空管自动化系统分析

空管自动化系统分析

饶颖

关键词：空管；空管自动化引言：随着新技术、新材料在航空器上得到广泛应用，由于机械原因导致的航空事故减少，但由人为原因导致的飞行事故率仍居高不下。随着空管自动化技术的推广，自动化系统与管制员之间的冲突也显现出来，这种冲突给飞行安全带来了隐患。因此，将空管自动化系统与人为因素联系起来，探究空管自动化系统中影响航空安全的人为因素，是当前国际上研究航空人为因素的新方向。

1空管自动化系统的发展历史

为了适应民航事业的发展，我国从70年代就开始了空中交通管制系统有

关设备的研制，迄今为止己有20多年历史，经历了以下几个阶段:

第一代空管“自动化”系统是70年代末从法国汤姆逊公司引进的，分别安装在北京首都国际机场和上海虹桥机场。“自动化系统”这个名称是在1994年北京引进雷神终端处理显示系统时开始使用的。由于这代系统的主要功能是显示雷达目标数据，被称为“雷达终端显示系统”。

第二代空管自动化系统是20世纪90年代，中国民航开始投入巨资先后引进雷神（RAYTHEON）、德里峰尼克斯（TELEPHONICS）、和洛克西德马丁公司生产的雷达终端处理显示系统，分别安装在北上广。

第三代空管自动化系统的代表是中国民航正在建设的北上广三大区域管制中心的空管自动化系统。

2空管自动化系统的发展现状

目前我国大型区管中心采用的是欧洲猫系统（EUROCAT-X），即采用现代先进的计算机处理、网络技术，为空中交通管制人员提供空中飞行动态和飞行计划处理、告警等辅助管制功能的大型应用空管自动化软件系统。

“EUROCAT-X”系统软件功能主要由四类模块组成：区域管制(ACC)模块，塔台(TWR)模块，进近(TMA)模块，培训应急(TEB)模块。网络连接由同等级别的A、B网连接，另有S网用来支持文件发布、参数设置等工作。

系统采用功能模块处理结构有利于建立各个功能模块独立的雷达数据处理系统，并通过网络媒介实现远程功能模块的布局，同时保证每个模块的每个席位相同的工作界面和共享的飞行数据与数据处理。空管工作中的各种实际需求被设计成各个处理模块，且每个处理模块都具有双重备份。系统将ACC、TMA、TWR各部分共用的处理模块都定义在ACC部分，其他需要独立的功能模块被配置到各自部分，不同部分之间的数据交换通过各自的通信数据处理模块(CDP)实现。“EUROCAT-X”系统是一套完善的空管自动化应用系统，它为管制工作提供了各类强大、灵活与实用的功能。系统通过统一的数据工作平台，人性化设计的操作界面，高度自动化的空中交通管制辅助能力，有效地预警以及各个处理的多重备份，给现有的管制工作带来了技术的革新。“EUROCAT-X”系统与外部接口很多，而且各个接口功能不一，这能在构筑自身稳固运作的同时，也保证了与外围工作环境的良好交流。随着三大区管中心系统的应用，这些标准将不断完善，推动形成全国空中交通管理通用的人机界面、功能要求、技术标准和规范。

3空管自动化系统的发展前景

对于未来10年，ATM系统会引入更多自动化技术这一发展趋势，业界并没有太多的疑问。然而，对未来空管自动化的概念与定义，ATM业内人士则持有不同的答案，其中涵盖了从“在现有的空中交通管制运行系统中引入一些管制员辅助工具以提高系统性能与效率”，到“实现一个完全自动化，没有管制员，航空器可完全自主运行的全新的航空运输体系”的各种可能性[13]。

未来新的空管自动化系统将具有多信息源、多边交互能力、智能协助等特

点[14]。多信息源指的是信息来源不止雷达和电报，还包括自动相关监视、多元定位监视、甚高频雷达地空数据链、基于性能导航等等。多边交互能力是通过空管自动化系统可以实现管制员与飞行员、管制员与管制员甚至飞行员与飞行员间的实时而友好的交互，以最大限度地减少语音通话的使用。智能协助是指系统可以为管制员和飞行员提高智能而准确的操作指引以减少人为的错误指挥。

全球空管系统将引入更多自动化技术已成为不争的事实。目前，空管自动化正处在一个多元化的发展阶段，自动化技术在空管领域能走多远，我们将拭目以待。

4空管自动化系统的特点

空管自动化系统的“自动化”有5个作用：

自动进行复杂信息的实时处理和融合，自动识别跟踪飞行目标；

自动识别飞行目标是何航班或者军机飞行；

自动探测飞机之间，飞机与地面之间可能发生的危险接近，及时预警和告警，并给出化解危险的调度方案；

自动进行飞行流量管理和调配；

自动监视飞机行为是否和管制指令一致。

在民航空中交通管制自动化系统中，飞行数据处理为管制员提供及时、准确的飞行计划数据，方便管制员进行管制工作，提高工作效率。

5自动化系统在空管中的应用

空管雷达ATC自动化管制系统是对多协议多路航管雷达进行实时数据接收、处理、发送、显示的一体化系统，完成多路雷达信号的实时数据传输、协议转换、雷达格式变换、坐标变换、多雷达数据处理和合成、图形生成及显示等主要功能。

空管自动化系统作为民航空管部门实施对空指挥的核心系统，通过处理雷达信号等监视数据，为管制员提供空中飞行态势的显示和各种飞行冲突及各种异常的告警，通过处理飞行计划和动态电报，为管制员提供飞行计划和飞行动态相关信息以及管理手段，在确保民航空管对空指挥任务的安全实施中发挥着重要的作用。

随着国内航班量的快速增长，空中交通管制流量的不断加大，空管自动化系统在空中交通管制中占据着越来越重要的地位。随着空管装备的升级换代，国产空管自动化系统作为应急、备用以至主用空管自动化系统的应用愈来愈多。因此，探讨国产空管自动化系统结构及工作方式，研究解决日常工作中常见问题的方法对提高空管自动化系统的自动化程度、保证民航空管安全生产具有现实意义。

6小结

空管是一个高度交互且复杂的系统，需要在三维空间內为多架航空器提供服务。自动化系统的应用在一定程度上缓解了交通压力。自动化程度的增加也带来了诸如情景意识、对自动化的信任危机、管制员技能保持，以及自动化失效的处理等问题。航空事业在社会发展中的地位十分重要，航空运输的安全是现代社会发展中的关键性问题，空中交通管理关系到航空系统的安全。而管制员最为空管运作的核心载体，总免不了要犯错，所以人为因素是影响民用航空器飞行安全的关键因素，也是不安全事件和事故的主要原因。随着民航事业的发展，空中交通管制必将朝着更高效更经济的自动化方向发展。新兴的空管自动化系统也在逐步的探索与实践考验中一步步成熟与完善，它对整个空管的影响也将更加正面化、积极化。因此，必须要积极采取措施，降低空管自动化中人为差错发生的可能性。

参考文献

[1]李宗翼，罗晓利.空中交通管理中人的因素[M].四川：西南交通大学出版社，2009.

[2]靳豫研.试分析空管中人为因素的避免措施[J].电子制作，2014，（20）:290.

[3]王雁斌，李倩.以人为中心的技术在空管自动化系统中的应用[J].江苏航空，2012，（01）:39.

[4]谢进一，石丽娜.空中交通管理基础[M].北京：清华大学出版社，2012.