机载间隔管理技术研究及实现

章学锋 冯涛

摘 要 本文简要介绍了机载间隔管理的工作原理，描述了机载间隔管理的关键技术及其系统实现方法，并通过半物理仿真方式对系统进行了初步测试，验证了机载间隔管理系统的技术能力，表明了机载间隔管理实现的可行性，最后指出机载间隔管理在当前阶段下的现实意义，也是未来空中航行管理的发展趋势。

关键词 机载间隔管理；飞行安全；冲突探测

前言

空中间隔管理最基本的方法是飞行规则和地面ATC人员的管制指挥。当因管制员指挥失误、管制设备故障等各种原因导致飞行出现了冲突碰撞危险时，空中交通防撞系统TCAS将发挥作用，提前发出预警并在最后阶段给出碰撞解脱咨询，确保飞机及时调整飞行高度以避免碰撞。TCAS是战术级的防撞手段，具有典型的“应急”、“紧急”特征，不具备灵活性，无法支持飞行员灵活飞行的咨询建议和管理。

机载间隔管理系统能够实现基于ADS-B技术的空中冲突管理（冲突检测、冲突预警、冲突解脱），可以在较大范围内给出冲突预警，支持自主间隔保障，极大程度上支撑飞行灵活性的需要。系统成本低，可以实现与现行TCAS的兼容。

1 机载间隔管理技术

1.1 基本原理及关键技术

在实际处理中，根据飞机的速度、航向和三维位置建立以时间间隔和空间间隔结合的冲突区域，包括冲突避免区（CAZ）和保护间隔区（PAZ）。冲突检测的方法是通过计算两架飞机在未来一定时间段内是否存在PAZ/CAZ区域相互交叠的可能性，以及保护区域相互交叠的时间等信息来判断冲突的可能和危险级别，提出的冲突解决措施不能产生新的冲突状况[1]。……