基于GIS的空中交通管制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析

任曉雷

摘 要 現(xiàn)階段，航空運(yùn)輸業(yè)的安全是全球人都在關(guān)注的一個重要問題。近年來，我國正在以飛快的速度發(fā)展。交通管理技術(shù)和機(jī)場場面監(jiān)視也相應(yīng)的得到了社會各界的廣泛重視。文章對交通管理技術(shù)和機(jī)場場面監(jiān)視的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了充分的介紹，對探討與分析了空中交通管制系統(tǒng)，以期為同行業(yè)的研究提供一些理論借鑒。

關(guān)鍵詞 空中交通管制；地理信息系統(tǒng)；機(jī)場場面交通管理系統(tǒng)

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）07-0178-011 概述

空中交通管制的出現(xiàn)，空中交通的形成到密集，隨著空中交通的發(fā)展，從在無序自由飛行到在飛行中有序管制的一系列發(fā)展過程中逐漸出現(xiàn)了很多約束和限制條件。然而，這種約束在飛行群體中又是必不可少的，我們不能不說從以前個體的犧牲發(fā)展到現(xiàn)在的共處安全是一種進(jìn)步。但是這種管制策略并沒有對天空進(jìn)行充分的利用，現(xiàn)階段的管制策略只是將飛機(jī)安放在劃定的管道中使飛行得到實(shí)現(xiàn)。這在一定程度上來說，空中交通管制安全得到了有效的保障，但同時空中交通管制方式對現(xiàn)代航班飛機(jī)產(chǎn)生了一定的約束，這樣的管制下最少能耗的經(jīng)濟(jì)交通不能得到真正的發(fā)揮。上面所說的三方面相互制約，并不能解決當(dāng)前甚至以后國際民航發(fā)展過程中出現(xiàn)的問題，不適應(yīng)民航運(yùn)輸增長的需要?，F(xiàn)階段在技術(shù)上航行保障系統(tǒng)已經(jīng)取得了明顯的進(jìn)步。陸空通信主要以衛(wèi)星通信為主，衛(wèi)星導(dǎo)航等導(dǎo)航方式為區(qū)域?qū)Ш酱蛳铝肆己玫募夹g(shù)基礎(chǔ)。

2 民航空中交通管理系統(tǒng)建設(shè)在我國的現(xiàn)狀

2.1 空管體制

在我國，空軍主要負(fù)責(zé)實(shí)施飛行管制，由民航對民用飛行和外航飛行實(shí)施指揮，軍用飛機(jī)主要由海軍和空軍共同實(shí)施指揮。在我國現(xiàn)代空中交通管制系統(tǒng)中，實(shí)行統(tǒng)一管制與分別指揮模式，該體制在我國已經(jīng)實(shí)行了很多年，但是，在這種體制的實(shí)行中存在著嚴(yán)重的局限性，應(yīng)該盡快著手對這種體制進(jìn)行創(chuàng)新與改革。

2.2 空域管理

在空域管理方面，當(dāng)前我國的實(shí)際飛行情報(bào)區(qū)共計(jì)9個，其中包括武漢、沈陽、昆明、烏魯木齊、蘭州、臺北、北京以及廣州和上海等地。目前來看，大陸上空高空管制區(qū)共計(jì)28個，其中主要包括西北區(qū)域的2個，西南地區(qū)的4個，新疆地區(qū)的1個，北地區(qū)的3個以及中南地區(qū)的8個和華華東地區(qū)的6個，同時，東北地區(qū)4個，還有37個中低管制區(qū)。

2.3 空管設(shè)施

1）通信保障。7000米以上的甚高頻對空通信在我國的東部地區(qū)實(shí)現(xiàn)了覆蓋。衛(wèi)星數(shù)據(jù)地面站和衛(wèi)星語音地面站在我國的多數(shù)機(jī)場都得到了配置，相應(yīng)的管制單位也配備了頻率非常高的對空通信臺，而且在部分對空通信薄弱地段，還配備了相應(yīng)的轉(zhuǎn)播臺。

2）民航保障。7000米以上的雷達(dá)覆蓋在我國的東部地區(qū)基本實(shí)現(xiàn)。很多民用機(jī)場中還配備了測距儀、儀表著陸系統(tǒng)、全向信標(biāo)，在中低空管制區(qū)和高空管制區(qū)中配備了一、二次或者二次雷達(dá)。

3）氣象保障。實(shí)踐中可以看到，各機(jī)場分別配備了相應(yīng)的氣象預(yù)備裝置、氣象觀測裝置、衛(wèi)星云圖接收裝置以及自動觀測系統(tǒng)和氣象雷達(dá)等設(shè)備，從而為整個航班飛行提供了非常有效的、有價值的珍貴氣象資料。

4）人員素質(zhì)。就國內(nèi)民航空管系統(tǒng)而言，現(xiàn)在一共有12000名相關(guān)人員，主要包括航行情報(bào)、氣象、導(dǎo)航等方面。相關(guān)的管制人員大概有3000人，各級領(lǐng)導(dǎo)一直非常重視對管制人員的培訓(xùn)，設(shè)有專門的高等院校對管制人員進(jìn)行專業(yè)的培訓(xùn)，在這些院校中配備了現(xiàn)代化的管理設(shè)置、嚴(yán)格的考核制度、完整的管制員訓(xùn)練大綱。

3 空中交通管制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 設(shè)計(jì)原則

設(shè)計(jì)根據(jù)管制中心空管任務(wù)的特點(diǎn)，還要與空中交通地面管制技術(shù)發(fā)展水平相一致，體現(xiàn)出其方便、實(shí)用性，同時還要保障該系統(tǒng)的可靠性、實(shí)用性以及開放性等方面得到有效的保證。

1）實(shí)用性。用戶對系統(tǒng)性能、功能、規(guī)模以及可擴(kuò)充性的要求所提供的系統(tǒng)要給予相應(yīng)的滿足，這樣操作起來才能更加準(zhǔn)確和便捷；按照民航的工作習(xí)慣和民航管制的作業(yè)流程，民航系統(tǒng)主要是按照人機(jī)工程的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)的，進(jìn)而使管制作業(yè)的工作效率得到提高，自動化程度同樣得到相應(yīng)的提高，對工作質(zhì)量能夠?qū)崿F(xiàn)自動保障；通過預(yù)制模板對飛行動態(tài)報(bào)文和通訊數(shù)據(jù)格式的錯誤進(jìn)行修改；隨意的通過脫機(jī)文件設(shè)置對雷達(dá)數(shù)據(jù)接收通道進(jìn)行配置；在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中對軟件和硬件資源的使用率按照用戶的要求為數(shù)據(jù)傳輸管理留出余地，從而使分布式系統(tǒng)的可擴(kuò)充性和整體可靠性得到保障。

2）高可靠性。盡量要使用得到充分驗(yàn)證的、已經(jīng)正式使用的構(gòu)件和軟件模塊，使軟件復(fù)用度得到提高，系統(tǒng)軟件的成熟度得到保證；對冗余結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、體系優(yōu)化、信息冗余設(shè)計(jì)以及結(jié)構(gòu)冗余技術(shù)等技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用；可靠性設(shè)計(jì)原則：信息的可靠性設(shè)計(jì)、內(nèi)建的自建機(jī)制和各單元之間的故障隔離；系統(tǒng)交付使用后進(jìn)行質(zhì)量跟蹤，保證系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行。

3）開放性。在系統(tǒng)中采用分布式、開放式的結(jié)構(gòu)對管制員的工作進(jìn)行可擴(kuò)充式的設(shè)置；規(guī)范化設(shè)計(jì)出來的系統(tǒng)具有更高的可移植性和開放性，方便用戶進(jìn)行升級、更新、擴(kuò)充、改造以及維護(hù)。

3.2 系統(tǒng)的功能

在該系統(tǒng)中主要有地面管制席、主任管制席、塔臺管制席、進(jìn)近管制席等，在分工和功能上，這些管制席位是各不相同的。下面以地面管制席為例，對其功能進(jìn)行具體的闡述。

1）管制操作界面；2）滑行路徑設(shè)置界面；3）助航燈光操控界面；4）氣象信息顯示；5）助航燈光狀態(tài)和控制顯示；6）進(jìn)離場排隊(duì)列表顯示；7）目標(biāo)人工掛標(biāo)牌；8）滑行路徑顯示；9）跑道分配信息顯示；10）場面誤滑、侵入告警顯示；11）航空器場面危險(xiǎn)接近告警顯示；12）航空器場面運(yùn)動態(tài)勢顯示；13）航空器起降飛行態(tài)勢顯示；14）機(jī)場場面環(huán)境圖顯示。

4 結(jié)論

目前的空中交通管制主主要注重安全性。隨著現(xiàn)代空中交通管制水哦的不同提升，信息在顯示、開發(fā)、利用以及共享上需要及時的開辟新路，提高空中交通察覺、監(jiān)視能力，確保機(jī)上的自主間隔，可以降低對管制員的依賴程度?，F(xiàn)階段，對空中交通的限制逐漸減少，從管制到管理上的應(yīng)用得到了相應(yīng)的調(diào)整，經(jīng)濟(jì)性效率得到了一定的提高，更多運(yùn)營者在路徑剖面上具有更大的選擇自由。

參考文獻(xiàn)

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