提升空管系统可靠性 强化空管新技术应用

陈奕圩

（民航湖北空管分局，湖北武汉，430000）

提升空管系统可靠性 强化空管新技术应用

陈奕圩

（民航湖北空管分局，湖北武汉，430000）

在2016年的“十三五”开局之年，我国的民航空管系统也进入了关键之年，随着民用运输机场数量的扩张，运输飞机数量的增多，空管系统将迎来更为广阔的发展机遇，然而，也面临更大的空管技术和管理方面的压力，为了提升民航空管系统的管理技术水平，需要转变思路，完善和优化空管新技术运用，从而推进民航空管系统的长远持续发展。

空管系统；民航；新技术；应用

为了实现我国的民航强国战略，民航空管系统进入了全新的关键发展时期，在转变观念的前提下，对民航空管系统的新技术体系进行完善和优化，推动空管系统的内涵式发展和跨越式发展，构建空管运行环境仿真系统和平台，优化空管系统的结构和配置，从而开创民航空管系统的新局面。

1　民航空管系统新技术应用的背景分析

1.1航空运输量快速增长的需求。我国航空运输业发展尤为迅速，民航客运运输量年均增长16.3%，运输总量也跃居世界第二，可谓发展状态喜人，在未来的年间，预计到2020年，我国的民航运输飞机将达到4600架，年起降架次将达1200万，枢纽机场的民航飞行密度上升，并集中于华北、华南和中南、西南区域，这种高密度、复杂的飞行对于空管系统中的空域使用提出了更高的要求，同时，对于空管系统中的空管服务、系统装备、协同组织运行、应急服务等方面，都亟待新技术的投入使用。

1.2航空运行环境复杂的特征的需求。在我国的民航线路规划之中，由中部、东部地区向周围形成辐射性的效应，这就显示出空域、地形、电磁环境的复杂环境特征，同时，再加之西部地区的高原天气恶劣，对空管系统的设备维护增加了难度，为了保证飞行安全，只得采用低效能的运行方式，这使得在紧急事件发生时，传统的空管技术无法满足突发应急状态下的运输需求，因而，从国家安全和经济民生保障的角度出发，空管系统的整体技术环境和系统装备，都应当进一步优化和提升。

1.3民航交通运输事业长远持续发展的需求。伴随着环境和能源问题日益严重的状态，民航运输事业也要向环保、节能减排的方向迈进，要用更为科学的技术，对空域结构进行合理规划，对空域资源进行优化配置和使用，从而减少空中和地面延误，提升空域用户的使用效能和节能目标，推进民航交通运输事业长远持续发展。

2　民航空管新技术应用的具体举措

民航空管系统是一个复杂的、综合化的体系，为了提升空管系统的可靠安全性，需要应用新技术，建构一个开环管理和协调的机制，诸如：测试平台、试运行监测与评估、数据采集与分析、系统协同性分析、人机适用性、技术政策与规划、资金筹措等。同时，还应当关注民航空管新技术应用的两大特性：（1）空管新技术软件特性。在新时期，空管新技术已经实现了ATC自动化、空管协同化、流量管理、数据通信处理等自动化管理，该软件具有系统性、试验性、兼容性的特征。（2）空管新技术的系统验证特性。任何一项新技术应用都要有其相关的边界条件要求，为了评估新技术的可靠性和可行性，需要进行严谨的测试、评估和安全验证，从而确保能够安全可靠地投入使用。

2.1空管系统新技术应用体系的整体架构。为了推进新一代空管系统的长远持续发展，需要建构科学而完善的空管系统体系架构，以提高空管的服务水平，满足应急需求和节能减排等社会效应。它具体包括以下几个方面的内容：

（1）新技术应用需求追踪研究。对于空管系统新技术的应用，要组建技术核心团队，以他们为骨干，对空管系统的技术趋势进行追踪，并在绩效机制的激励之下，实现新技术人才和技术储备，并根据新技术应用的需求，确定具体实施路线和相关的技术政策。

（2）新技术产品的形成过程。对于空管新技术的知识转化，要在团队的产品研制和认证前提下，才能逐渐形成工业标准和相关的产业链，实现由技术知识向工业产品的转化。

（3）新技术应用评估与验证。在空管系统的新技术应用中，有关键技术和产品装备，并在运行流程之下，实现系统的技术兼容，要对新技术应用的可行性、可靠性和安全性进行论证和评估，从研究和示范的角度出发，在专门的论证评估平台上，实现新技术的应用决策和运行规范的制定。

（4）新技术的运用规划与实施。鉴于新技术应用周期长、涉及面较广的特点，要与新技术的研究和论证工作相融合，制定好层次化的新技术应用政策，并根据不同的需求进行布局和具体的规划，做好系统空域用户机载设备的更新和优化，避免系统互联障碍。

（5）运行规范化培训。在新技术应用和推广的过程中，要与相关单位、服务提供者和空域用户进行协同运行，由于新技术可能会导致管制员、飞行员的操作流程变化，因而，需要对他们进行运行规范化的培训，培训内容主要应当包括机载设备的性能、系统综合运行、操作规程等。

2.2空管系统新技术体系中的仿真关键技术应用

（1）系统集成技术。空管运行仿真技术是一个一体化、综合化的空中交通仿真系统，它具有高速数据交换、运算、图像显示和存储功能，可以满足地空信息交流的实时性和层次性传输，在以RTI为信心的分布式网络体系架构之下，它可以支持席位之间的互操作性与资源的可重用性。

（2）飞行流仿真技术。基于概率论、数理统计论的前提下，对航班流的分布状态进行概率分析，并对照实际飞行中的管制运行规则和突发情况，将仿真数据与其实施拟合校验，以获得合理有效的飞行流。

（3）4D航迹推算与飞行姿态计算。所有的空管系统运行控制都是依据4D航迹来加以推算的，这主要包括飞机运行状态下的速度、高度、位置、加速度、航向信息以及相关的环境信息等，还要考虑空中交通管制和机组飞行意图的因素，对飞行器的飞行姿态进行计算，综合计算飞机所受的各种力和力矩，计算飞机的线速度和角速度的变化值。

3　结束语

综上所述，随着空管系统新技术的不断推广和应用，科研开发水平不断提升，技术得以交流与拓展，为了提升空管系统的可靠安全性，要以卫星导航、航空电信、ADS-B和计算机仿真等新技术，使空管系统具有更加灵活的空域管理和协同的流量、容量管理，在高性能的航迹推算和飞行姿态计算前提下，实现空管系统的新技术应用，从而实现民航强国的宏伟战略目标。

［1］ 陆露.大数据在民航空管的应用及展望［J］.冶金丛刊. 2016（04）

［2］ 李婷.民航空管企业安全文化建设浅析［J］.空中交通管理. 2010（11）

［3］ 金宇.浅析军民航空管人员养成训练差异［J］.内江科技. 2012（07）

［4］ 伊群.民航空管新技术和航行新技术应用情况回顾［J］.中国民用航空. 2011（01）

陈奕圩，男，出生于1983年7月，就职于民航湖北空管分局，管制运行部。

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