空中交通管理中的空域規(guī)劃探討

李溧

摘 要：空域規(guī)劃是空中交通管理中的重要技術(shù)，對合理管理空域、高效利用國家空間資源具有重要價(jià)值。為了對空域資源實(shí)現(xiàn)優(yōu)化配置，促進(jìn)空域靈活性、多元化發(fā)展，有必要科學(xué)運(yùn)用空域規(guī)劃技術(shù)，充分提升空中交通管理水平?；诖?，本文結(jié)合空域規(guī)劃概述，詳盡分析空中交通管理中的空域規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)，為空中交通管理工作提供一定參考，對各項(xiàng)空域規(guī)劃技術(shù)實(shí)現(xiàn)高效、合理的利用。

關(guān)鍵詞：空中交通管理 空域規(guī)劃 關(guān)鍵技術(shù)

中圖分類號(hào)：V355 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2019）01（a）-0-02

目前在空中交通管理過程中，主要運(yùn)用的空域規(guī)劃技術(shù)有安全評(píng)估技術(shù)、特征提取和分析技術(shù)、飛行程序自動(dòng)化技術(shù)、監(jiān)視評(píng)估技術(shù)和高空航路網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)等，這些技術(shù)具有各自的特點(diǎn)和優(yōu)勢，在空中交通管理當(dāng)中實(shí)現(xiàn)靈活、合理利用，可以更充分地利用空域資源，促進(jìn)我國空中交通發(fā)展。因此，有必要深入探究空中交通管理中的空域規(guī)劃，為有關(guān)工作提供重要技術(shù)參考和支持，保障空中交通的暢通性和安全性。

1 空域規(guī)劃概述

空域規(guī)劃是為了更充分地利用空域資源，提升空域利用率，對空域中各種類型的靜態(tài)元素實(shí)現(xiàn)合理布局和科學(xué)配置，在現(xiàn)代空中交通管理中屬于一種關(guān)鍵技術(shù)。要保證空中交通運(yùn)行更加科學(xué)和規(guī)范，就要充分加強(qiáng)空域規(guī)劃工作，通過現(xiàn)代化科學(xué)的空域規(guī)劃技術(shù)，對空中各方面交通秩序加以維護(hù)，以免出現(xiàn)班次沖撞、交通擁擠等問題，保持航空運(yùn)輸?shù)母咝院桶踩訹1]。近年來，越來越多的現(xiàn)代化空域技術(shù)不斷研發(fā)成功，更全面地滿足目前我國空域規(guī)劃要求，促使空域規(guī)劃工作具有更充足的技術(shù)支撐，對促進(jìn)我國航空事業(yè)健康發(fā)展意義重大。

2 空中交通管理中的空域規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)

2.1 安全評(píng)估技術(shù)

隨著科學(xué)信息技術(shù)的發(fā)展，越來越多的現(xiàn)代化信息技術(shù)被應(yīng)用到空域管理規(guī)劃當(dāng)中，像數(shù)據(jù)鏈通信技術(shù)、自動(dòng)監(jiān)視技術(shù)以及縮小垂直間隔標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等現(xiàn)代化技術(shù)被引入到空中交通歷系統(tǒng)中，對促進(jìn)我國空中管理水平的提升具有重要作用。但是當(dāng)前我國空中交通管理過程中，飛行間隔標(biāo)準(zhǔn)相對比較小，導(dǎo)致空域系統(tǒng)整體受到較大威脅，為了保障空中交通更加順暢、安全，需要對空域運(yùn)行加強(qiáng)做好安全評(píng)估工作，保證空域系統(tǒng)管理工作當(dāng)中，能夠具備更多安全資料可以參考，促使空中交通管理當(dāng)中的空域規(guī)劃質(zhì)量更高。目前在空域規(guī)劃技術(shù)中，現(xiàn)有的安全評(píng)估技術(shù)一般是圍繞改進(jìn)NAS系統(tǒng)整體安全性能角度出發(fā)，針對性地制定有關(guān)安全管理計(jì)劃以及系統(tǒng)安全手冊等，一些管理中還可結(jié)合實(shí)際情況，完善的設(shè)計(jì)安全管理系統(tǒng)，促使空域交通管理中，有更多、更可靠的工具來防范危險(xiǎn)[2]。

2.2 特征提取和分析技術(shù)

在空中交通管理當(dāng)中，要加強(qiáng)空域規(guī)劃，就要深入了解并掌握當(dāng)前空域基本運(yùn)行存在的特征，對空域規(guī)劃特征實(shí)現(xiàn)合理化提取并分析。因此，特征提取和分析技術(shù)在空中交通管理中屬于一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，需要技術(shù)人員按照空域運(yùn)行參數(shù)以及各項(xiàng)基本數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)法，構(gòu)建空域特征量化模型，在此基礎(chǔ)上，合理分配空域狀態(tài)中各方面流量，優(yōu)化空域結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。通常情況下，空域特征包含3個(gè)主要方面，即結(jié)構(gòu)體技術(shù)性能、空域服務(wù)質(zhì)量以及飛行航跡持續(xù)現(xiàn)象。結(jié)構(gòu)體技術(shù)性能，指的是網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性、網(wǎng)絡(luò)連接性能以及空域使用效率等；空域服務(wù)質(zhì)量，指的是終端區(qū)、航路點(diǎn)以及情報(bào)中心等相關(guān)要素具體的流量情況，一般還包括基本運(yùn)行成本、噪音情況以及潛在沖突等項(xiàng)目；飛行航跡持續(xù)現(xiàn)象，指的是空域環(huán)境中飛行垂直方向?qū)?yīng)偏差概率統(tǒng)計(jì)、航空器側(cè)向。目前FAA研發(fā)的空域性能數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)相對較為理想，此系統(tǒng)可以指導(dǎo)飛機(jī)飛行中的設(shè)計(jì)情況與程序狀態(tài)等，以達(dá)到高效控制空域運(yùn)行情況，并且還可以較為客觀地分析空域環(huán)境下存在的噪音現(xiàn)狀，科學(xué)評(píng)估并分析空域流量情況。

2.3 飛行程序自動(dòng)化技術(shù)

在空中交通管理中，為了確保飛機(jī)可以高效、安全地運(yùn)行，需要著重針對終端區(qū)域，詳盡、合理地設(shè)計(jì)飛機(jī)運(yùn)行各個(gè)細(xì)節(jié)，以模塊化的形式繪制飛機(jī)運(yùn)行程序當(dāng)中的所有要素，保證飛機(jī)程序達(dá)到自動(dòng)化設(shè)計(jì)成效[3]。技術(shù)人員需要全面、系統(tǒng)地分析定位區(qū)域、機(jī)場以及導(dǎo)航中心等重點(diǎn)程序要素，促使各要素逐一地與點(diǎn)、線、面等層面構(gòu)建彼此映射關(guān)系，得到精準(zhǔn)化參數(shù)，保證繪制結(jié)果準(zhǔn)確、可靠。在繪制過程中，技術(shù)人員需要綜合考慮各種障礙物對設(shè)計(jì)模板可能產(chǎn)生的影響，并根據(jù)終端區(qū)域范圍內(nèi)機(jī)場附近各方面地理?xiàng)l件實(shí)現(xiàn)模型構(gòu)造，并結(jié)合實(shí)際情況，及時(shí)調(diào)整模型中存在的不規(guī)范部分，確保飛機(jī)程序設(shè)計(jì)的合理性、有效性。

2.4 高空航路網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)

為了更加合理地運(yùn)用整體空域資源，需要對高空航路網(wǎng)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)，促使機(jī)場高空各主干航路網(wǎng)、終端區(qū)過渡航路以及支線航路網(wǎng)等實(shí)現(xiàn)合理規(guī)劃。對高空航路網(wǎng)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中，需要充分掌握航路網(wǎng)當(dāng)前各方面運(yùn)行特征，確定航路網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的目標(biāo)，在分析所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)基礎(chǔ)上，構(gòu)建航路網(wǎng)具體層次劃分模型，進(jìn)而對航路網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)合理劃分。在劃分航路網(wǎng)整體層次過程中，主要是對區(qū)域支線航路網(wǎng)、樞紐主干網(wǎng)絡(luò)以及區(qū)域干線航路這3個(gè)層次實(shí)現(xiàn)有效劃分，并同時(shí)優(yōu)化設(shè)計(jì)航路網(wǎng)和終端飛行兩者之間存在的過渡航路。為了有效降低航路網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行成本，提升航路網(wǎng)整體運(yùn)行效率，保證設(shè)計(jì)具有高度合理性，需要著重從避讓設(shè)計(jì)、初始化設(shè)計(jì)和網(wǎng)絡(luò)拓樸設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)當(dāng)中，航路網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)如果存在多目標(biāo)優(yōu)化需求，可在建模和處理環(huán)節(jié)合理運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃技術(shù)，滿足多目標(biāo)優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)要求。

2.5 監(jiān)視評(píng)估技術(shù)

在空中交通管理中，即便合理運(yùn)用上述各項(xiàng)空域規(guī)劃技術(shù)，依舊可能存在一些突發(fā)狀況或者潛在問題，因此，還需要在管理中合理運(yùn)用監(jiān)視評(píng)估技術(shù)。目前空域規(guī)劃中的監(jiān)視評(píng)估技術(shù)，主要內(nèi)容涉及到通信、導(dǎo)航以及監(jiān)視等方面，在監(jiān)視評(píng)估技術(shù)運(yùn)用下，更加合理、有效地確定空域設(shè)計(jì)方案具體可行性，確保飛機(jī)程序能夠安全、有序運(yùn)行[4]。通信導(dǎo)航監(jiān)視技術(shù)的運(yùn)用，能夠動(dòng)態(tài)監(jiān)視并分析臺(tái)站電波實(shí)際傳遞情況以及各方面影響因素，還可直接構(gòu)建信號(hào)傳播距離有關(guān)模型和觀測誤差模型等，以此為基礎(chǔ)，對地基區(qū)域內(nèi)的側(cè)向容差、臺(tái)站信號(hào)作用范圍以及沿航跡容差等實(shí)現(xiàn)有效分析。比如：在應(yīng)用RNAV-Pro過程中，可以對終端區(qū)各方面飛行程序?qū)?yīng)障礙物加以評(píng)估，同時(shí)還能對整個(gè)通信臺(tái)站實(shí)現(xiàn)全面覆蓋監(jiān)視，動(dòng)態(tài)反饋監(jiān)視結(jié)果，為確保飛行安全提供重要參考依據(jù)。當(dāng)前我國可用空域資源相對還比較少，而近年來我國飛行流量卻處于持續(xù)上升狀態(tài)，為了保證航空運(yùn)輸業(yè)健康發(fā)展，需要加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用，對有限的空域資源實(shí)現(xiàn)合理規(guī)劃，促進(jìn)我國航空航天事業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

3 結(jié)語

為了保障空域資源的高效利用，促進(jìn)我國航空運(yùn)輸業(yè)的健康發(fā)展，需要不斷提升空中交通管理水平?？沼蛞?guī)劃質(zhì)量直接影響著空中交通管理水平，因此，需要相關(guān)管理部門積極提升空域規(guī)劃能力，合理利用各種空域規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)，在技術(shù)支持下，促進(jìn)空域規(guī)劃更加科學(xué)、合理。除了現(xiàn)有的空域規(guī)劃技術(shù)，有關(guān)研發(fā)部門還要積極研發(fā)更多現(xiàn)代化空域規(guī)劃技術(shù)，為空中交通管理提供重要技術(shù)保障。

參考文獻(xiàn)

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