監(jiān)視技術(shù)對提高民航運(yùn)行效率的作用研究

　　摘要：隨著時(shí)代的進(jìn)步，人們的生活水平不斷提高，現(xiàn)代居民出行的習(xí)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(jī)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(yùn)行效率的需求。因此，如何提升監(jiān)視系統(tǒng)的技術(shù)水準(zhǔn)，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(guān)鍵要素。

　　關(guān)鍵詞：監(jiān)視技術(shù);民航運(yùn)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(dòng)進(jìn)行監(jiān)視的所有設(shè)備的總稱。民航監(jiān)視技術(shù)是保障飛行安全。提高運(yùn)行效率的重要手段。

　　1民航監(jiān)視技術(shù)概述

　　民航監(jiān)視技術(shù)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(shù)。以往監(jiān)視系統(tǒng)主要由一次監(jiān)視雷達(dá)與二次監(jiān)視雷達(dá)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(jī)雷達(dá)裝置信號的傳輸了解民航飛機(jī)的確切位置、高度和速度，初步保障旅客的生命與財(cái)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(shù)水準(zhǔn)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(shù)與系統(tǒng)基礎(chǔ)上做出改善，勢必會影響民航監(jiān)視的實(shí)質(zhì)效果。ADS-B監(jiān)視技術(shù)基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)，能夠更全面的掌控民航飛機(jī)的信息、速度、高度、經(jīng)緯度，通過數(shù)據(jù)演算確定飛機(jī)的運(yùn)行軌跡，以便提出更及時(shí)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(jī)相撞等嚴(yán)重事故出現(xiàn)，并提高空域的整體利用率。另外，ADS-B技術(shù)可準(zhǔn)確反應(yīng)民航飛機(jī)起降的時(shí)間、距離、飛行員指令等信息，以此構(gòu)建實(shí)時(shí)、穩(wěn)定且可靠的數(shù)據(jù)流通渠道，為多跑道航空機(jī)場的交通管理提供更科學(xué)且便于操作的平臺。

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　　2ADS-B技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢

　　(1)ADS-B可進(jìn)行空對空監(jiān)測。在正常情況下，只有機(jī)載電子設(shè)備(GPS接收機(jī)、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(shè)備來完成相關(guān)功能，配備機(jī)載ADS-B設(shè)備可以通過數(shù)據(jù)鏈路廣播相關(guān)信息(如速度、高度、飛機(jī)是否正在轉(zhuǎn)彎、爬升或下降)。ADS-B接收機(jī)將機(jī)載系統(tǒng)與其他飛機(jī)的機(jī)載ADS-B相結(jié)合，在開放空間內(nèi)提供準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)沖突信息[4]。

　　(2)ADS-B系統(tǒng)由多地面站和機(jī)載設(shè)備構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，完成多點(diǎn)對多點(diǎn)的雙向數(shù)據(jù)通信。機(jī)載ADS-B通信設(shè)備從機(jī)載信息處理單元收集導(dǎo)航信息，接收其他飛機(jī)和地面廣播信息后進(jìn)行處理并顯示。機(jī)艙綜合信息顯示為飛行員提供有關(guān)飛機(jī)周圍情況的信息(包括飛機(jī)識別、飛機(jī)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(jī)收集的機(jī)載雷達(dá)信息、導(dǎo)航信息和地面附加信息(如沖突報(bào)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(jī)的四維位置信息(經(jīng)度、緯度、高度和時(shí)間)、其他可能的附加信息(沖突報(bào)警信息、導(dǎo)頻輸入信息、軌道角度、拐點(diǎn)等)、飛機(jī)識別信息和類別信息，另外，還可能包括標(biāo)題、空速、風(fēng)速、風(fēng)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(shè)備獲得：全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS)、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS)、慣性參考系統(tǒng)(IRS)、其他機(jī)載傳感器等。ADS-B信息傳輸通道形式為ADS-B消息，通過空地?cái)?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(dá)航跡實(shí)時(shí)提供給用戶。

　　3監(jiān)視技術(shù)對提高民航運(yùn)行效率的作用

　　結(jié)合調(diào)查資料可知，ADS-B(廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視)技術(shù)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(gòu)的基礎(chǔ)。此類技術(shù)基于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、通信技術(shù)、記載設(shè)備與地面設(shè)備技術(shù)的相互配合，能夠?yàn)槊窈竭\(yùn)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(shí)時(shí)傳輸提高管制員與飛行員的感知能力，也能夠?yàn)楹娇展�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(shí)提升空域容量與運(yùn)行效率。而監(jiān)視技術(shù)對提高民航運(yùn)行效率有何作用，則需要從以下幾個(gè)方面分析與研究:a.增強(qiáng)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(dá)與二次監(jiān)視雷達(dá)能夠勉強(qiáng)滿足目前的民航運(yùn)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(dá)等傳統(tǒng)監(jiān)視技術(shù)水平、布局結(jié)構(gòu)、數(shù)量都難以滿足民航運(yùn)輸?shù)男枨�，若不采取有效的措施使監(jiān)視技術(shù)水準(zhǔn)提升，勢必會對將來民航運(yùn)輸監(jiān)測工作的開展帶來影響。其次，隨著我國經(jīng)濟(jì)體制的不斷發(fā)展與完善，我國不少地區(qū)已具備建設(shè)民航機(jī)場的條件，但受地理環(huán)境等因素影響，一次監(jiān)視雷達(dá)與二次監(jiān)視雷達(dá)設(shè)備的安裝部署難度較大，并且建設(shè)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(shù)的引入，能夠基于衛(wèi)星監(jiān)控系統(tǒng)將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)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(jī)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(jié)構(gòu)復(fù)雜的區(qū)域，可通過ADS-B可提供監(jiān)視補(bǔ)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(shù)能夠?yàn)樾滦涂展芟到y(tǒng)的架構(gòu)提供地空協(xié)同運(yùn)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(jī)場運(yùn)行保障能力。隨著我國多地區(qū)民航機(jī)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(jī)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(dá)與二次監(jiān)視雷達(dá)裝置，勢必?zé)o法較全面的保障民航飛行的安全性。ADS-B技術(shù)的應(yīng)用，能夠作為監(jiān)視信息源增強(qiáng)終端區(qū)域與機(jī)場跑道的監(jiān)督能力，為場地與空域提供精準(zhǔn)、實(shí)時(shí)、豐富的民航監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信息，使民航飛機(jī)的起飛與地面滑行等流程更可控，由此可顯著提高民航運(yùn)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(zhuǎn)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?qū)Χ嗉茱w機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督，并能夠?yàn)楸O(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(yùn)行管理的主動(dòng)性增強(qiáng)，提升地方空域與機(jī)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(hù)。

　　結(jié)語

　　監(jiān)視技術(shù)在民航管理中的有效應(yīng)用，既能夠?yàn)槊窈娇沼蚪煌ü芾硖峁┏掷m(xù)且詳細(xì)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(jī)的航線軌道，同時(shí)憑借ADS-B技術(shù)，更能夠有效解決機(jī)場交通管理的壓力，避免對游客的生命與財(cái)產(chǎn)安全帶來損害。故而，在論述監(jiān)視技術(shù)對提高民航運(yùn)行效率的作用期間，必須明確監(jiān)視技術(shù)的類型與功能優(yōu)劣，明確適宜的設(shè)計(jì)方案后，才能使民航運(yùn)行效率得以顯著提升。

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　　作者：劉飛李猛

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