，為了提升民航空管系統的管理技術水平，需要轉變思路，完善和優化空管新技術運用，從而推進民航空管系統的長遠持續發展。

空管系統；民航；新技術；應用

為了實現我國的民航強國戰略，民航空管系統進入了全新的關鍵發展時期，在轉變觀念的前提下，對民航空管系統的新技術體系進行完善和優化，推動空管系統的內涵式發展和跨越式發展，構建空管運行環境仿真系統和平臺，優化空管系統的結構和配置，從而開創民航空管系統的新局面。

1　民航空管系統新技術應用的背景分析

1.1航空運輸量快速增長的需求。我國航空運輸業發展尤為迅速，民航客運運輸量年均增長16.3%，運輸總量也躍居世界第二，可謂發展狀態喜人，在未來的年間，預計到2020年，我國的民航運輸飛機將達到4600架，年起降架次將達1200萬，樞紐機場的民航飛行密度上升，并集中于華北、華南和中南、西南區域，這種高密度、復雜的飛行對于空管系統中的空域使用提出了更高的要求，同時，對于空管系統中的空管服務、系統裝備、協同組織運行、應急服務等方面，都亟待新技術的投入使用。

1.2航空運行環境復雜的特征的需求。在我國的民航線路規劃之中，由中部、東部地區向周圍形成輻射性的效應，這就顯示出空域、地形、電磁環境的復雜環境特征，同時，再加之西部地區的高原天氣惡劣，對空管系統的設備維護增加了難度，為了保證飛行安全，只得采用低效能的運行方式，這使得在緊急事件發生時，傳統的空管技術無法滿足突發應急狀態下的運輸需求，因而，從國家安全和經濟民生保障的角度出發，空管系統的整體技術環境和系統裝備，都應當進一步優化和提升。

1.3民航交通運輸事業長遠持續發展的需求。伴隨著環境和能源問題日益嚴重的狀態，民航運輸事業也要向環保、節能減排的方向邁進，要用更為科學的技術，對空域結構進行合理規劃，對空域資源進行優化配置和使用，從而減少空中和地面延誤，提升空域用戶的使用效能和節能目標，推進民航交通運輸事業長遠持續發展。

2　民航空管新技術應用的具體舉措

民航空管系統是一個復雜的、綜合化的體系，為了提升空管系統的可靠安全性，需要應用新技術，建構一個開環管理和協調的機制，諸如：測試平臺、試運行監測與評估、數據采集與分析、系統協同性分析、人機適用性、技術政策與規劃、資金籌措等。同時，還應當關注民航空管新技術應用的兩大特性：（1）空管新技術軟件特性。在新時期，空管新技術已經實現了ATC自動化、空管協同化、流量管理、數據通信處理等自動化管理，該軟件具有系統性、試驗性、兼容性的特征。（2）空管新技術的系統驗證特性。任何一項新技術應用都要有其相關的邊界條件要求，為了評估新技術的可靠性和可行性，需要進行嚴謹的測試、評估和安全驗證，從而確保能夠安全可靠地投入使用。

2.1空管系統新技術應用體系的整體架構。為了推進新一代空管系統的長遠持續發展，需要建構科學而完善的空管系統體系架構，以提高空管的服務水平，滿足應急需求和節能減排等社會效應。它具體包括以下幾個方面的內容：

（1）新技術應用需求追蹤研究。對于空管系統新技術的應用，要組建技術核心團隊，以他們為骨干，對空管系統的技術趨勢進行追蹤，并在績效機制的激勵之下，實現新技術人才和技術儲備，并根據新技術應用的需求，確定具體實施路線和相關的技術政策。

（2）新技術產品的形成過程。對于空管新技術的知識轉化，要在團隊的產品研制和認證前提下，才能逐漸形成工業標準和相關的產業鏈，實現由技術知識向工業產品的轉化。

（3）新技術應用評估與驗證。在空管系統的新技術應用中，有關鍵技術和產品裝備，并在運行流程之下，實現系統的技術兼容，要對新技術應用的可行性、可靠性和安全性進行論證和評估，從研究和示范的角度出發，在專門的論證評估平臺上，實現新技術的應用決策和運行規范的制定。

（4）新技術的運用規劃與實施。鑒于新技術應用周期長、涉及面較廣的特點，要與新技術的研究和論證工作相融合，制定好層次化的新技術應用政策，并根據不同的需求進行布局和具體的規劃，做好系統空域用戶機載設備的更新和優化，避免系統互聯障礙。

（5）運行規范化培訓。在新技術應用和推廣的過程中，要與相關單位、服務提供者和空域用戶進行協同運行，由于新技術可能會導致管制員、飛行員的操作流程變化，因而，需要對他們進行運行規范化的培訓，培訓內容主要應當包括機載設備的性能、系統綜合運行、操作規程等。

2.2空管系統新技術體系中的仿真關鍵技術應用

（1）系統集成技術。空管運行仿真技術是一個一體化、綜合化的空中交通仿真系統，它具有高速數據交換、運算、圖像顯示和存儲功能，可以滿足地空信息交流的實時性和層次性傳輸，在以RTI為信心的分布式網絡體系架構之下，它可以支持席位之間的互操作性與資源的可重用性。

（2）飛行流仿真技術。基于概率論、數理統計論的前提下，對航班流的分布狀態進行概率分析，并對照實際飛行中的管制運行規則和突發情況，將仿真數據與其實施擬合校驗，以獲得合理有效的飛行流。

（3）4D航跡推算與飛行姿態計算。所有的空管系統運行控制都是依據4D航跡來加以推算的，這主要包括飛機運行狀態下的速度、高度、位置、加速度、航向信息以及相關的環境信息等，還要考慮空中交通管制和機組飛行意圖的因素，對飛行器的飛行姿態進行計算，綜合計算飛機所受的各種力和力矩，計算飛機的線速度和角速度的變化值。

3　結束語

綜上所述，隨著空管系統新技術的不斷推廣和應用，科研開發水平不斷提升，技術得以交流與拓展，為了提升空管系統的可靠安全性，要以衛星導航、航空電信、ADS-B和計算機仿真等新技術，使空管系統具有更加靈活的空域管理和協同的流量、容量管理，在高性能的航跡推算和飛行姿態計算前提下，實現空管系統的新技術應用，從而實現民航強國的宏偉戰略目標。

［1］ 陸露.大數據在民航空管的應用及展望［J］.冶金叢刊. 2016（04）

［2］ 李婷.民航空管企業安全文化建設淺析［J］.空中交通管理. 2010（11）

［3］ 金宇.淺析軍民航空管人員養成訓練差異［J］.內江科技. 2012（07）

［4］ 伊群.民航空管新技術和航行新技術應用情況回顧［J］.中國民用航空. 2011（01）

陳奕圩，男，出生于1983年7月，就職于民航湖北空管分局，管制運行部。

Application of new technology for improving the reliability of air traffic control system

Chen Yiwei
（air traffic control branch， Wuhan， Hubei 430000， Hubei， China）

In 2016 the "13th Five-Year" start of the year， the civil aviation air traffic control system in China has entered a crucial year，with the number of civilian transport airport expansion，increasing the number of transport aircraft，air traffic control system will usher in more development opportunities，but also facing the broad，air traffic control technology and management， the greater the pressure in order to improve the air traffic control system，the management level，need to change ideas，improve and optimize the new ATM technology， so as to promote the sustainable development of the air traffic control system.

air traffic control system；civil aviation；new technology； application