民航空中交通管理自動化系統研究

朱承杰

（中國民用航空華東地區空中交通管理局浙江分局，浙江 杭州 310016）

經濟高速發展帶動科學技術水平不斷提高，人們對生活質量有更高追求，推動交通運輸業高質量轉型發展，特別是民航事業正加速前進中。但凡事皆有兩面性，民航事業蓬勃發展的同時也帶來一定的問題，包括飛機場不斷增多，飛機數量不斷加大，空域飛行路線幾乎滿負荷安排，大大增大空中飛行的危險系數，必須探索快速有效的方法解決這些問題，實現飛行航線與航程的科學合理規劃。基于此，民航空中交通管理自動化系統應運而生，為有效提高交通管理水平，完善空中交通管理工作創造更大的空間。但當前這個系統尚不成熟，仍存在一些亟待解決的問題，需要深入研究分析，探索其在民航空中交通管理中的有效應用策略。

1.當前民航空中交通管理自動化系統存在的問題

當前我國民航空中交通管理自動化系統的搭建主要運用計算機技術，依托電腦設備，人工操作與檢查輔助，通過雷達、導航與大數據實現自動化系統實施。在進行空中航線的規劃布局時，很大程度上已不再局限于動用人力物力進行實地勘查，對于一些過往沒有接觸的領域和危險的地方只需要調用無人機進行掃描勘查即可。由此可見，科學技術的發達為民航空中交通管理創造更多可能性，但是在全面依靠自動化技術時就會出現安全因素考慮不夠周全的問題。具體如下：

1.1 自動化系統功能相對單一

當航線布局實現自動化后，空中交通管理部門就會存在過度依賴心理，對于一些人工勘查時會十分注意的細節問題就會被忽視，但實際上當前自動化系統的功能尚不夠完善，存在一定的局限性。例如航程風險評估問題，若只是簡單使用無人機勘查，很難全面分析到航線實際安全問題，包括途經航線時是否會有不可抗力因素影響等等，而其中最難預測和控制的是鳥類問題，有些時候哪怕航線區域內沒有勘查到鳥類飼養或群居跡象，都會突然出現大規模鳥類動物飛過事件，直接影響飛機安全飛行，嚴重者會導致飛機失事。這就需要結合鳥類實際問題進行深入分析，鳥類作為一種飛行類動物，不會長期停留在同一個區域，具有極大的不可控性，但也有一定的軌跡可循，這就需要將自動化系統與大數據技術深度融合，通過對計劃航線附近鳥類動物的不同種類生活特性及飛行路徑的科學核算，再計劃航線途徑該區域的飛行高度，同時還需要一并考慮飛行高度是否會與其他航線重合，是否需要提前做好協商。所以，目前相對單一的自動化系統尚不能滿足航線布局需求。

1.2 自動化系統功能有待升級

民航部門作為使用空中領域的部門之一，進行空域的交通管理規劃中應與其他飛行部門落實緊密溝通，清晰了解每個飛行空域是否會出現其他飛機及飛行活動，如私人飛機飛行出行、民用直升機作業勘查以及軍用飛機軍事訓練等。近年來，隨著民航飛機的不斷增多，與不同類型的飛機碰撞事件頻發，飛行安全事故引發廣大人民群眾的關注，如何能夠保障飛機的飛行安全成為亟待解決的問題。一成不變的自動化系統功能是無法滿足日益復雜的空中領域使用需求，在民航空中交通管理自動化系統構建后，其功能需要不斷地結合實際情況進行優化升級，各航空飛行管理部門應緊密溝通，將管轄內航班飛行路線、飛行班次及飛行高度均錄入計算機系統中，充分發揮系統自動化的優勢，合理調配整個空域的使用情況，確保自動化管理無盲區，為民航安全飛行提供有力保障。

2.當前民航空中交通管理自動化系統的實現研究

當前不同航空公司構建的空中交通管理自動化系統會存在一定的區別，但整體來說是大同小異的，主要有幾個子系統組成，如下表：

總系統 子系統民航空中交通管理自動化系統航班信息處理子系統塔臺運行管理子系統管制電子值班子系統信息交換子系統機場放行排序子系統

2.1 航班信息處理子系統

空中交通管理自動化系統中航班信息處理子系統是核心組成部分，涵蓋了換季航班管理、二次代碼管理、次日飛行計劃管理等等功能模塊，每個模塊都承擔著航班信息處理的職責，保障自動化系統發揮其作用。例如，在換季航班管理這一模塊中，肩負著及時下發換季航班數據的重要作用，通過系統模塊能夠直接對下個季度航班數據開展離線處理工作，包括解析、添加、查詢、刪除等，用戶處理完成后直接將預選設計的計劃模板導入系統中就能形成新的一個季度飛行計劃表，并實現自動化管理。在搭建龐大的數據庫系統后，航空公司就可以對飛行計劃數據進行合理保存，起碼保存三個月以上的數據資料，給予次日飛行計劃管理模塊更多的參考依據，直接根據過往重復多次的飛行計劃和時刻表信息，直接自動生成次日飛行計劃，然后再人工復核一遍即可。不僅如此，自動化系統還應融合接收來自不同版塊的通知與電報，譬如SITA報，通過計算機技術自動分析加上人工核驗，及時修改次日飛行計劃管理模塊相應內容，再自動生成飛行計劃，使得次日飛行計劃更貼合飛行實際，避免安全事故的發生。再如進程單管理模塊，按照國家對于民航飛行進程單印制相關要求以及用戶的需要，直接在系統設置好飛行進程單的固定格式并提供直接打印功能，提高用戶使用體驗感。

2.2 塔臺運行管理子系統

民航空中交通管理自動化系統中的塔臺運行管理子系統的核心功能是進行航班飛行計劃整個生產周期中涉及的所有與管制環節相關的業務信息化處理以及統計分析處理各類型的數據信息，包括運行數據的統計分析以及離崗放行管理等。首先，需要依托運行數據統計分析模塊，全面完整記錄航班計劃中不同事件發生的過程，再根據不同工作崗位有針對性設定權限，能夠按需查詢到計劃內各版塊元素的分析結果，甚至配置打印導出功能，讓工作人員更加便捷查詢使用。其次，離崗放行管理模塊結合離崗航班放行這一核心功能，再加上滑行路線的設計設定輔助功能，使得系統能夠根據當天的航班飛行計劃提前做好時間與滑行路線的規劃，形成一整套完整可執行的航班計劃并反饋給相關管制崗位終端上，再與其中的FIPS系統進行數據交互工作，從而獲取整個航班計劃中所有的飛行元素，使得放行崗能夠直接接收到航空器發送出來的索取放行許可信息，管制部門相關的崗位能夠及時通過系統查詢到相關信息，包括航班動態等，結合當前相關限制和航線上飛行流的實際情況再進行航班SLOTTIME分配。這其中就涉及航路流量管理，以計算機制為依托，讓放行崗位能夠快速便捷進行航班的航路流量人工干預工作，大大增加整個自動化系統的實用性和靈活性。

2.3 管制電子值班子系統

民航空中交通管理自動化系統的運行還需要充分收集給中給楊與航班相關的資訊信息與流量數據，這就需要管制電子值班子系統，形成數據接口接受最新的航班計劃等數據信息，再針對其中的核心數據進行處理和傳輸，提高空中管制工作的便捷性。所以一般而言，管制電子值班系統主要包括兩個組成部分：大量數據接口和信息傳輸模塊，借助TCP/IP技術，實現自動化管理中的大量數據信息識別最大程度簡化，能夠直接對整個系統中各個子系統數據信息進行及時收集、存儲、處理和計算，最終生成整個系統用戶所需的科學可靠數據信息，為整個航空管制工作提供重要決策依據資料。

2.4 信息交換子系統

信息交換子系統是自動化系統中為空管運行單位和機場主場單位搭建信息溝通交換的平臺，能夠在平臺上實時交換共享航班計劃信息和動態，并且在這個過程中根據航班實際情況進行動態預測。在航班計劃信息共享模板上，指的是將次日飛行計劃處理信息及時同步共享給機場主場單位、航空公司及空管部門，包括有進港航班的進區域、停機位、極高、撤輪檔等等，保證三個部門對于飛行計劃安排的一致性。而對航班的動態預測模塊上，則需要空管部門對流量管理信息加上機場發送的各類數據信息進行及時的收集與整合，才能科學合理地對航班運行過程中幾個關鍵時間節點進行預測，包括起飛時間、到場時間等。當發現飛機航行過程中實時顯示的數據信息與預先公布的信息不符時，要及時排查原因并通知管理部門及旅客。

2.5 機場放行排序子系統

機場放行排序子系統在自動化系統中發揮著整合信息并合理編排放行順序的重要功能，具體來說就是結合系統中已經收集歸整的相關數據信息，按照當前三個部門，即機場主場單位、航空公司及空管部門的實際情況，科學合理地編排機場中待離港的每個航班具體離港時間，并及時地發布放行順序結果，保證三個部門能夠動態了解每個航班運行情況，確保每個航班能夠各就各位、有序離港。與此同時，通過這些數據信息的有效整合，能夠快速響應不同的突發事件，及時為有需要的航班緊急規劃航線，最大限度降低由于惡劣天氣等問題對航班飛行的影響，提高飛機飛行的安全性與可靠性，為旅客帶來更好的出行體驗。不僅如此，當機場放行排序子系統與塔臺電子進程單系統有機結合起來后，再搭建無紙化的工作平臺，能夠為空中管制工作人員提供更高效直觀的數據信息，大大減輕人員的工作量和工作壓力。

3.結語

綜上所述，當前民航事業正迎來高速發展時期，應探索研究與新時代同步發展之路，結合自身發展實際應用空中管制自動化系統，推動民航事業能夠實現高質量轉型發展，為國家綜合國力提升奠定堅實基礎。