竇榮

摘 要：目前，飛行計劃數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)已成為新一代空中交通管制系統(tǒng)的一項重要支持系統(tǒng)，其在空管自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用對于保障飛行器安全、維護空中交通秩序具有重要意義?；诖?，本文首先介紹了空管自動化系統(tǒng)和飛行計劃數(shù)據(jù)處理兩者的概念，并以目前上海區(qū)域管制中心使用的飛行計劃數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)為例，對空管自動化系統(tǒng)中飛行計劃數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用進行了深入研究。

關(guān)鍵詞：空管自動化系統(tǒng)；飛行計劃數(shù)據(jù)處理；概念；應(yīng)用

1空管自動化系統(tǒng)和飛行計劃數(shù)據(jù)處理的概念

1.1空管自動化系統(tǒng)

空管即空中交通管制，其主要是通過對航空器的空中活動進行有效管理，以達到保障飛行器安全、維護空中交通秩序、保障空中交通順暢以及預(yù)防航空器相撞的目的?？展茏詣踊到y(tǒng)是一個以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)的復(fù)雜的分布式處理系統(tǒng)，它接收和處理來自各個雷達頭和飛行計劃的數(shù)據(jù)，通過人機界面給空中交通管制員提供對整個管制區(qū)內(nèi)飛行活動的監(jiān)視、預(yù)測和告警信息，協(xié)助管制員對空中交通進行安全有序的管理。

1.2飛行計劃數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

飛行計劃數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)作為整個空管中心系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理核心之一，任務(wù)主要是以飛行計劃處理、飛行情報傳輸和處理為核心，完成與飛行有關(guān)的數(shù)據(jù)和飛行情報的接收、發(fā)送、驗證和自動處理等工作，并向管制員提供實時更新的飛行計劃等。

為了使飛行計劃數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯編碼獨立，提高代碼重用率，目前上海區(qū)域管制中心使用的飛行計劃數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（FDP）都具有模塊化的設(shè)計，應(yīng)用系統(tǒng)分為應(yīng)用層和基礎(chǔ)類層，應(yīng)用層再劃分為電報接收子系統(tǒng)（ARSS）、電報解析子系統(tǒng)（AAS）、航路解析子系統(tǒng)（RAS）、數(shù)據(jù)歸檔子系統(tǒng)（ARC）、前臺響應(yīng)子系統(tǒng)（RFS）等多個子系統(tǒng)，每個子系統(tǒng)對應(yīng)一個線程，各個系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)完成對飛行情報的處理。應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2空管自動化系統(tǒng)中飛行計劃數(shù)據(jù)處理的具體應(yīng)用

2.1飛機情報處理

2.1.1飛機情報處理流程

飛行情報處理流程主要分為與飛行情報網(wǎng)連接、飛行情報的接收、飛行情報的發(fā)送三部分。飛行計劃數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)（FDP）并不是直接與飛行情報網(wǎng)相連接，而是通過前端通訊處理機間接與飛行情報網(wǎng)連接。飛行計劃數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)與飛行情報網(wǎng)之間的情報傳遞是通過前段通訊處理機這一中介來實現(xiàn)的。

2.1.2飛機情報組報

電報均由一些報文分組組成，不同的報文分組經(jīng)過不同的組合方式，會形成多種類型的飛行情報，而組報的過程就是根據(jù)不同的報文分組生成一條符合電報格式要求的飛行情報的過程。飛機情報組會向飛行數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)（FDP）發(fā)送組報請求，組報請求分為三種類別：一是根據(jù)分組報文組報；二是根據(jù)計劃ID組報；三是根據(jù)計劃ID與相關(guān)信息組報。

2.1.3飛機情報存檔

飛機情報存檔就是將接收成功的報文保存在系統(tǒng)中，并在經(jīng)過一段適應(yīng)性時間之后將其轉(zhuǎn)到數(shù)據(jù)庫，這樣能夠保障系統(tǒng)原始數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。保存在本地的信息允許席位進行各種查詢操作；轉(zhuǎn)存到數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)允許在支援工作席上進行各種查詢操作處理。

2.2飛機計劃處理

2.2.1飛機航線處理

飛行航線描述了飛行過程的軌跡，其是后續(xù)飛行計劃相關(guān)計算的重要數(shù)據(jù)參考。飛機航線處理分為三部分內(nèi)容：一是解析航線，即根據(jù)飛行計劃中的航線來確定所有要飛越的固定點、管制區(qū)段間的移交點和管制中心間的移交點，并應(yīng)根據(jù)航線、飛行速度和飛機性能估算出到達每點的時間和高度，用于處理飛行計劃中的航路信息；二是出入界點與飛行類型，就是根據(jù)航線以及本管制區(qū)邊界數(shù)據(jù)，計算出入界點，設(shè)置飛行類型應(yīng)緊密結(jié)合管制區(qū)內(nèi)出界點的個數(shù)，從而確定飛行類型；三是估算軌跡，即根據(jù)飛行計劃的開始時間、預(yù)計到達邊界的時間、航線數(shù)據(jù)，估算后續(xù)預(yù)計飛行軌跡。

2.2.2過點計算與計劃軌跡

第一，過點計算運用了“點到線段的距離”這一概念，不考慮垂直方向飛機高度的變化，只在水平方向上計算，將航線直接看作是由多個航路段順序連接起來的一條線，隨后依次求出當(dāng)前位置點距各個航路段的距離，由此可得當(dāng)前位置點就落在與之距離最近的航路段上。第二，計劃軌跡具有一定的局限性，僅僅對于FPT、FPF、FPL及TPO計劃在航線上飛行時才有效。

2.3飛行計劃沖突預(yù)調(diào)配

2.3.1飛行沖突探測

空中交通管制的一項重要工作就是探測飛行沖突。特別是像上海這樣空中航線十分發(fā)達的城市，如果交通管制工作存在問題，極易發(fā)生飛行沖突事件。因此，對于航空器的飛行，需要在實施前預(yù)先制定飛行計劃，每次增加新飛行計劃或修改計劃時，工作人員就需要仔細檢查是否會與其它飛行計劃相沖突，解決一切威脅飛行安全的沖突，這就是飛行計劃的預(yù)調(diào)配工作。而通過飛行處理數(shù)據(jù)的分析，建立飛行計劃沖突預(yù)調(diào)配的模型，可以在飛行計劃顯示操作席位上自動對飛行計劃的沖突進行探測，輔助調(diào)配消除沖突。

2.3.2飛行安全間隔標(biāo)準(zhǔn)

飛行間隔是為了防止飛行沖突、保證飛行安全、提高飛行空間和時間利用率所規(guī)定的航空器之間應(yīng)當(dāng)保持的最小安全距離。飛行間隔包括垂直間隔和水平間隔。水平間隔分為縱向間隔和橫向間隔。在我國，航行調(diào)度手冊中對間隔標(biāo)準(zhǔn)有明確規(guī)定，但是隨著時間的推移，間隔標(biāo)準(zhǔn)可能發(fā)生變化。

2.3.3飛機計劃沖突的調(diào)配與解決

在空域管制過程中飛機處于一個四維空間之中，飛行目標(biāo)在處于相同的地理位置、相同的高度、相同的時間時就會發(fā)生沖突，這也就要求我們從位置（X、Y）、高度、時間這個四維空間去探測飛行沖突。第一步，在探測飛行計劃沖突計算的過程中，首先要通過對航線、高度、時間三者進行比較來檢測飛行計劃間的潛在沖突；其次就是在有沖突的這些飛行中，找出沖突的開始點，以便在沖突開始前就解決完沖突。通過飛行計劃數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對飛行計劃的潛在沖突進行預(yù)探測，輸出包含沖突點、段和沖突時間的飛行計劃調(diào)配圖，使計劃制定者有更多的時間和精力來解決飛行沖突，從而更加快速、科學(xué)地對飛行計劃沖突進行調(diào)配與解決。

結(jié)束語

通過對目前上海區(qū)域管制中心應(yīng)用的飛行計劃數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的研究，我們可以看出飛行計劃數(shù)據(jù)處理在飛機情報處理、飛機計劃處理、飛行計劃沖突預(yù)調(diào)配中發(fā)揮著重要作用。當(dāng)然，其應(yīng)用過程還存在一些不足之處，這就需要后繼研究者多多改進與優(yōu)化，以便促進其在空管自動化系統(tǒng)中更好地發(fā)揮其價值，以確?？罩薪煌ü苤频陌踩\行。

參考文獻：

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