面向四維航跡運行的空地數據鏈架構設計*

邱藝煌，卞啟龍，徐浚哲，李 莎，任明軒

(中國民航大學，天津300300)

隨著民航空域受限、航班延誤、沖突加劇的問題日益嚴重，在無法擴大空域的前提下，當前行之有效的策略之一是縮小航空器的最小間隔，從而增加空中流量。基于四維航跡的運行(Trajectory Based Operation，TBO)可以將飛機到達預計點的時刻精度從分鐘級提高到十秒級。因此基于四維航跡的運行不但可以增加空中流量，而且可以使飛機飛得更加平穩，改善航班運行現狀。

1 ATS通信網絡的架構

航空電信網簡稱ATN。ATN可使航空通信網絡整體向著民航地空一體化發展。在ATN的地對空應用上，利用數據鏈傳輸信息是一種新興的通信方式[1]。它使地空通信效率顯著提高，同時降低管制員的工作負荷。

ATN網絡主要可分為ATN Baseline 1和ATN Baseline 2。ATN Baseline 1支持如下CPDLC應用：數據鏈初始化(DLIC)、CPDLC提供的ATC通信管理(ACM)、ATC管制指令(ACL)、數字放行(DCL)、ATC話筒檢查(AMC)。

ATN B2是基于ATN網絡的數據鏈系統，ATN B2可以實現以下額外服務：數據鏈4D航跡起始(Initial 4D Trajectory Data Link)、基于ADS-C報告中擴展投影剖面(EPP，Extended Projected Profile)、ADS-C提供的四維航跡數據鏈(4DTRAD)。

2 基于四維航跡的運行

2.1 基于四維航跡運行的概念

基于四維航跡的運行是在傳統三維空間(經度、緯度和高度)運行中加入時間維度，要求航空器在規定時刻到達規定航路點[2]。對于飛行路線不同的飛機，四維航跡信息一定不同，但對于一個定期航班，每天的四維航跡信息也會隨氣象、業載、巡航高度變化。因此航空器的四維航跡(4 Dimensional Trajectory，4DT)具有特定性和動態性。綜合TBO的原理及其特點，基于四維航跡運行是指：綜合考慮……