空中交通管制数据处理系统分析及技术发展趋势

郑航

摘 要：近年来，我国航空业得到了迅速发展，我国的空中力量也越来越强大。然而在发展的同时，一些问题也随之而来，航空产业的发展给空中交通控制造成了很大的困扰。为了我国的航空事业得到可持续、现代化的发展，新一代的空中交通管理系统的研究势在必行。主要分析了空中交通管制数据处理系统及其现状，并讨论了未来的发展趋势。

关键词：空中交通管制；数据处理；地面设施；航空器

中图分类号：F560.6 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.09.023

空中交通管制，即管理和控制航空器在空中飞行各方面活动的模式。因航空器在飞行过程中会受到很多因素的影响，比如自然条件等，受到了一定的限制，包括空间，时间和起飞条件等限制。由于以往缺少有效的空管系统，无法对航空器进行有效的监测控制，无法了解飞行情况，以及时应对突发情况，造成了很多惨痛的飞行事故。为了最大程度地避免事故发生和保障空中飞行的安全，研究者在大量实践的基础上，逐步研发了一套可行的空中交通管理制度。然而，空管自动化系统的形成必须集雷达、导航和通讯等多种高端技术于一身，因此，有着很高的技术要求。同时，为了满足实际需要，传统空管模式也不得不接受现实，走上变革之路。

1 空中交通管制的基本内容和建立目的

1.1 飞行限制

在实际飞行中，航空器会遇到各种各样的难题和麻烦，总称为制约因素。不同航空器的类型、飞行任务不同，制约因素也不同，大体上有航空器性能、气象条件、地面设施、飞行任务和飞行时间五个方面。

1.1.1 航空器性能

航空器的性能包括商务载重、巡航时速和起降条件等。不同类型的飞机在性能方面有很大的不同，比如有的航空器可在高原起降，而有些则不行。

1.1.2 气象条件

不同类型的航空器对飞行环境的要求也有一定的差异。因此，所谓的“全天候飞机”，实际上是无法完成的。

1.1.3 地面设施

飞机的正常飞行离不开地面设施的保障，这些保障设施包括雷达、导航、通讯、飞行指示和面临突发状况进行的搜救和救援等，这些保障设施缺一不可。一旦上述环节出现问题，则航空器的飞行会受到限制，且潜藏的危险性较大。

1.1.4 飞行任务

不同类型飞机的飞行任务是不同的。根据实际飞行的需要，不同种类的飞机设有其最佳的飞行高度层。因此，飞行任务的不同决定了飞行高度的不同，比如，在对农田进行农药喷洒时，按照原理，飞行的高度越低，作业执行的效果越好。

1.1.5 飞行时间

按照飞行原理，飞机在飞行时的移动要有足够的空间，以免出现相撞事故。同时，为了避免危险接近，飞机起飞的先后顺序也要有合理、准确的时间差。

1.2 地理环境的约束

地理环境的限制体现在高耸的物体方面，比如山峰、高压电塔等，飞行规则中对此有各种规定。此外，飞机飞行还有“空中禁区”，比如飞机不能飞入城市市区、军事基地上空等。

总而言之，飞机在实际飞行的过程中，存在各种限制，出于安全考虑，必须将这些限制因素考虑在内。此外，在慢慢克服限制的过程中，空中交通管制的研究理论也在不断完善和丰富。

1.3 建立空中交通管制的目的

建立空中交通管制的目的是避免航空器与障碍物、航空器与航空器之间碰撞，管理和维持空中交通正常秩序，保持空中交通畅通，最大程度地保障并逐步提高空中飞行效率。保障空中飞行安全是建立空调交通管制最主要的目的，类似于路面交通系统，但空管对效率和安全的要求更高。

2 空中交通管制的主要方式

程序管制、雷达管制是空中交通管制的主要方式。程序管制是我国最早使用的空中交通管制方式，这种管制方式的优点在于不需要配置很高的设备，低空通话设备是其主要设备，这在我国缺少技术支持的情况下非常适用，其过程大致为航空器向地面报告位置，使管制员了解飞机整体的分布状态，预测空中交通行变化，并向飞行员报告预测结果，放行、指挥飞行，其缺点在于管制员必须接收到飞行员的位置报告后，才能了解飞机的位置，这种指挥比较被动；在雷达管制方法中，不存在被动指挥的问题，因为在雷达波覆盖的范围内，雷达管制员获取本管制区域所有飞机的位置的方式是通过雷达显示的，而不是人为的，其优点在于大大缩小了航空器之间的允许间隔，允许间隔越小，空中容载的航空器数量就越大，这对提高飞行效率是有利的，随着航班数量日益增长，雷达管制扮演了不可取代的重要角色。

2014年，我国民航实现运输飞行7.62×106 h、3.35×106 架次，同比分别增长10.2%、8.8%. 在管制员密切监控下，安全性也得到了有力保障。由此可见，雷达管制的应用是建立空中交通管制的进程中迈出的一大步。

3 飞行数据处理系统分析

飞行数据处理系统作为整个空管中心系统的数据处理核心之一，其核心任务包括传输和处理飞行情报、处理飞行计划，接受、验证、发送和自动完成与飞行相关的数据和情报，将实时更新的飞行计划、动态和辅助管制的工具和抉择依据向管制员报告并进行实时处理，配合各管制环节的操作，将这些信息分发到系统内、外相关的用户。这种自动化的处理方式为增加空中飞行量提供了技术上的可能性，并可有效提高飞行的安全性。

4 结束语

空中交通管制在我国还有很长的一段路要走，有很多理论和技术上的难题继续解决。可以肯定的是，要想建立完善的空管制度，必须克服现有的空中交通管理系统中存在的弊端。空管的技术发展趋势有可能向国外借鉴与国内自主研发相结合的方向发展，且随着全球化的推进，空中管制应顺应时代，全球一体化的空中管制也将成为发展的必然方向。

参考文献

[1]张佳佳.空中交通管制数据处理系统分析及技术发展趋势[J].硅谷，2014（16）：178-194.

[2]郝晓玲.飞行数据处理系统的设计与实现[J].现代计算机（专业版），2010（15）：93-97.

〔编辑：张思楠〕