空中交通管制塔臺模擬機的設(shè)計及開發(fā)探討

陸藝

摘 要： 在社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展中，我國航空航天事業(yè)取得了突破性的進展。隨著民航班機的不斷增多，民用航空安全也變得越來越受到國家的重視。空中交通管制塔臺模擬機的研發(fā)就是通過虛擬機場容量和模擬塔臺管制情景來對管制員進行強化培訓，通過交通管制雷達模擬機和程序管制模型機的培訓，為民航管制人員提供安全高效的訓練方式。

關(guān)鍵詞： 空中交通管制塔臺；模擬機；設(shè)計及開發(fā)

發(fā)達國家早在70年代就已經(jīng)研制出了空中交通管制雷達模擬機，80年代這種類型的模擬機逐漸得到了廣泛的使用，對航管人員展開較為有效的培訓。隨著我國對航空安全的重視，國家機關(guān)在民航組織的支持下，向發(fā)達的國家和地區(qū)引進了各種型號的模擬機程序及研發(fā)技術(shù)。然而這些模擬機程序在實際的使用中卻受到了運行環(huán)境等因素的限制，質(zhì)量和性能都缺乏穩(wěn)定性，所以許多國內(nèi)程序公司也開始投入模擬機研究的自主開發(fā)，取得了一定的進展，但仍在不斷完善和摸索的過程中。

1、 系統(tǒng)在實現(xiàn)期間存在的問題分析

塔臺模擬機這種裝置，是一種分散性較強的計算機系統(tǒng)。所以，計算機系統(tǒng)的開發(fā)以及設(shè)計在整個工作中是一項困難性極強的任務(wù)。這種系統(tǒng)的原理極具復(fù)雜性，而且其自身還具有動態(tài)性和并發(fā)性等特點。若是這種模型只完成設(shè)計方面的工作，在這個系統(tǒng)中并不能夠發(fā)揮出很好的作用，必須根據(jù)實際情況加以更新和完善。國際上很多工程方面專家都提出了一定的方法和對策，從模擬的實用性出發(fā)，面向研究對象開展設(shè)計工作，利用各種形式的建模語言，實現(xiàn)了軟件開發(fā)的質(zhì)量和效率的逐漸提升。所以在實際上設(shè)計時，對語言方面要有針對性的支持，并且要及時在系統(tǒng)中進行應(yīng)用，只有這樣才能夠確保模擬機的可靠性和精準性。同時，塔臺模擬機管制主要分為空中管制和地下管制這兩個方面。在模擬管制期間，管制員的指令和指揮習慣都大不相同，所以還需要對模擬機的兼容性做出適當?shù)恼{(diào)整。在銷售及推廣雷達模擬機的過程中，我國已經(jīng)耗費了大量的時間與精力，特別在升級更新方面，仍存在著一些問題。在進行塔臺模擬機的實際設(shè)計中，要對飛行器的結(jié)構(gòu)以及構(gòu)造有所了解，將相互對應(yīng)的車輛動作分解成語言，再通過實際的操作和編程將其完全的展現(xiàn)出來，確保設(shè)計模塊不受到破損。之后再通過高端的圖形工作站，從實際上確保硬件的后臺數(shù)據(jù)穩(wěn)定。同圖形發(fā)生器相對比而言，這種方式的性價比比較高，對工作效率也有一定的提升。因為系統(tǒng)中沒有視景驅(qū)動軟件包，所以在成本上比較容易控制。

2、 塔臺模擬機的設(shè)計原理與工作流程分析

（1） 塔臺模擬機的設(shè)計原理

塔臺模擬機是一種對塔臺人員進行培訓的一種設(shè)備形式，利用國家上的塔臺模擬機虛擬現(xiàn)實技術(shù)，就能夠構(gòu)建出網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，將塔臺管制人員的工作環(huán)境情況有效的展現(xiàn)出來，強化管制人員更好的執(zhí)行對航空器的指揮，培訓出優(yōu)良的塔臺管制員。同時，塔臺模擬機可以模擬出各種交通復(fù)雜天氣以及航空器故障等特殊情況，需要管制員具有臨危不亂的處事作風和及時處理問題的應(yīng)變能力。塔臺模擬機在實際的設(shè)計時也不能夠全部照搬國外的設(shè)計，需要根據(jù)自身的實際情況來進行。通過利用國外的硬件設(shè)備，加上符合我國國情的空域模擬，使得系統(tǒng)在集成以及研制上具有獨立性和高效性，同時在系統(tǒng)更新上做到與實際相結(jié)合，與時俱進。

（2） 塔臺模擬機的工作流程

塔臺模擬機系統(tǒng)的工作流程主要是通過硬件設(shè)備以及軟件設(shè)備來共同組成的。與此同時，為了能夠促進塔臺模擬機系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)的完成，很多設(shè)計公司利用組件式的方式促進系統(tǒng)向模塊化的方向拓展，這樣模擬機也能夠在不同的配置中滿足實際的需求。塔臺模擬機的組件是空管培訓的基礎(chǔ)，只有確保組件之間工程能夠相互起到作用，才能夠更好的實現(xiàn)塔臺模擬機并最終應(yīng)用到實際工作中。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器是塔臺模擬機系統(tǒng)運行的核心，通過局域網(wǎng)進行連接，特別是在培訓的開始階段，就要利用數(shù)據(jù)庫來強化培訓計劃的形成。視景生成器的作用是繪制通過塔臺觀察到的單位面積范圍的視景，在視景中能夠生成各種運動目標參數(shù)，其主要依靠網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器來完成和計算。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)主要作用是對模擬機系統(tǒng)進行管理，特別在是運行期間，充分運用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是不可或缺的一項重要舉措。

結(jié)束語：

綜上所述，我國在塔臺模擬機的研制中已經(jīng)取得了巨大進步，但離實現(xiàn)完善性和精確性仍有很長一段路要走。塔臺模擬機通過模擬塔臺單跑道運行、雙跑道隔離運行以及獨立平行離場等不同的跑道運行模式和場景，使管制員在飛機的起飛和降落過程中，對安全間隔具有良好的掌控能力，增強管制員的情景意識，提高業(yè)務(wù)能力和職業(yè)素養(yǎng)，從而保障我國民用航空發(fā)展能夠安全有序的進行。■