民航空中交通管理自动化系统研究

2021-03-26朱承杰

科技经济导刊 2021年6期

朱承杰

（中国民用航空华东地区空中交通管理局浙江分局，浙江杭州 310016）

经济高速发展带动科学技术水平不断提高，人们对生活质量有更高追求，推动交通运输业高质量转型发展，特别是民航事业正加速前进中。但凡事皆有两面性，民航事业蓬勃发展的同时也带来一定的问题，包括飞机场不断增多，飞机数量不断加大，空域飞行路线几乎满负荷安排，大大增大空中飞行的危险系数，必须探索快速有效的方法解决这些问题，实现飞行航线与航程的科学合理规划。基于此，民航空中交通管理自动化系统应运而生，为有效提高交通管理水平，完善空中交通管理工作创造更大的空间。但当前这个系统尚不成熟，仍存在一些亟待解决的问题，需要深入研究分析，探索其在民航空中交通管理中的有效应用策略。

1.当前民航空中交通管理自动化系统存在的问题

当前我国民航空中交通管理自动化系统的搭建主要运用计算机技术，依托电脑设备，人工操作与检查辅助，通过雷达、导航与大数据实现自动化系统实施。在进行空中航线的规划布局时，很大程度上已不再局限于动用人力物力进行实地勘查，对于一些过往没有接触的领域和危险的地方只需要调用无人机进行扫描勘查即可。由此可见，科学技术的发达为民航空中交通管理创造更多可能性，但是在全面依靠自动化技术时就会出现安全因素考虑不够周全的问题。具体如下：

1.1 自动化系统功能相对单一

当航线布局实现自动化后，空中交通管理部门就会存在过度依赖心理，对于一些人工勘查时会十分注意的细节问题就会被忽视，但实际上当前自动化系统的功能尚不够完善，存在一定的局限性。例如航程风险评估问题，若只是简单使用无人机勘查，很难全面分析到航线实际安全问题，包括途经航线时是否会有不可抗力因素影响等等，而其中最难预测和控制的是鸟类问题，有些时候哪怕航线区域内没有勘查到鸟类饲养或群居迹象，都会突然出现大规模鸟类动物飞过事件，直接影响飞机安全飞行，严重者会导致飞机失事。这就需要结合鸟类实际问题进行深入分析，鸟类作为一种飞行类动物，不会长期停留在同一个区域，具有极大的不可控性，但也有一定的轨迹可循，这就需要将自动化系统与大数据技术深度融合，通过对计划航线附近鸟类动物的不同种类生活特性及飞行路径的科学核算，再计划航线途径该区域的飞行高度，同时还需要一并考虑飞行高度是否会与其他航线重合，是否需要提前做好协商。所以，目前相对单一的自动化系统尚不能满足航线布局需求。

1.2 自动化系统功能有待升级

民航部门作为使用空中领域的部门之一，进行空域的交通管理规划中应与其他飞行部门落实紧密沟通，清晰了解每个飞行空域是否会出现其他飞机及飞行活动，如私人飞机飞行出行、民用直升机作业勘查以及军用飞机军事训练等。近年来，随着民航飞机的不断增多，与不同类型的飞机碰撞事件频发，飞行安全事故引发广大人民群众的关注，如何能够保障飞机的飞行安全成为亟待解决的问题。一成不变的自动化系统功能是无法满足日益复杂的空中领域使用需求，在民航空中交通管理自动化系统构建后，其功能需要不断地结合实际情况进行优化升级，各航空飞行管理部门应紧密沟通，将管辖内航班飞行路线、飞行班次及飞行高度均录入计算机系统中，充分发挥系统自动化的优势，合理调配整个空域的使用情况，确保自动化管理无盲区，为民航安全飞行提供有力保障。

2.当前民航空中交通管理自动化系统的实现研究

当前不同航空公司构建的空中交通管理自动化系统会存在一定的区别，但整体来说是大同小异的，主要有几个子系统组成，如下表：

总系统子系统民航空中交通管理自动化系统航班信息处理子系统塔台运行管理子系统管制电子值班子系统信息交换子系统机场放行排序子系统

2.1 航班信息处理子系统

空中交通管理自动化系统中航班信息处理子系统是核心组成部分，涵盖了换季航班管理、二次代码管理、次日飞行计划管理等等功能模块，每个模块都承担着航班信息处理的职责，保障自动化系统发挥其作用。例如，在换季航班管理这一模块中，肩负着及时下发换季航班数据的重要作用，通过系统模块能够直接对下个季度航班数据开展离线处理工作，包括解析、添加、查询、删除等，用户处理完成后直接将预选设计的计划模板导入系统中就能形成新的一个季度飞行计划表，并实现自动化管理。在搭建庞大的数据库系统后，航空公司就可以对飞行计划数据进行合理保存，起码保存三个月以上的数据资料，给予次日飞行计划管理模块更多的参考依据，直接根据过往重复多次的飞行计划和时刻表信息，直接自动生成次日飞行计划，然后再人工复核一遍即可。不仅如此，自动化系统还应融合接收来自不同版块的通知与电报，譬如SITA报，通过计算机技术自动分析加上人工核验，及时修改次日飞行计划管理模块相应内容，再自动生成飞行计划，使得次日飞行计划更贴合飞行实际，避免安全事故的发生。再如进程单管理模块，按照国家对于民航飞行进程单印制相关要求以及用户的需要，直接在系统设置好飞行进程单的固定格式并提供直接打印功能，提高用户使用体验感。

2.2 塔台运行管理子系统

民航空中交通管理自动化系统中的塔台运行管理子系统的核心功能是进行航班飞行计划整个生产周期中涉及的所有与管制环节相关的业务信息化处理以及统计分析处理各类型的数据信息，包括运行数据的统计分析以及离岗放行管理等。首先，需要依托运行数据统计分析模块，全面完整记录航班计划中不同事件发生的过程，再根据不同工作岗位有针对性设定权限，能够按需查询到计划内各版块元素的分析结果，甚至配置打印导出功能，让工作人员更加便捷查询使用。其次，离岗放行管理模块结合离岗航班放行这一核心功能，再加上滑行路线的设计设定辅助功能，使得系统能够根据当天的航班飞行计划提前做好时间与滑行路线的规划，形成一整套完整可执行的航班计划并反馈给相关管制岗位终端上，再与其中的FIPS系统进行数据交互工作，从而获取整个航班计划中所有的飞行元素，使得放行岗能够直接接收到航空器发送出来的索取放行许可信息，管制部门相关的岗位能够及时通过系统查询到相关信息，包括航班动态等，结合当前相关限制和航线上飞行流的实际情况再进行航班SLOTTIME分配。这其中就涉及航路流量管理，以计算机制为依托，让放行岗位能够快速便捷进行航班的航路流量人工干预工作，大大增加整个自动化系统的实用性和灵活性。

2.3 管制电子值班子系统

民航空中交通管理自动化系统的运行还需要充分收集给中给杨与航班相关的资讯信息与流量数据，这就需要管制电子值班子系统，形成数据接口接受最新的航班计划等数据信息，再针对其中的核心数据进行处理和传输，提高空中管制工作的便捷性。所以一般而言，管制电子值班系统主要包括两个组成部分：大量数据接口和信息传输模块，借助TCP/IP技术，实现自动化管理中的大量数据信息识别最大程度简化，能够直接对整个系统中各个子系统数据信息进行及时收集、存储、处理和计算，最终生成整个系统用户所需的科学可靠数据信息，为整个航空管制工作提供重要决策依据资料。

2.4 信息交换子系统

信息交换子系统是自动化系统中为空管运行单位和机场主场单位搭建信息沟通交换的平台，能够在平台上实时交换共享航班计划信息和动态，并且在这个过程中根据航班实际情况进行动态预测。在航班计划信息共享模板上，指的是将次日飞行计划处理信息及时同步共享给机场主场单位、航空公司及空管部门，包括有进港航班的进区域、停机位、极高、撤轮档等等，保证三个部门对于飞行计划安排的一致性。而对航班的动态预测模块上，则需要空管部门对流量管理信息加上机场发送的各类数据信息进行及时的收集与整合，才能科学合理地对航班运行过程中几个关键时间节点进行预测，包括起飞时间、到场时间等。当发现飞机航行过程中实时显示的数据信息与预先公布的信息不符时，要及时排查原因并通知管理部门及旅客。

2.5 机场放行排序子系统

机场放行排序子系统在自动化系统中发挥着整合信息并合理编排放行顺序的重要功能，具体来说就是结合系统中已经收集归整的相关数据信息，按照当前三个部门，即机场主场单位、航空公司及空管部门的实际情况，科学合理地编排机场中待离港的每个航班具体离港时间，并及时地发布放行顺序结果，保证三个部门能够动态了解每个航班运行情况，确保每个航班能够各就各位、有序离港。与此同时，通过这些数据信息的有效整合，能够快速响应不同的突发事件，及时为有需要的航班紧急规划航线，最大限度降低由于恶劣天气等问题对航班飞行的影响，提高飞机飞行的安全性与可靠性，为旅客带来更好的出行体验。不仅如此，当机场放行排序子系统与塔台电子进程单系统有机结合起来后，再搭建无纸化的工作平台，能够为空中管制工作人员提供更高效直观的数据信息，大大减轻人员的工作量和工作压力。