浅析空管自动化系统的分析与设计

陈世俊

中国民用航空华北地区空中交通管理局山西分局 山西太原 030031

繁重空中交通管制工作、急剧增加的空中流量对交通管制和安全提出了更高的标准和要求。目前主备用系统的使用保障了一定的信息处理功能、管制功能，但是一旦出现雷达信号的缺失，就会造成系统功能的部分缺失，无法提供航班飞行航迹和雷达信息，给管制员造成巨大指挥压力。因此，对空管自动化系统的分析设计具有重要意义。

1 空管自动化系统概述

空管自动化系统是航空管理部门中重要的组成，应用于航空指挥中心，通过雷达监视获取飞机飞行数据并处理，实时了解飞机的空中运行情况，及时了解飞机飞行过程中的异常情况快速应对，从而保障航空运输的安全性，为处理突发性情况和事件做好准备。除此之外，还能有效实现对飞机运行状态的掌控和规划，通过电报的方式全面、准确的提供飞行实时动态信息。

2 空管自动化系统架构分析

如果想要对空管自动化系统进行分析与设计，首先要研究空管自动化系统的架构。空管自动化系统主要由雷达数据前置处理机（RFP）、雷达数据处理机（RDP）、飞行数据处理机（FDP）、雷达综合数据显示终端（SDD）、飞行计划显示终端（FCP）、系统监控终端(SMP)构成。这些处理器和终端在空管自动化系统中通过交换机、路由器联接，融入多功能模块并遵循TCP/IP协议。

2.1 雷达数据前置处理机（RFP）

雷达数据前置处理机利用冗余主机配置，是利用雷达线路分配器将雷达信号进行分路转入到雷达数据前置处理机中预处理，对接收的雷达信号对其进行坐标、格式的规程转化后再传输到雷达数据处理机中。

2.2 雷达数据处理机（RDP）

传输到雷达数据处理机中的多雷达数据，经雷达数据处理机处理后变为单雷达数据后进行融合处理，实现报警自动探测、航迹自动相关和飞行计划自动相关。雷达数据处理机功能是实现是由两台处理机共同运行完成的，采用双机备份技术，降低了故障产生风险，提高了系统高效性、安全性。

2.3 飞行数据处理机（FDP）

飞行数据处理机装置了系统数据库，可对飞行计划、电报进行处理，对航班数据信息进行管理。

2.4 雷达综合数据显示终端（SDD）

雷达综合数据显示终端是管制员指挥与监视空中交通、对话飞行员的重要窗口，主要是显示飞机飞行态势、被激活指挥限制区、禁区、危险区。

2.5 飞行计划显示终端（FCP）

飞行计划显示终端是对飞机飞行计划进行综合管理、协调飞行计划、编发飞行电报的重要终端。

2.6 系统监控终端（SMP）

系统监控终端是技术维护人员监控系统的重要界面，可以启动应用软件，也可以将其推出系统，还能够监视接入的外部设备、系统软件、硬件设备运行情况等。

3 空管自动化系统设计思路

3.1 飞行计划航路模块设计要点

首先，飞行计划航路模块要与原系统同步，通过握手模块、处理模块进行切换条件的判断及航路数据的计算更新。通过处理模块对飞行计划的实时数据和静态数据库数据进行利用和推演，构建计划航迹模型，根据实时数据实时更新。

3.2 计划航迹的处理设计

计划航迹模块作为空管自动化系统降级设计的核心模块之一，除形成航迹数据外，还可做相关告警。具体设计时首先要根据飞行计划和静态数据库等飞行基础相关数据完成对计划航迹的创建，其次根据实时动态信息完成对计划航迹的更新，使计划航迹的形态平滑、连续，以高度为基准设计计划航迹标牌要素。除此之外，管制席位指挥的界面设置要添加进程窗口，利用多个要素对航迹当前状态进行标注，保证计划航迹准确性。

3.3 告警机制设计

在系统应急状态的预警处理机制中的设计主要考虑两方面：

其一，短期冲突告警。航空器间要保证一定的水平间距，善于利用高度值设置标牌，在一定水平间距参数范围内，参考航线位置后，再进行告警。可采用离线参数编辑的方式将预警信息参数编辑在数据库中。

其二，最低安全高度。由于地面建筑物等的影响，一定区域有其相符合的参考范围，可参考告警原则进行告警、预警。

3.4 设计模型评估

要满足管制员在进行雷达管制时，对雷达数据等直观性的要求，还应满足一些特殊的管制要求。相较于雷达信号，航迹缺少实时更新和准确性。报告点数据的输入需要专业人员进行操作，自动化程度低。

4 结语

空管自动化系统设计的合理性是决定着空中交通管制的水平。在对空管自动化系统进行设计时要结合空中交通管制要求、保证计划航迹、保证系统预警功能发挥。完善相应的管制与技术监控，满足管制要求和标准，推动空中管制水平的提升和安全边际的提高。综上所述，应该重视航空航天事业中空管自动化系统的设计，提升空管技术，进一步推动我国航空航天事业的发展，提高人民的生产生活水平。