空管自動化技術發展研究

令狐鑫

摘? ?要：近年來，空管自動化技術在我國航空交通管制工作中所發揮的作用愈發突顯，尤其是其在保障飛機安全飛行和開發空域層面的應用優勢，已經足以證明該技術的研究價值。對此，文章圍繞空中交通管制工作，通過分析空管自動化技術發展過程，詳細闡述了該技術的發展趨勢和發展路徑，旨在給予相關技術人員可行的幫助，并以此促進我國航空交通事業的蓬勃發展。

關鍵詞：空管自動化;技術發展;發展過程;發展趨勢;發展路徑

在長期空管發展過程，空管自動化系統作為一個以局域網為連接的復雜網絡系統，不僅能夠有效實現包括通信、氣象、導航、管制在內各項空管工作的有機融合，同時也可從根本上減輕空中交通管制人員的工作壓力，有利于降低空中交通事故發生率，并在保障飛機正常安全飛行的基礎上提升空域的整體利用率。因此，從目前來看，空管自動化技術作為空管領域的主要研究內容，符合空管工作的發展需求，需要人們給予足夠重視。

1? ? 空中交通管制系統的發展歷史和發展現狀

1.1? 第一代空中交通管制系統

第一代空中交通管制系統誕生于第二次世界大戰之前，其中，為避免飛機飛行過程中出現碰撞，空管人員往往借助低頻導航站引導飛行員，同時再結合固定的飛行時間以及固定的飛行間隔，能夠在一定程度上發揮空管的基本效果。但是，由于第一代空中交通管制系統應用下空管工作人員主要扮演飛機飛行的通信員以及領航員，因此并不能就飛機的動態飛行軌跡進行實時監測，整體管控效果較差，只適用于飛機較少的飛行情況。

1.2? 第二代空中交通管制系統

在第二次世界大戰爆發后，基于軍事領域雷達技術的快速發展以及航路導航系統的逐步構成，第二代空中交通管制系統誕生。其中，對于該階段的空中交通管制工作來說，空管人員已經能夠借助雷達系統掌握飛機動態軌跡，不僅可有效避免飛機出現相撞問題，同時也能夠以較小的飛機間距實現空域的充分利用。但是，第二代空中交通管制系統對空管人員的專業性要求較高，一旦空管人員出現失誤，同樣也會導致空中交通事故。

1.3? 第三代空中交通管制系統

進入20世紀60年代后，依托于計算機技術以及通信技術的廣泛發展，以雷達為核心的半自動化空管系統逐漸構成，這使得該階段空管人員的較高工作壓力得以減輕，不僅提升了空中交通管制工作的工作效率，同時也能夠使空管人員更加專注飛機飛行指揮，有助于保障飛機的安全飛行。但是，從實際來看，該系統仍對空管人員具有較高依賴，因此伴隨著空中流量的不斷提升，空管工作同樣也會面臨較大難度。

1.4? 空中交通管制系統的發展現狀

從目前來看，集雷達系統、空管自動化系統、高頻通信系統為一體的空中交通管制技術體系已經構成，而對于現階段空管工作來說，空管自動化系統是整個空管系統的核心基礎，不僅能夠就多種雷達信號進行綜合處理，同時也將有效實現雷達信號與飛機動態的實時關聯，有助于確保包括飛機具體方位、高度以及飛行方向在內等方面空管內容的精準管控，并以此保障飛機的飛行安全。

2? ? 我國空中交通管制系統的發展過程

2.1? 新中國成立初期

在新中國成立初期，我國民航事業仍處于起步發展階段，而為了有效保障我國國際地位，國家在國際環境影響下以軍航為基礎構建了空管系統。其中，該階段空管工作多以無線電聯絡和電話協調為主要手段，不僅管控效果較差，同時技術含量也降低，這一方面與我國當時所處的國際環境有關，另一方面也受到技術環境和科研資金等多方面限制。

2.2? 萌芽階段

進入20世紀70年代，雖然歐美國家空管技術得到了十分顯著的發展，但由于我國正處于經濟發展困難時期，使得空管系統進入了較為緩慢的發展階段，尤其是國際環境的嚴重封閉，使得空管領域的技術交流相對缺乏，進而在很大程度上阻礙了空中交通管制工作的創新發展。

2.3? 改革開放初期

自1978年我國正式推行改革開放政策后，民航事業逐步得到了較為顯著的發展，在此背景下，傳統空管機制已經不再適用，取而代之的則是更加強調半自動化空管系統的空管模式，而為了滿足空管工作的切實需求，一大批由我國民航公司自主培養的空管人員逐漸走上工作崗位，不僅空管人員的工作職責更加明確，同時也使得發展多年的空管機制得到了進一步的優化和創新。

2.4? 發展階段

進入20世紀90年代后，我國空管工作逐漸步入跨越式發展階段，尤其是雷達技術以及自動化空管系統的逐漸推廣，使得空管人員真正從單一的聯絡員轉變為了系統信息的監督者和掌控者。再加上空管人才培養渠道的日益拓寬，使得計算機能力更強的新一批空管人員逐步取代老一輩空管人員，不僅顯著促進了空管系統的創新發展，同時也使得空管工作的整體效率和質量得到了進一步的提升。

2.5? 發展現狀

從目前來看，基于國家政策扶持力度的顯著提升，我國民航事業已經較以往得到了較大幅度的發展和進步。其中，我國每年航班架次增長率均高于15%，且民航運輸機隊每年都會增加超150架的飛機，這使得民航交通規模顯著擴大，不僅有利于進一步提升我國空域利用率，同時也將促進整個民航事業的協調發展，并為我國14億人口帶來更加便捷的空中交通服務。

3? ? 空管自動化技術發展現狀及特點

3.1? 空管自動化技術發展現狀

從目前來看，針對我國空中交通管制工作，空管自動化技術已經得到了較為廣泛的發展，而由于現行空管系統主要以多雷達信號處理和融合為核心技術，使得雷達系統以及航空電報仍是空管自動化系統的主要信息來源。其中，現有自動化系統主要包括多雷達處理器、顯示處理終端、飛行計劃處理器以及飛行計劃顯示終端等多個部件，且為了保障飛機飛行信息的監測準確性，廣播式自動相關監視（Automatic Dependent Surveillance - Broadcast，ADS-B）以及氣象雷達技術在空管自動化系統中的應用同樣十分關鍵。

3.2? 空管自動化技術發展特點

針對現行我國空管自動化技術，其一，該技術能夠就復雜的空管監測信息進行實時處理，可在很大程度上保障飛行目標的自動化追蹤;其二，該技術監測范圍相對較大，能夠就包括民航、軍機在內的各類航空設備進行監測;其三，該技術可隨時與飛機進行溝通，能夠在飛機遇到危險之前及時給予其最準確的預警，有助于確保飛機事故的最小化發生;其四，該技術使用自動飛行流量調控，能夠使有限的系統資源得到最大限度的合理應用;其五，該技術能夠在空管人員下達空管指令后實時就飛機飛行狀態進行監控，一旦飛機飛行軌跡發生變化，會立即通知空管部門并以此降低空管人員的工作壓力。

4? ? 空管自動化技術發展趨勢

從目前我國空管自動化技術發展情況來看，交互性以及多邊性是該技術的主要發展趨勢，尤其是在多信息源的逐漸構成下，包括多點定位監視、基于性能的（Performance Based Navigation，PBN）導航在內的全新技術理念將于空管自動化系統中得到進一步的應用，不僅有助于促進空管人員間的溝通協作，同時也能借助良好的交互機制降低多方的通話次數，有助于從根本上規避各種因人為指令錯誤所致的空管問題。

5? ? 結語

文章基于空管自動化技術，詳細闡述了國內外空管自動化系統的發展路徑和發展現狀。其中，針對空管自動化技術在空管工作中的重要價值，只有進一步提升空管人員專業素質，并不斷就空管自動化系統進行完善，才能有效促進我國空中交通管制水平的顯著提升，才能確保民航事業的蓬勃發展。

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