民航空中交通管制自动化系统的设计与发展

马超

【摘要】随着国家经济的不断发展，人民的生活水平得到明显的提高，空运速度明显优越于水路运输、铁路运输及公路运输等交通运输方式，航空运输已经成为人们出行的主要方式之一，各航空公司的航班量都大幅度增加，带来了比较严重的空域资源矛盾，为空中交通管理带来了较大的安全压力，空中交通管理自动化系统能够将零散的管制行信息整合起来，有利于空中运输安全目标的实现，本文就民航空中交通管理自动化系统的设计与发展进行简单的分析。

【关键词】民航；空中交通管制；自动化系统；设计与发展

随着科学技术的不断发展，航空业务量与前些年相比有了明显的增加，人们使用空中交通的频率也更加频繁。空中交通的不确定性因素比较多，其中部分因素会对飞行器来往飞行安全造成威胁，所以民航近年来一直都将空中交通管制作为工作的重点。以当前空中交通管制自动化工作开展的情况为基础，对自动化系统的设计与发展进行分析和研究。

一、自动化系统在空中交通管制中的作用

自动化系统在空中管制中的应用能够极大的减少管制人员的工作量，减轻他们的工作压力，降低了人员费用的开支，提高了管制系统的运作效率。而且，自动化系统的应用，使得信息的收集、处理更加的简洁迅速，对于出现的问题能够做出及时的反应，极大的减小了事故发生的概率。同时，自动化系统在空中管制中的应用，能够促进我国航空事业的发展，极大的提高我国的国际竞争力。但是，在自动化运用的过程中，也存在着一定的负面影响，例如，管制人员过于依赖系统，自身的能力有所下降，在面对系统无法解决的问题时，会束手无策。因此，为了更好的促进空中交通行业的发展，不仅要运行空中自动化，也要加强对管制人员的管理和培训，只有这样，才能更好的减少或者避免自动化系统带来的潜在危险。

二、空中交通管制自动化系统的发展

（一）国外的相关发展

在很多发达国家当中，民航事业的起步时间较早，发展时间较长，空中交通管制的自动化系统也十分先进。例如，目前世界民航运输领域中，美国是一个技术强国。根据相关统计，每天会有超过六千架飞机飞过美国本土上空。因此，民航空中交通管制自动化系统必须具备十分强大的性能和足够高的工作效率，才能够确保这些飞机的秩序和安全。在美国联邦航空航天局当中，拥有二十一个航路管制中心，分布于美国全境。在美国联邦航天局当中，共设置了航路终端联合管制中心八个，普通终端管制中心一百八十四个，同时，还配置了四百七十个管制塔台。在实际工作中，其需要管理超过两千四百万平方英里的海洋空域面积。在二十一世纪初，美国分别建立了安克雷奇、奥克兰、纽约等几个海洋管制中心自动化系统，从而极大的提高了海洋区管制效率。

（二）国内民航空中交通管制自动化系统的发展

我国的空中交通管制自动化系统已有二十几年的历史，分别经历了70～84年国内研制与引进、吸收相结合的阶段；84～91年研制雷达管制系统配套设备和空管I号、2号系统阶段；91～95年重大科研项目攻关和批量研制管制中心系统及开发新的雷达管制系统阶段；以及如今的加强系统顶层设计，为国家空管装备建设全面提供服务阶段。

三、空中交通管制自动化系统的设计与发展

（一）雷达数据处理

I.雷达前端处理器（RFP）

雷达前端处理器（简称RFP）是雷达处理系统重要的组成部分，具有强大的数据接收和处理。坐标转换分配数据以及监视周期等功能。我国民航管制中心的雷达前端处理器能够同时双路接人24部外部雷达数据信息，获取的数据信息再通过卫星线路等传到管制中心，最后送至专用外部接口控制设备，以实现对外部线路的有效监控，确保信号传输可用。

2.雷达数据处理（RDP）

雷达数据处理系统在进行数据接收和处理将形成航迹，并与飞行数据一并传输至管制员席位。我国民航自动化RDP可同时处理32部雷达数据，RDP能够接受、处理、存储和显示一次雷达气象云图信息，接受气象雷达报告、处理气象矢量、异常SSR信息的特殊处理、雷达航迹冲突告警处理、跟踪阶段的调整情况等。

3.多雷达跟踪系统（MRTS ）

雷达跟踪系统能够处理不同雷达发出的被跟踪点迹和气象数据，实时监测雷达数据输人线的状态；进行多雷达跟踪，预测雷达方位，避免出现距离或方位误差；雷达跟踪系统还具有接收、控制QNH以及航迹和气象数据分配功能。

4.安全网监测和告警处理

安全网监测和告警处理系统具备雷达告警能力、自动位置报告能力以及飞行器飞行计划集成能力，将系统航迹和飞行计划有机结合在一起。

5.雷达备份系统（RBP）

在多雷达跟踪系统出现故障时，雷达备份系统则会提供备份雷达，雷达发出的跟踪点迹和气象数据进行处理，监测数据质量预测雷达的方位和距离误差，进行安全告警处理。

（二）人机界面功能

人机界面功能主要体现在窗口的显示和使用，管制员开启飞行计划窗口可以得到比航迹标牌内容更详细的信息，并执行一些操作。管制员可以利用系统图、危险区和限制区图、雷打马赛克和MSAW网络坐标图和专用地图来进行管制。此外，管制员还可以应用以下以下工具进行管制工作：罗盘指示、位置比例标尺、方位范围线（BRL）测量矢、经纬度显示和位置指示等。

（三）综合数据处理和显示系统

综合数据处理和显示系统包括中心数据库服务器、FTP服务器、应用服务器、远程访问服务器等。中心数据库服务器是由两台IBMRS/6000pSeries620企业级服务器组成；FTP服务器是由两台IBMRS/6000eServerB50组成，可进行局域网内大文件的传输；应用服务器是由两台IBMRS/6000EServerB50组成，主要有三层结构，即数据服务、业务服务和用户服务。

四、结束语

民航事业的不断发展必将带来空管自动化系统需求量的增加，为满足日益增长的流量需求，我国要致力于发展壮大国内的空管产业，加强现代化空管自动化设备的全面建設，最大限度地发挥系统整体效能，繁荣国民经济的同时保障空中运输安全。

参考文献：

[1]林俊豪.民航空中交通管制自动化系统的建设与发展[J].电子技术与软件工程，2014（08）.

[2]谢晓鹏.TCP/IP技术在空中交通管制自动化系统中的应用价值分析[J].科技视界，2013（29）.