推进民航空管系统冲突警告改进的措施分析

摘 要：民航空管系统属于民航运行管理系统，它的高效运营关系到民航整体的发展。由于我国民航空管系统起步较国外空管系统稍晚，还有待进一步提升系统的稳定性和准确性。为了更好地发挥民航空管系统的经济价值，需要在该系统内部提高冲突警告模块的准确性和实时性。本文结合民航空管系统的相关背景知识和现实问题，对推进民航空管系统冲突警告改进的措施做了深入的分析。

关键词：民航空管系统；飞行冲突；警告；改进

1 民航空管系统的现状

伴随着我国经济社会的飞速发展，交通运输产业日益发达，尤其是更加体现一个国家交通现代化发展水平的航空运输业。近年来，随着航空交通的发展，我国空中交通流量逐渐加大，单位面积的空中飞行区域中的飞机间距越来越小，密度也大大增加，导致了空中飞行的流量压力。而一旦有大面积飞机同时航行，如何在航空运输中控制好合理的飞行密度和保证飞行安全就成了至关重要的问题。由此可见，为了保持航空运输业的可持续发展，航空运输安全规范的加强不容忽视。一个拥有完善的安全警告机制的空中交通管制系统可以高效地确保航空运输的安全，因为它可以稳定地运行，并科学而准确地反映出实时的航空监控数据，比如飞机的空间位置和飞机与其他飞行物之间的距离。通过这些信息和分析数据的帮助，航空管制员可以更加全面地指挥好空中交通，保持空中飞行的安全间隔，避免发生不安全事故，保证人民的生命财产安全。下面，本文将具体介绍民航空管系统的相关背景知识和目前遇到的现实问题，重点探讨和分析推进民航空管系统冲突警告改进的措施。

2 民航空管系统背景技术介绍

2.1 民航空管系统的工作机制 民航空管系统一般包括两类输入内容和格式，分别为：雷达数据信息和飞行报文信息。当雷达的数据信息输入到雷达的数据处理单元后，数据处理单元便开始运算和分析雷达数据，之后将完成这部分信息的通信协议或格式上的转换处理操作。经过这一操作之后，进入民航空管系统的不同类型雷达数据，就会轻松被多雷达融合单元所识别，随后该单元会负责进行分析、检测、分类等融合工作。

2.2 民航空管系统冲突检测 民航空管系统中的核心可以说就是其中的飞行冲突检测模块。飞行冲突，即两个正在空中飞行的飞机之间的空间位置距离因为超出安全范围而可能发生危险事故的情况。为了能科学地提出冲突警告，必须做好准确无误的飞行冲突检测，最好能够预估安全的飞行轨迹，尽量避免飞行冲突；或者在发现飞行冲突时系统会立即响应，调整和改变正在飞行的飞机航向和速度，合理地化解飞行冲突，引导飞机驶向目标地点。另外，如果飞行中飞机的空间位置、飞行模式等参数出现偏离时系统也应该立即发送警告给管制员，并为管制员提出一些处理措施建议。而这些系统操作都是基于飞机发出的雷达数据信息。

3 民航空管系统冲突警告的原理分析

3.1 空管系统飞行冲突警告分类 飞行冲突警告根据紧急程度分为两种类型：一种为CA警告，当一架飞机的圆柱体范围飞入其他飞机时系统发出CA警告，管制员应该首先处理。第二种警告为短期冲突警告（PCA）。从当前时间开始计算的周期内，如果两架飞机处于冲突状态则系统发出PCA警告。

3.2 空管系统飞行冲突警告原理 对于民航空管系统冲突警告的改进，首先应对空管系统中飞行冲突警告模块的原理进行重点研究。本文中提出的思路是：民航空管系统应准确记录实时的对飞机飞行过程中的空间位置、飞行方向、飞行模式等飞行参数，基于这些信息的记录，我们就能够在以整数为单位的雷达周期内，通过分析和科学的算法，定位到两架飞机在该周期内具体分别位于何处，最后进行全面的飞行冲突检查。

如果系统定位到飞机的位置，并计算出经过某个特定的时间段后，某一架飞机的可能位置范围会与另一架飞机的圆柱体区域覆盖，那么说明这两架飞机有极大的可能性会在系统预测的时刻进入一个即将重合的危险区域，此时系统会根据预测时刻距当前系统时间的紧急程度和重合区域的范围大小发出相应等级的警告，管制员接到警告提醒后调整两架飞机的飞行参数，系统会等待直到它检测到的所有参数恢复正常后才能自动关闭。

4 民航空管系统冲突警告的改进措施

4.1 为空管系统加入确认机制 航空运输的管理任务十分艰巨，我们只有在每个环节都把好关，才能确保所有环节完美实现。因此，本文的建议是民航空管系统应该明确规定管理规范，出现警告应尽快确认问题是否真实。整个空管系统应该确保稳定的运行，检测和预算的数据也应该具有高精确度，避免数据错误引发虚假警告所带来的损失。由于飞机飞行所处的高空环境包括了来自于大气压、气流等自然因素的影响，飞行环境容易波动多变，这使得空管系统在记录和监控飞机的飞行参数面临巨大挑战。针对这一问题，我们加入了新的飞行冲突警告的判断机制，即确认机制。加入它之后，当系统检测到危险信号时，飞行冲突检测单元会先进行预先判断，如果时间已经超过了确认机制中提前设置好的报警次数，且飞机若还是有遇到飞行冲突的危险，系统才会达到触发警告的值。这个方法有效地降低了系统的虚假警告频率，但存在使系统实时性下降的缺点。

4.2 采用提前警告的改进算法 为了满足冲突警告的准确性和实时性要求，空管系统还可以采用一种提前警告的改进算法。提前警告的算法即，用两架飞机之间的相对飞行距离加危险距离的总和替换掉最初计算出的危险距离。具体来讲，就是从两架飞机之间的距离小于危险距离开始，如果确认周期计时完毕的时刻两架飞机之间的距离达到新设定的危险距离，监控终端上会显示飞机之间的距离开始小于危险距离时，系统就会发出提前警告。要准确计算出达到提前警告的距离条件，必须算出该算法中新增的那部分附加距离，两架飞机在确认周期时间内相对飞行多远这个值就有多大。

综上所述，提高空中交通管制系统的冲突警告的准确性和实时性对于这一空管系统冲突警告的改进至关重要。本文综合分析了民航空管系统的现狀、技术背景及其原理和存在的问题，通过对改进方法的不断探究和完善，对推进民航空管系统冲突警告的改进措施做出了具体的分析。

只有做好空管系统冲突警告机制的改进工作，才能更加有效地确保整个民航空管系统的运行效率和航空运输的安全。

参考文献：

[1]许红军，孙继湖，马慧涛.中国民航运输系统性测度研究[J].中国民航大学学报，2012（21）.

[2]万辉.前航空公司面临的成本压力及其对策[J].中国乡镇企业，2011（04）.

作者简介：王小龙，男，出生于1985年7月，江苏徐州人，就职于民航华北空管局空管中心，管制员，助理工程师。