監(jiān)視技術對提高民航運行效率的作用研究

　　摘要：隨著時代的進步，人們的生活水平不斷提高，現(xiàn)代居民出行的習慣比較以往有了較大的改變，這使得民航公司的潛在用戶數(shù)量越來越多，民航公司規(guī)模的拓展、航班的增加也成了必然的發(fā)展趨勢。但是從空域與機場交通管控角度來看，傳統(tǒng)的監(jiān)視系統(tǒng)已經(jīng)很難滿足提高民航運行效率的需求。因此，如何提升監(jiān)視系統(tǒng)的技術水準，提供更完善的信息監(jiān)管平臺，便成了決定民航公司發(fā)展的關鍵要素。

　　關鍵詞：監(jiān)視技術;民航運行效率;作用

　　引言

　　民航監(jiān)視系統(tǒng)是對飛行器在民航內(nèi)的飛行活動進行監(jiān)視的所有設備的總稱。民航監(jiān)視技術是保障飛行安全。提高運行效率的重要手段。

　　1民航監(jiān)視技術概述

　　民航監(jiān)視技術是基于國際民航組織空域管控要求衍變而來的數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理的技術。以往監(jiān)視系統(tǒng)主要由一次監(jiān)視雷達與二次監(jiān)視雷達裝置組成，在空域交通壓力較低的環(huán)境內(nèi)，能夠通過飛機雷達裝置信號的傳輸了解民航飛機的確切位置、高度和速度，初步保障旅客的生命與財產(chǎn)安全。但隨著我國民航行業(yè)的不斷發(fā)展，民航空域交通的壓力、航班頻次的增加，對監(jiān)視系統(tǒng)的技術水準與輸出處理效率提出了極為苛刻的要求，若無法在原有技術與系統(tǒng)基礎上做出改善，勢必會影響民航監(jiān)視的實質效果。ADS-B監(jiān)視技術基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)，能夠更全面的掌控民航飛機的信息、速度、高度、經(jīng)緯度，通過數(shù)據(jù)演算確定飛機的運行軌跡，以便提出更及時且可靠的指示，使民航交通系統(tǒng)處于可控狀態(tài)，避免飛機相撞等嚴重事故出現(xiàn)，并提高空域的整體利用率。另外，ADS-B技術可準確反應民航飛機起降的時間、距離、飛行員指令等信息，以此構建實時、穩(wěn)定且可靠的數(shù)據(jù)流通渠道，為多跑道航空機場的交通管理提供更科學且便于操作的平臺。

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　　2ADS-B技術的特點和優(yōu)勢

　　(1)ADS-B可進行空對空監(jiān)測。在正常情況下，只有機載電子設備(GPS接收機、數(shù)據(jù)鏈路收發(fā)器及其天線、駕駛艙沖突信息顯示CDTI)，不需要任何地面輔助設備來完成相關功能，配備機載ADS-B設備可以通過數(shù)據(jù)鏈路廣播相關信息(如速度、高度、飛機是否正在轉彎、爬升或下降)。ADS-B接收機將機載系統(tǒng)與其他飛機的機載ADS-B相結合，在開放空間內(nèi)提供準確的實時沖突信息[4]。

　　(2)ADS-B系統(tǒng)由多地面站和機載設備構成網(wǎng)絡，完成多點對多點的雙向數(shù)據(jù)通信。機載ADS-B通信設備從機載信息處理單元收集導航信息，接收其他飛機和地面廣播信息后進行處理并顯示。機艙綜合信息顯示為飛行員提供有關飛機周圍情況的信息(包括飛機識別、飛機類別、三維位置、速度)和其他基于ADS-B的信息，以及從其他飛機收集的機載雷達信息、導航信息和地面附加信息(如沖突報警信息、避碰策略、天氣信息等)。

　　(3)ADS-B系統(tǒng)是一種集通信和監(jiān)控功能的系統(tǒng)，由信息源、信息傳輸通道和信息處理三部分組成。ADS-B的主要信息是飛機的四維位置信息(經(jīng)度、緯度、高度和時間)、其他可能的附加信息(沖突報警信息、導頻輸入信息、軌道角度、拐點等)、飛機識別信息和類別信息，另外，還可能包括標題、空速、風速、風向和室外空氣溫度等附加信息。以上信息從以下航空電子設備獲得：全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)(GNSS)、慣性導航系統(tǒng)(INS)、慣性參考系統(tǒng)(IRS)、其他機載傳感器等。ADS-B信息傳輸通道形式為ADS-B消息，通過空地數(shù)據(jù)鏈接廣播。ADS-B的信息處理與顯示主要包括位置信息和其他附加信息的提取、處理和有效算法，形成清晰直觀的背景圖和軌跡、交通態(tài)勢分布、參數(shù)窗口和消息窗口，最后形成雷達航跡實時提供給用戶。

　　3監(jiān)視技術對提高民航運行效率的作用

　　結合調查資料可知，ADS-B(廣播式自動相關監(jiān)視)技術是未來民航監(jiān)視系統(tǒng)的主體，更是多元化監(jiān)視系統(tǒng)架構的基礎。此類技術基于衛(wèi)星導航系統(tǒng)、通信技術、記載設備與地面設備技術的相互配合，能夠為民航運行提供更全面、更高效、更安全的空中交通監(jiān)視手段，通過數(shù)據(jù)的實時傳輸提高管制員與飛行員的感知能力，也能夠為航空公司提供持續(xù)的數(shù)據(jù)監(jiān)督渠道，以便提高空域交通安全的可控性，同時提升空域容量與運行效率。而監(jiān)視技術對提高民航運行效率有何作用，則需要從以下幾個方面分析與研究:a.增強空中交通監(jiān)視能力。站在我國民航產(chǎn)業(yè)發(fā)展角度來看，未來幾年間，我國民航空中交通流量會有井噴式的提升，年起降架次將超過1500萬。

　　盡管目前一次監(jiān)視雷達與二次監(jiān)視雷達能夠勉強滿足目前的民航運輸需求，但是受空余交通壓力與數(shù)據(jù)信息監(jiān)測要求的影響，雷達等傳統(tǒng)監(jiān)視技術水平、布局結構、數(shù)量都難以滿足民航運輸?shù)男枨�，若不采取有效的措施使監(jiān)視技術水準提升，勢必會對將來民航運輸監(jiān)測工作的開展帶來影響。其次，隨著我國經(jīng)濟體制的不斷發(fā)展與完善，我國不少地區(qū)已具備建設民航機場的條件，但受地理環(huán)境等因素影響，一次監(jiān)視雷達與二次監(jiān)視雷達設備的安裝部署難度較大，并且建設成本較高，而這也是阻礙我國民航行業(yè)拓展市場的要素之一。ADS-B監(jiān)視技術的引入，能夠基于衛(wèi)星監(jiān)控系統(tǒng)將數(shù)據(jù)實時化傳遞給地面接收平臺，通過經(jīng)緯度與地面角度判斷民航飛機的位置、速度與高度。在空中交通流量較大、飛行密度較高、空域結構復雜的區(qū)域，可通過ADS-B可提供監(jiān)視補盲與備份，以此提升監(jiān)視系統(tǒng)的冗余備份能力。

　　另外，ADS-B技術能夠為新型空管系統(tǒng)的架構提供地空協(xié)同運行的能力，使數(shù)據(jù)的傳輸速率與完全性得到保障。b.維持機場運行保障能力。隨著我國多地區(qū)民航機場工程的不斷增多，我國民航空域飛行流量也在不斷提升，這使得民航飛機的飛行密度越來越高，數(shù)據(jù)監(jiān)控的壓力越來越大，信號干擾等情況也越來越頻繁。若仍舊沿用傳統(tǒng)一次監(jiān)視雷達與二次監(jiān)視雷達裝置，勢必無法較全面的保障民航飛行的安全性。ADS-B技術的應用，能夠作為監(jiān)視信息源增強終端區(qū)域與機場跑道的監(jiān)督能力，為場地與空域提供精準、實時、豐富的民航監(jiān)控數(shù)據(jù)信息，使民航飛機的起飛與地面滑行等流程更可控，由此可顯著提高民航運行的效率，避免跑道入侵等問題出現(xiàn)。

　　c.提高民航公司監(jiān)督能力。隨著我國居民出行方式的轉變，我國民航行業(yè)的潛在用戶眾多，這促使多數(shù)地區(qū)的航空公司規(guī)模正在不斷托大，航線航班的數(shù)量也在不斷增多。在此種環(huán)境下，監(jiān)督控制部門迫切需要一套完善且高效的民航監(jiān)控系統(tǒng)，確保能夠對多架飛機進行實時監(jiān)督，并能夠為監(jiān)管部門提供多元化且數(shù)據(jù)內(nèi)容豐富的操作平臺，才能使民航運行管理的主動性增強，提升地方空域與機場的控制水平，為民航旅客的生命安全提供更全方位的保護。

　　結語

　　監(jiān)視技術在民航管理中的有效應用，既能夠為民航空域交通管理提供持續(xù)且詳細的數(shù)據(jù)監(jiān)督與管控平臺，通過數(shù)據(jù)的演算判斷民航飛機的航線軌道，同時憑借ADS-B技術，更能夠有效解決機場交通管理的壓力，避免對游客的生命與財產(chǎn)安全帶來損害。故而，在論述監(jiān)視技術對提高民航運行效率的作用期間，必須明確監(jiān)視技術的類型與功能優(yōu)劣，明確適宜的設計方案后，才能使民航運行效率得以顯著提升。

　　參考文獻

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　　[2]付建芳.基于GIS的基層應急資源網(wǎng)格化管理平臺的設計與開發(fā)[D].南昌：東華理工大學，2019.

　　[3]楊國慶.中國民航發(fā)展展望[J].交通運輸工程學報，2020(04)：1-8.

　　[4]宮淑麗.機場場面移動目標監(jiān)視系統(tǒng)關鍵技術研究[D].南京：南京航空航天大學，2019.

　　[5]王月.機場地理信息系統(tǒng)及三維可視化的研究與實現(xiàn)[D].北京：北京交通大學，2019.

　　作者：劉飛李猛

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