基于GIS的空中交通管制系統的設計分析

任曉雷

摘 要 現階段，航空運輸業的安全是全球人都在關注的一個重要問題。近年來，我國正在以飛快的速度發展。交通管理技術和機場場面監視也相應的得到了社會各界的廣泛重視。文章對交通管理技術和機場場面監視的發展狀況進行了充分的介紹，對探討與分析了空中交通管制系統，以期為同行業的研究提供一些理論借鑒。

關鍵詞 空中交通管制；地理信息系統；機場場面交通管理系統

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）07-0178-011 概述

空中交通管制的出現，空中交通的形成到密集，隨著空中交通的發展，從在無序自由飛行到在飛行中有序管制的一系列發展過程中逐漸出現了很多約束和限制條件。然而，這種約束在飛行群體中又是必不可少的，我們不能不說從以前個體的犧牲發展到現在的共處安全是一種進步。但是這種管制策略并沒有對天空進行充分的利用，現階段的管制策略只是將飛機安放在劃定的管道中使飛行得到實現。這在一定程度上來說，空中交通管制安全得到了有效的保障，但同時空中交通管制方式對現代航班飛機產生了一定的約束，這樣的管制下最少能耗的經濟交通不能得到真正的發揮。上面所說的三方面相互制約，并不能解決當前甚至以后國際民航發展過程中出現的問題，不適應民航運輸增長的需要?，F階段在技術上航行保障系統已經取得了明顯的進步。陸空通信主要以衛星通信為主，衛星導航等導航方式為區域導航打下了良好的技術基礎。

2 民航空中交通管理系統建設在我國的現狀

2.1 空管體制

在我國，空軍主要負責實施飛行管制，由民航對民用飛行和外航飛行實施指揮，軍用飛機主要由海軍和空軍共同實施指揮。在我國現代空中交通管制系統中，實行統一管制與分別指揮模式，該體制在我國已經實行了很多年，但是，在這種體制的實行中存在著嚴重的局限性，應該盡快著手對這種體制進行創新與改革。

2.2 空域管理

在空域管理方面，當前我國的實際飛行情報區共計9個，其中包括武漢、沈陽、昆明、烏魯木齊、蘭州、臺北、北京以及廣州和上海等地。目前來看，大陸上空高空管制區共計28個，其中主要包括西北區域的2個，西南地區的4個，新疆地區的1個，北地區的3個以及中南地區的8個和華華東地區的6個，同時，東北地區4個，還有37個中低管制區。

2.3 空管設施

1）通信保障。7000米以上的甚高頻對空通信在我國的東部地區實現了覆蓋。衛星數據地面站和衛星語音地面站在我國的多數機場都得到了配置，相應的管制單位也配備了頻率非常高的對空通信臺，而且在部分對空通信薄弱地段，還配備了相應的轉播臺。

2）民航保障。7000米以上的雷達覆蓋在我國的東部地區基本實現。很多民用機場中還配備了測距儀、儀表著陸系統、全向信標，在中低空管制區和高空管制區中配備了一、二次或者二次雷達。

3）氣象保障。實踐中可以看到，各機場分別配備了相應的氣象預備裝置、氣象觀測裝置、衛星云圖接收裝置以及自動觀測系統和氣象雷達等設備，從而為整個航班飛行提供了非常有效的、有價值的珍貴氣象資料。

4）人員素質。就國內民航空管系統而言，現在一共有12000名相關人員，主要包括航行情報、氣象、導航等方面。相關的管制人員大概有3000人，各級領導一直非常重視對管制人員的培訓，設有專門的高等院校對管制人員進行專業的培訓，在這些院校中配備了現代化的管理設置、嚴格的考核制度、完整的管制員訓練大綱。

3 空中交通管制系統設計

3.1 設計原則

設計根據管制中心空管任務的特點，還要與空中交通地面管制技術發展水平相一致，體現出其方便、實用性，同時還要保障該系統的可靠性、實用性以及開放性等方面得到有效的保證。

1）實用性。用戶對系統性能、功能、規模以及可擴充性的要求所提供的系統要給予相應的滿足，這樣操作起來才能更加準確和便捷；按照民航的工作習慣和民航管制的作業流程，民航系統主要是按照人機工程的原則進行設計的，進而使管制作業的工作效率得到提高，自動化程度同樣得到相應的提高，對工作質量能夠實現自動保障；通過預制模板對飛行動態報文和通訊數據格式的錯誤進行修改；隨意的通過脫機文件設置對雷達數據接收通道進行配置；在系統的設計中對軟件和硬件資源的使用率按照用戶的要求為數據傳輸管理留出余地，從而使分布式系統的可擴充性和整體可靠性得到保障。

2）高可靠性。盡量要使用得到充分驗證的、已經正式使用的構件和軟件模塊，使軟件復用度得到提高，系統軟件的成熟度得到保證；對冗余結構設計、體系優化、信息冗余設計以及結構冗余技術等技術進行應用；可靠性設計原則：信息的可靠性設計、內建的自建機制和各單元之間的故障隔離；系統交付使用后進行質量跟蹤，保證系統的連續運行。

3）開放性。在系統中采用分布式、開放式的結構對管制員的工作進行可擴充式的設置；規范化設計出來的系統具有更高的可移植性和開放性，方便用戶進行升級、更新、擴充、改造以及維護。

3.2 系統的功能

在該系統中主要有地面管制席、主任管制席、塔臺管制席、進近管制席等，在分工和功能上，這些管制席位是各不相同的。下面以地面管制席為例，對其功能進行具體的闡述。

1）管制操作界面；2）滑行路徑設置界面；3）助航燈光操控界面；4）氣象信息顯示；5）助航燈光狀態和控制顯示；6）進離場排隊列表顯示；7）目標人工掛標牌；8）滑行路徑顯示；9）跑道分配信息顯示；10）場面誤滑、侵入告警顯示；11）航空器場面危險接近告警顯示；12）航空器場面運動態勢顯示；13）航空器起降飛行態勢顯示；14）機場場面環境圖顯示。

4 結論

目前的空中交通管制主主要注重安全性。隨著現代空中交通管制水哦的不同提升，信息在顯示、開發、利用以及共享上需要及時的開辟新路，提高空中交通察覺、監視能力，確保機上的自主間隔，可以降低對管制員的依賴程度?，F階段，對空中交通的限制逐漸減少，從管制到管理上的應用得到了相應的調整，經濟性效率得到了一定的提高，更多運營者在路徑剖面上具有更大的選擇自由。

參考文獻

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