空中交通管制塔台模拟机的设计及开发探讨

陆艺

摘 要： 在社会经济的不断发展中，我国航空航天事业取得了突破性的进展。随着民航班机的不断增多，民用航空安全也变得越来越受到国家的重视。空中交通管制塔台模拟机的研发就是通过虚拟机场容量和模拟塔台管制情景来对管制员进行强化培训，通过交通管制雷达模拟机和程序管制模型机的培训，为民航管制人员提供安全高效的训练方式。

关键词： 空中交通管制塔台；模拟机；设计及开发

发达国家早在70年代就已经研制出了空中交通管制雷达模拟机，80年代这种类型的模拟机逐渐得到了广泛的使用，对航管人员展开较为有效的培训。随着我国对航空安全的重视，国家机关在民航组织的支持下，向发达的国家和地区引进了各种型号的模拟机程序及研发技术。然而这些模拟机程序在实际的使用中却受到了运行环境等因素的限制，质量和性能都缺乏稳定性，所以许多国内程序公司也开始投入模拟机研究的自主开发，取得了一定的进展，但仍在不断完善和摸索的过程中。

1、 系统在实现期间存在的问题分析

塔台模拟机这种装置，是一种分散性较强的计算机系统。所以，计算机系统的开发以及设计在整个工作中是一项困难性极强的任务。这种系统的原理极具复杂性，而且其自身还具有动态性和并发性等特点。若是这种模型只完成设计方面的工作，在这个系统中并不能够发挥出很好的作用，必须根据实际情况加以更新和完善。国际上很多工程方面专家都提出了一定的方法和对策，从模拟的实用性出发，面向研究对象开展设计工作，利用各种形式的建模语言，实现了软件开发的质量和效率的逐渐提升。所以在实际上设计时，对语言方面要有针对性的支持，并且要及时在系统中进行应用，只有这样才能够确保模拟机的可靠性和精准性。同时，塔台模拟机管制主要分为空中管制和地下管制这两个方面。在模拟管制期间，管制员的指令和指挥习惯都大不相同，所以还需要对模拟机的兼容性做出适当的调整。在销售及推广雷达模拟机的过程中，我国已经耗费了大量的时间与精力，特别在升级更新方面，仍存在着一些问题。在进行塔台模拟机的实际设计中，要对飞行器的结构以及构造有所了解，将相互对应的车辆动作分解成语言，再通过实际的操作和编程将其完全的展现出来，确保设计模块不受到破损。之后再通过高端的图形工作站，从实际上确保硬件的后台数据稳定。同图形发生器相对比而言，这种方式的性价比比较高，对工作效率也有一定的提升。因为系统中没有视景驱动软件包，所以在成本上比较容易控制。

2、 塔台模拟机的设计原理与工作流程分析

（1） 塔台模拟机的设计原理

塔台模拟机是一种对塔台人员进行培训的一种设备形式，利用国家上的塔台模拟机虚拟现实技术，就能够构建出网络环境，将塔台管制人员的工作环境情况有效的展现出来，强化管制人员更好的执行对航空器的指挥，培训出优良的塔台管制员。同时，塔台模拟机可以模拟出各种交通复杂天气以及航空器故障等特殊情况，需要管制员具有临危不乱的处事作风和及时处理问题的应变能力。塔台模拟机在实際的设计时也不能够全部照搬国外的设计，需要根据自身的实际情况来进行。通过利用国外的硬件设备，加上符合我国国情的空域模拟，使得系统在集成以及研制上具有独立性和高效性，同时在系统更新上做到与实际相结合，与时俱进。

（2） 塔台模拟机的工作流程

塔台模拟机系统的工作流程主要是通过硬件设备以及软件设备来共同组成的。与此同时，为了能够促进塔台模拟机系统设计任务的完成，很多设计公司利用组件式的方式促进系统向模块化的方向拓展，这样模拟机也能够在不同的配置中满足实际的需求。塔台模拟机的组件是空管培训的基础，只有确保组件之间工程能够相互起到作用，才能够更好的实现塔台模拟机并最终应用到实际工作中。网络服务器是塔台模拟机系统运行的核心，通过局域网进行连接，特别是在培训的开始阶段，就要利用数据库来强化培训计划的形成。视景生成器的作用是绘制通过塔台观察到的单位面积范围的视景，在视景中能够生成各种运动目标参数，其主要依靠网络服务器来完成和计算。数据库系统主要作用是对模拟机系统进行管理，特别在是运行期间，充分运用基础数据是不可或缺的一项重要举措。

结束语：

综上所述，我国在塔台模拟机的研制中已经取得了巨大进步，但离实现完善性和精确性仍有很长一段路要走。塔台模拟机通过模拟塔台单跑道运行、双跑道隔离运行以及独立平行离场等不同的跑道运行模式和场景，使管制员在飞机的起飞和降落过程中，对安全间隔具有良好的掌控能力，增强管制员的情景意识，提高业务能力和职业素养，从而保障我国民用航空发展能够安全有序的进行。■