空管自动化系统飞行计划相关问题研究—Research on Flight Planning Related Problems ofAutomated Air Traffic Control System

空管自动化系统飞行计划相关问题研究—Research on Flight Planning Related Problems ofAutomated Air Traffic Control System

王朝晖

(民航山西空管分局 ,太原030031)

摘要：飞行数据处理作为空管自动化系统的核心构成内容，对飞行数据的处理可以实现雷达航迹与飞行计划的相关，能够使管制中心更直观地跟踪了解飞机的飞行状态。文章阐述了飞行计划与航迹相关的基本原理，并介绍了影响飞行计划与航迹相关的因素，希望为提高空管自动化系统的可靠性提升提供参考。

关键词：空管自动化系统;飞行计划;雷达航迹;飞行数据处理;雷达监测文

1 概述

随着我国经济的不断发展以及航空技术的不断提高，我国航空领域的空管自动化越来越

受到关注，空管自动化系统作为管制中心对空交通指挥的核心系统，能够对飞机进行雷达监

测以及雷达数的处理，并且为管制中心提供飞机的一推荐行态势状况报告，便于对飞机的异

常情况预警。飞行数据处理作为空管自动化系统的核心构成内容，而飞行数据的处理又是对

飞机进行管理的主要依据，所以研究飞行计划和雷达航迹之间的匹配关系，然后有针对性地

改进和提高，是飞机空中飞行安全的有力保障。

2 飞行数据处理系统概述

飞行数据处理系统作为空管自动化系统的核心构成内容，在空管自动化系统中，飞行数

据处理的主要功能是处理相关的分组报文数据，接受处理相关飞机飞行数据，然后和航迹

数据进行融合.从而进行飞机飞行计划的创建、干预推荐及确定飞行计划管理中的飞行计划状态变迁的自动相关和去相关，飞行计划和雷达航迹相关也就是我们通常所说的为航迹挂标

牌。利用飞行计划和雷达航迹的一一对应，能够使飞行计划数据在雷达管制席中显示出来，

能够让管制员在操作过程中更加便捷地查看所有雷达航迹数据，飞行数据处理系统还能够对飞机的飞行航迹数据和轨迹进行修正，从而实现了监测飞行一致性。飞行数据处理系统也能够通过数据的融合，更便捷地发现飞行计划的变化，便于人工快速对飞机进行干预，提高飞机的飞行安全系数。

3 监视数据处理子系统(MSDP)

MSDP 子系统运行于两台互为冗余的服务器，采用工业级商用服务器，运行 Linux 操作系统，具有较高的处理性能和可靠性。互为冗余的处理机中任意一台处理机因为软/硬件故障或者因为人工干预而停止工作时，不影响监视数据处理功能的正常工作。

MSDP 子系统可处理 2048×2048 公里覆盖范围的监视数据。MSDP 子系统包括对各类监视数据（包括雷达数据、ADS-B 数据、MLAT 数据）的融合处理、单通道目标过滤、航迹动态跟踪、目标QNH 高度修正、高度跟踪处理、航迹过载处理。

航迹融合处理指 MSDP 将雷达数据、ADS-B 数据、MLAT 数据等各类监视数据按照设定的条件进行关联后融合。航迹融合采用动态加权的方式，结合动态权重和静态权重进行融合。

航迹动态跟踪是对融合后生成的综合航迹进行平滑处理，防止航迹由于数据源的不稳定造成的跳变。本系统采用交互式多模型（IMM）算法实现动态跟踪。

目标 QNH 高度修正是指对设置的 QNH 区域内的目标进行高度修正。修正时采用最新的 QNH值进行计算。QNH 区域最多可设置 256 个，可对不同区域的目标使用对应的 QNH 值进行高度修正计算。

高度跟踪处理对监视源报告的无效高度、突变高度进行处理。系统提供设置高度跳变的最大阀值和跳变次数，以此对跳变的高度进行过滤。

航迹过载处理是指当输入的系统航迹数大于系统能处理的最大值时，将丢弃距离中心最远的目标，并在系统监控和人机界面上给出过载提示。系统具备处理 2048 个系统航迹的能力。

当系统航迹数超过 2048 个目标时，将触发航迹过载处理流程。

MSDP 子系统还可处理主用系统输出的综合航迹。MSDP 子系统将接入的主用系统航迹与本系统中融合处理后生成的系统航迹做比对，形成对应的航迹关联表，提供给 FCS 子系统做

主备同步使用。此外，主用系统的系统航迹也可在 SDD 上选择显示。

4 飞行数据处理子系统(FDP)

飞行数据处理子系统提供以下六大功能：电报处理、飞行计划(FDR)管理、自动拍发起飞落地报、SSR 代码管理、SID/STAR 管理、进程单管理等。

电报处理功能，用于处理从前置处理解析后的各种 AFTN、SITA、AIDC 分组报数据，根据电报信息创建、修改、干预飞行计划。FDP 子系统对电报中携带的各种特殊能力标记如 RVSM、RNP、RNAV 等进行识别处理，将处理后的飞行计划信息发给相关子系统进行显示；

FDP 子系统同时接收和处理 FDD 和 SDD 对飞行计划的各种特殊能力标记的修改信息。

飞行计划（FDR）管理功能，通过不同的数据来源产生飞行计划，对飞行计划进行生命周期管理，对每条飞行计划进行状态变迁处理，并维护和分发飞行数据。FDP 子系统支持通过重复性飞行计划（RPLs/ARPLs）、电报、管制员输入等信息源头来创建、修改飞行计划。

自动拍发起飞落地报功能，通过与 GRD 地面管制及数字化放行子系统协同对进、出港的航班进行地面管制状态的流转处理，监视航班从地面放行到塔台放飞的全过程，实现自动拍发 DEP报。对在本管制区内落地的航班，根据记录其目标消失信息，计算其是否实际落地并自动拍发相应的 ARR 报。在拍发 AFTN 报文中的 DEP、ARR 报时，还可根据用户对航空公司的设置，选择是否为该航班所属的航空公司代为拍发相应的 AD 和AA 报。

SSR 代码管理功能，包含自动 SSR 管理和人工 SSR 管理功能。自动 SSR 代码管理功能满足中国民航现行的SSR代码分配规定的要求。自动SSR代码分配可根据用户自定义的规则，按照航班的起落城市对、管制区、情报区、进出港、飞越航班，国内航班、国际航班，飞行规则（军用或目视）等规则自动分配 SSR。当可用 SSR 分配资源耗尽，给出相应的告警，并按照用户定义的规则进行 SSR 的复用分配。对于用户人工分配的 SSR码，自动检查其有效性，并给出相应的提示。当航班飞出管制区，或起飞时间推迟，自动回收航班的 SSR。

SID/STAR 管理功能，支持自动为离港航班分配 SID，为进港的航班分配 STAR。FDP 子系统监测 ATC 系统当前的 SID/STAR 设置信息，根据航班使用的跑道、预计经过的航路点，进出扇区/管制区交接点，自动为航班分配 SID/STAR。FDP子系统支持管制员人工指定航班使用 SID/STAR。航班使用的 SID/STAR 点定义，也将作为 4D 轨迹模型的一部分进行处理，进一步完善航班的剖面分析计算。

进程单管理功能，包括纸质进程单分发功能和电子进程单数据处理功能。FDP 子系统根据航班的轨迹模型，结合经验数据，判断航班要经过的席位，并为各个席位自动产生纸质进程单打印数据。FDP 子系统支持为每个席位配置独立的纸质进程单打印参数，也能实时响应 SDD 上的电子进程单操作，对飞行计划的各项信息进行相应的修改。

参考文献：

[1]川大自动化系统技术手册[M].川大智胜.

[2]二所自动化系统技术手册[M].民航第二研究所