空管自动化系统应用与维护

空管自动化系统应用与维护

吴书欢

民航深圳空中交通管理站 广东深圳518000

摘要：民航业发展的欣欣向荣代表了我国经济的高速发展。本文结合自动化系统再民航空中交通管制中的发展历程，分析了空管自动化系统的应用特点和系统的更新带来的成果，并展望了未来发展中国民航的空管自动化系统的方向。

关键词：空管自动化；远程维护；分析

   我们国家已经有20多年的空中交通管制自动化系统的历史了，一共经历了四个阶段，其中第一个阶段是一九七零年到一九八四年的吸收、引进、结合的阶段；第二个阶段是一九八四年到一九九一年对雷达管制系统配套设备以及空管一号和二号的研制阶段；一九九一年到一九九五年攻克科研项目和大量的研制出管制中心系统的阶段，第四阶段就是现今对系统设计进行加强，全面的服务空管装备建设的阶段。

一、概述

   学术界与国家当局对空域的重视度较高，因为，该领域资源丰富度较高，加深对该领域的管理必要性极大。例如，由于该领域资源匮乏度高，美国当局在二十世纪五十年代就提升了对该领域的管控力度，将民用航空对该领域资源的利用率最大化，通过该措施，使该领域经济效能增加，提升了国民平等度，使其在空域中获益最大化。近年，我国对该领域资源利用程度得以改善。应用率提升，但我国空管体制存有漏洞[1]。我国空中运输行业崛起迅速，每年的民用飞机数量比前年增长百分之十五，民航每年购买运输机至少一百五十架，在职航班数量达一万架次左右。在少数机场，空路拥挤状况严重，京广航路尤为突出。空军在我国国防组分中重要性增加，有的机场出现军用、民用混杂现象，使空域叠加性增加，加重资源紧张度，增加飞机空中等待率和降落延误率，该现象使运营成本扩大，同时，也使管控人员工作量增加。所以，增强空管有效率，加大航班流量，可以提升空中运输的协调度，也能将其质量进行优化。在空域管制中采用自动化技术能够达到该目标。自动化空管系统复杂性强，由分布式组分构成，自动化程度高，通过网络将管控设备和管控对象相关联，保证飞行顺利，增强空管便利性。该系统对多架飞机的升空与降落进行管理，并且对其航行进行监控，提升其秩序性，为飞行安全提供保障。该系统的应用降低了空中相撞率，避免了飞机与跑道上的障碍物相撞，使空间应用率提升。在遇到极端天气时，在该系统的引导下能够使飞行器避开高危区，使飞行安全性提升。针对此情况，该系统能够规范多条航线，优化各机次起飞、降落间距，并使其按顺序降落。最早的空中管理体系构建时间是二战前后，该主要组分是在海域周边的低频航站。在飞行中，飞行员采用时间计算或者将时间间隔固定化的路径来避免撞击，这种系统不具有自动化。近年，随着飞行流量的增加，空管系统也经过多代革新，其自动化水平提升，该系统的应用使空管员部分压力减轻，使飞行安全性增加，也提升了航路持续度。

二、民航空中管制自动化的进程

1、空管自动化系统第一代

   我们国家从七十年代就从法国把第一代的空管自动化系统引了进来，并且在北京和上海都有安装使用。在功能上来说，第一代的空管自动化系统是比较简单的，对雷达目标数据的显示功能是其具备的最大特点，这套系统最主要依靠的是地空的通话系统，对它来说监视设备的支持是不需要的，因为我们国家当时的民航飞行量并不是很大，所以这套系统基本是可以满足当时的情况的，这套系统一直到一九九四年的时候才没办法满足空中管制当时的需求。

2、空管自动化系统第二代

   在九十年代时雷达的终端显示系统才被引进到了国内的民航中，这个系统运用到的技术有分布处理和多雷达的处理技术，各个雷达之间可以独立的进行工作，相互之间没有影响。优点是由多个雷达进行覆盖，有更高的可靠性；飞行计划可以自动进行处理，使管制人员的压力减少；航空器飞行的动态可以进行实时的掌控，指挥更方便。网上记录设备的增加对工作的情况以及事故的调查都起到了便捷的效果。

3、空管自动化系统第三代

   空管自动化所要承担的责任也因飞行流量的增加而增大，不仅要保证空管自动化在空中的交通安全，而且还要对空管整体的一个经济效益有所追求。我国在九十年代时为了能更方便的进行集中管理就对飞行的区域进行了增加，以此来满足空中飞行流量日益增加的需要。空管系统第三代运用了四维的飞行处理技术，更加的精确了飞行的轨迹；雷达覆盖不了的大陆和大洋地区的飞行情况管制员都能获取到信息并且进行节能型的管制，这就使飞行的安全提高了很多；在系统中增加了应急部分，其中一部分的管制席位是能在主运行的系统中作为备份席位的，这样就可以提高空管的安全保证。

三、建设空中交通管制的自动化系统

（一）雷达数据的处理

1、雷达前端处理器

   在雷达的处理系统中雷达前端处理器是一个重要的部分，接收和处理数据的能力非常强大。还具有坐标的转换分配数据和监视的作用。我們国家的民航管制中心的这一处理器可以对24部雷达的数据进行同时双向接收，再依靠卫星线路把接收到的信息传送到管制中心，最后再送到专门的外部接口控制的设备，以此来对外部线路实现有效的监控，使信号传输可以得到保障。

2、雷达的数据处理

  雷达具有的数据处理系统可以使数据的接收和处理形成完整的航迹并且和飞行的数据信息一起传送到管制员席位。我们国家民航自动化中的雷达数据处理可以同时对32部的雷达信息进行处理，它可以对雷达的气象云图数据进行接收、处理、储存以及显示一次，还可以对雷达气象的报告进行接收、对气象矢量进行处理、调整跟踪阶段的情况等。

3、多个雷达的跟踪系统

   雷达具有的跟踪系统可以对不同雷达所发出的被跟踪的迹象以及气象的信息进行处理，可以对雷达信息输入线的状态进行实时的检测；可以多雷达进行跟踪，对雷达的位置进行预测，避免距离或者方位错误的出现；接收、控制海平面气压和航迹气象数据的分配功能也是雷达跟踪系统所具有的。

（二）人机页面的功能

   窗口的显现以及使用是人机页面功能的最主要表现，管制员把飞行窗口打开后就能获取比航迹标牌更加详尽的内容，并对管制员的操作进行执行。管制员可以用系统图、限制区图、危险区等地图来进行管制作业。除此之外，管制员还能对罗盘的指示和位置的比例标尺以及经纬度的显示等方法来进行管制。

技术保障值班员在空管自动化系统的日常维护当中，会遇到一些系统故障。当系统发生严重故障时，例如2015年11月，主用NUMEN3000系统出现严重故障，2016年01月，备份Skynet-X系统出现严重故障。虽然值班员立即启动应急预案使系统恢复正常，但此时仍需要厂家工程师的协助分析原因，以免再次出现相同故障。

结语:

  我们国家民航流量自从改革开放以后就在慢慢的增长，就有了越来重的空中管制任务，因此我们国家要对民航的空管自动化系统进行创新研究，技术的投入要加大，使自动化的程度得到提高，来降低管制员的工作压力，使管制的效率提高，来对空中交通的流畅以及安全作出保障。

参考文献:

[1] 王明.SkyNet-X空管自动化系统MSAW告警机制分析[J].电子世界，2018（15）：145.

[2] 王骞.空管自动化系统飞行计划航迹相关问题研究[J].中國新通信，2018，20（15）：220-221.

[3] 丰彩霞.EUROCAT-X自动化系统FDP功能故障研究分析[J].电脑知识与技术，2018，14（22）：273-274+278.

[4] 张旭.沈阳区管主用自动化系统与相邻管制区AIDC现状及展望[J].数字通信世界，2018（08）：151.