基于信息集成的空中交通管制指挥监测系统

刘茜

甘肃省兰州中川机场民航甘肃空管分局塔台管制室

基于信息集成的空中交通管制指挥监测系统

刘茜

甘肃省兰州中川机场民航甘肃空管分局塔台管制室

随着科技不断进步以及人们出行方式不断改善，使得航空运输业得到了极大的发展。但是在实际飞行过程中，由于空中管制以及指挥常会出现一定的失误，从而导致飞机航行发生偏移，导致飞机出现安全事故的发生，不仅对人们的生命安全在造成极大的威胁，而且也使得航空公司有着巨大的经济损失以及恶劣的社会影响，对今后的企业发展以及航空事业的发展有着极大的不利影响。为此，本文提出一种新型的空管指挥系统，从而帮助航空飞行更加的安全稳定。

信息集成；空中交通管制；指挥监测系统；飞行安全

前言

空中交通管制指挥监测系统可以简称为ATCCMS，该系统在设计时将语音通话、航行情报、雷达数据、气象信息以及飞行计划等信息加以集成与一体，从而对飞行航行过程中的各项信息以及空中管制人员、飞行人员等工作情况进行实时的掌握，从而对可能造成飞行事故的管制指挥作出相应的报警，从而保证飞机航行的安全性。该系统将大量信息系统集成于一体，从而展开对交通指挥进行监测，以此来提升指挥人员的工作效率，从而为飞行安全提供重要的保障。

一、空中交通管制存在的安全问题

一旦出现航空飞行运输活动极为频繁的时期，空中交管员需要耗费大量的体力以及脑力来对空中交通进行指挥以及管制，而且存在有很大的精神压力，这回极易造成指挥发生失误情况，对航空飞行造成一定的安全威胁，而这其中最为重要的指挥失误便是和管制通话有着非常直接的联系。当前时期在民航飞机中均安装有一种标准设施便是交通警戒和避碰系统，可以有效的提醒飞行人员将要可能发生的飞行事故，同时做出一定的防碰撞飞行的建议，从而很大程度上将飞行事故加以降低。而对于空中交通管制人员而言，有着许多新型的空管系统以及指挥辅助系统能够进行选取，诸如AutoTrac系统、ASTEC系统、国际空管系统、CTAS以及EUROCAT系统等，上述系统均满足国际航行系统的相关的标准［1］。

而且上述系统均有着一些共同的特征，拥有高分辨率的工作站，具有良好的人机交互界面，可以实现雷达数据处理、自动监视以及飞行数据处理等功能，使用目前较为通用的计算机设施加以集成，拥有很好的开放性以及系统可用性，可以实现对冲突探测以及危险报警等功能等。但是依然存在有一定的技术缺陷，第一，未将管制语言通话看作是具有重要意义的数据来源对其进行识别与处理，从而无法对空中交管人员在进行管制过程中加以监测，便无法实现对因指令问题所导致的危险进行提前警告。第二，未把高层流量管理确保航信安全和规避飞行冲突进行有效的结合。

二、ATCCMS具有的功能体系结构

本文所设计的ATCCMS主要分为如下四个主要结构，即操作层、支撑环境、管理决策层以及基础数据源。

（一）操作层

ATCCMS中的操作层可以将其功能实现分为六个子系统，即管制通话的处理和识别、人机界面、雷达数据分析、雷达数据衔接飞行计划、航线预测和冲突探测以及飞行状态和管制指令。其中管制通话的处理和识别，可以将管制人员所发出的语音信号装换成为管制命令。简而言之便是将相应的语音加以识别后，通过一定的处理来对其中的语义加以提取，同时对识别结果展开一定的准确性验证，确保其和飞行计划、空管常规以及雷达数据保持一致［2］。但是因管制人员人数上有着一定的限制，因此要对其建立管制人员的各自的声音模型，从而使识别准确率等到有效的而提升。对于飞行人员的语音识别将看作是一个辅助元件，可以可以根据自身情况对其进行选用。雷达数据分析便是将雷达信号经过一定的处理后发送至人机界面。人机界面，将航行信息在人机界面上显示，对各类现象进行检测或预警，此外信息输入和输出均在该处加以完成。

（二）管理决策层

管理决策层内部的各个系统并不具有实时性，仅是作为各级空管人员进行决策时的一种支持系统，主要包括有短期流量管理以及综合信息查询两部分。

（三）数据接口

ATCCMS所进行的数据输入主要是由两部分组成的，一种是基础数据，主要包括有无线电信号、有线电信号、飞行电报气象信息、雷达信号以及航行情报等。而另一部分便是有上层发出的数据，主要有流量管理信息、管制方案评价以及管制优化信息等，通常的输出设备是利用大屏幕加以显示。

（四）支撑环境

ATCCMS所运行的主要环境有网络环境以及数据库环境，其对于信息采集方面有着极为重要的意义。要想实现ATCCMS内部的各项功能便要利用多台计算机，所以网络环境是确保计算机和数据源以及计算机间展开的通信的基础。ATCCMS包含有计划数据库、流量数据库、状态数据库、信息数据库、管制方案以及综合数据库等［3］。

结语

综上所述，通过对该系统进行设计，对其功能体系进行细致的探讨，通过对各种功能的实现，可以保证在指挥中可以起到有效的监测作用，从而确保飞行过程中的可以安全稳定的运行。通过对多种系统进行集成可以有效的对单一系统存在的缺陷加以补弥补，从而对复杂系统的进行优化以及控制开展除了新的途径。此外该系统的实现将会为今后的自动化进行空中交通管制奠定了一定的基础，从而为今后的航空事业发展有着更好的推动作用。

［1］张嘉懿.空中交通管制安全管理体系及其信息系统研究［J］.科技创新与应用，2016，09（09）∶79.

［2］罗帆，刘小平，杨智.基于系统动力学的空管安全风险情景预警决策模型仿真［J］.系统工程，2014，01（01）∶139-145.

［3］王宁，王莉莉.基于协同决策技术的空中交通流量系统的设计［J］.科技创新导报，2015，12（23）∶59-60.

刘茜（1983-），女，甘肃陇南人，航行管制工程师，研究方向：空中交通管制。