空中交通管制监视新技术的应用与发展

空中交通管制监视新技术的应用与发展

王和平

（ 新疆机场（集团）有限责任公司库尔勒机场 841000）

摘要： 空中交通管制是一项系统性较强的工作，在开展相关工作的过程中有很多问题存在。民航事业的快速发展，使得航班量锐增、空域结构发生改变，传统处理模式已经很难应对，交通管制监视新技术开始出现。新技术可以有效解决空中交通管制中存在的问题，进而提升空中交通管制工作效率和服务水平。基于此，本文重点研究空中交通管制监视新技术的应用与发展。

关键词：空中交通管制监视 新技术 应用

引言

现阶段，我国的交通方式主要包括海、陆空三种，其中航空交通方式最为便捷，并在日常生活中得到了广泛应用。为了确保航空交通可以更好的服务于用户，做好空中交通管制监视工作刻不容缓。通过有效管理航空交通，可从根本上保证空中交通质量，提升客户满意度水平。在确保航空交通系统顺利运行的同时，还能降低航空人员的工作强度，推动我国航空事业持续健康发展。

1、广播式自动相关监视技术（ADS-B）

1.1 广播式自动相关监视技术概述

广播式自动相关监视技术主要是通过空对空和空对地之间的数据通信对空中交通管制进行监视，并实现空中交通管制信息的传递。换句话说就是在广播模式数据链的作用下，自动为航空器提供有定位系统和飞机装载导航装置的数据。

1.2 广播式自动相关监视技术原理

广播式自动相关监视技术在定位的过程中主要选用了星际导航技术，监视系统主要包括机载设备和TIS-B设备。其中机载是有GPS卫星和气压高度表等设备组成，在机载设备的作用下可以很容易的获取到飞机飞行高度、所处位置等的数据信息，并以广播的方式定时向外发送，该信息在被其他飞机接收后便采取有效的避让措施，防止飞行冲突事件的出现；且地面接收站在接收到飞行高度、位置信息后，会对数据信息进行处理，随后将其传送给地面指挥系统，交通管制员可以第一时间了解到飞机的详细信息，进而方便统一指挥。为了实现对飞机的监视，TIS-B通过上行数据链将监视信息传递到配备有广播式自动相关监视技术的飞机上，进而提供不同监视系统彼此间的互动手段。这样在不同航空器间、航空器与地面指挥系统之间形成了“空与空”、“地与空”之间的监视数据链条通道。

1.3 空中交通管制监视中广播式自动相关技术的应用

广播式自动相关监视技术的性质主要是非独立协同式，需在全球导航卫星系统的基础上来定位目标飞机，直接造成该监视系统不能验证目标位置，一旦航空器给出的位置信息出现偏差，不利于地面站系统进行准确判断。若是全球导航卫星系统失效，广播式自动相关监视系统将不能正常运行。虽然该监视技术需要借助于机载设备，但飞行人员不需要进行任何操作便能获取到更多监视目标信息，且定位精度高，更新数据速度快，建设成本和运行维护中的成本投入均较少，仅仅是二次雷达监视系统的十分之一。另外，监视系统能将气象信息、空域限制、地形情况等重要的交通信息提供给航空器，还能实现自我识别、监控指挥和场面监视等功能，以更好的监控飞行器。目前，广播式自动相关监视技术主要应用在广播方式的功能上，向空中交通管制中心或其他航空发送广播飞行所在位置信息。

2、雷达技术

2.1雷达技术概述

雷达是交通管制监视中较为常用的技术，其发挥着十分重要的作用。作为飞行员和地面监控中心进行沟通和联系的桥梁，雷达是提高空中交通管制的重要技术之一。对于发挥监视作用的雷达，可以将其划分为一次监视雷达和二次监视雷达。

2.2雷达技术原理

对于一次监视雷达来说，其相关技术原理主要是反射原理，在独立监视中的效果最好，无需向飞机本身提供信息就能达到对交通管制进行监视的目的。若根据一次监视雷达对管制监视区域进行划分，可以将其划分为机场监视雷达、航路监视雷达和精确着陆监视雷达。不仅如此，一次监视雷达还能在非协同监视方式的基础上进行，如此飞机便不用承担过多的设备，且一次监视雷达还能对飞机航线的气象进行探测，以将飞行中的航道气象信息及时向飞机提供。二次监视雷达工作的方式主要是询问——应答模式。其发射信号频与接收信号频不同，询问发射频率值在1030MHz，接收频率值为1090 MHz。

2.3空中交通管制监视中的雷达技术

现阶段，我国有很大一部分的管制中心主要是利用一次雷达和二次雷达A模式和C模式对辖区范围内的空中交通进行管制，针对雷达不能覆盖的区域，即便是对于航班高密度区域来说，因不能低于某高度或者是传输方面的问题使得雷达覆盖出现中断。近些年来，因计算机技术的快速发展，在雷达跟踪技术的基础上有很多雷达跟踪技术诞生，并将不同位置的雷达数据借助于广域通信网络向处理中心进行传递，之后在计算机处理完成后，将每个目标在显示器上显示。由此通过多部雷达对飞机进行监视要比单纯通过一部雷达获取的数据更加精确可靠。

3、多点相关定位技术（MLAT）

3.1多点相关定位技术概述

多点相关定位被称之为基站测量定位，主要是将目标发射的同一个应答信号发送到多个地面基站上，不同位置地面基站接受信号到达的时间差进行预算处理，最终对目标定位进行的监视技术。若是在终端区域或航路、航线监视中应用多点相关定位技术，只需对基站数量和位置进行调整即可，这种监视方式习惯被人们称之为广域多点定位监视。

3.2多点相关定位技术原理

在利用多点相关定位技术对目标位置进行精确测量的过程中，其基本原理是定位技术。通常情况下，一套多点相关定位技术系统有多个地面接收站组成，主要作用是对目标发射的应答信号进行接收。若是同一组信号被处于地面上不同位置的接收天线接收，这些差异称之为信号到达时差，在此基础上利用特有算法就能对飞机所处位置进行精确计算。对于多基站测量定位系统来说，主要是利用多个接收站将不同辐射源到达的时间差分别计算出来，之后结合接收站位置和到达时间差，中心处理站就能对辐射源位置进行确定。相同辐射信号分别到达两个接收站的等时差轨迹则称之为一组双曲线。在对三维空域目标进行探测时，需至少有三个以上的不相关时间差对数据进行测量，为了对空间中的某个目标进行确定，应至少有四个接收站来构成三个双曲线，双曲线的交点就是辐射源的位置。

3.3空中交通管制监视对多点相关定位技术的应用

对于多点相关定位技术来说，它是一类独立协同式的监视技术，主要利用了现有的机载标准应答机，在空中交通管制监视的过程中，不再单独安装其他的机载导航设备，该技术的定位精度高、数据更新频率快且兼容了广播式自动相关监视技术，对其他系统产生的干扰较小，建设、运行及维护中的成本投入较低。

结论：

综上所述，空中交通管制监视技术是空中交通发展的核心动力，也是人们利用空中出行的重要安全保障。结合当前空中交通管制监视技术，还有很大的发展空间，只有将空中交通与监视技术进行有效结合，才能确保我国空中交通业得到持续快速发展。

参考文献：

[1]张军．空域监视技术的新进展及应用[J].航空学报，2011(11)：8-11．

[2]廖锟磊．民航中南地区空中交通管理业务传输接入网研究[J].华南理工大学,2012(9)：1-12．

作者简介：王和平（1992.06），男，汉族，河南省漯河市人，本科，助理工程师，从事空中交通管制工作。