謝崢

(民航中南空管局，廣東廣州510405)

1.引言

隨著我國民航事業(yè)的迅猛發(fā)展，飛行流量快速增長，直接導致了民航空域日趨緊張。在保障飛行安全的前提下，如何進一步縮小飛行間隔、提高空域利用效率，并進行流量管理，以滿足當前乃至可預期未來飛行流量的需求已成為一項重要的課題。而直接制約空域利用的瓶頸之一就是當前的ATC（空中交通管制自動化）系統(tǒng)按地區(qū)的獨立分割應用，這一問題的出現(xiàn)不僅是由于長期以來民航空管是以地域化管理為主的體制造成的，也是由于大部分空管ATC系統(tǒng)沒有共享資源造成的。

近年來，民航大力開展空管體制改革，打破空管地域分割模式，開始為建立一體化管理機制創(chuàng)造良好的環(huán)境；同時深入進行技術和設備改造，為大區(qū)域流量管理乃至大空管管理做好了準備。在此大環(huán)境下，飛行數(shù)據(jù)集中處理成為可行性目標，也由此引出了中央FDP（飛行數(shù)據(jù)處理服務器）的概念。

2.現(xiàn)狀及問題的提出

2.1 空中交通空域管理的發(fā)展

當前空中交通服務區(qū)域劃分為以下幾種：塔臺(TWR)、進近(APP)、終端(TMA)、航路(ACC)、飛行情報區(qū)(FIR)。我國隨著現(xiàn)代化大型管制中心的建設，一直在逐步調(diào)整和優(yōu)化空域結構，最終將形成五大航路管制中心的格局，建立起安全、高效、順暢的空管系統(tǒng)運行保障體系。

為了完成新的空域結構調(diào)整，現(xiàn)有的空中交通管理系統(tǒng)，尤其是飛行數(shù)據(jù)處理方式，也需要做同樣的調(diào)整。因此，大區(qū)域中央FDP的概念成為當前切實且緊迫的研究課題。

2.2 飛行數(shù)據(jù)處理的現(xiàn)狀及問題

空管自動化系統(tǒng)，一般由雷達數(shù)據(jù)處理（RDP）和飛行數(shù)據(jù)處理（FDP）兩大部分組成。其中FDP的主要功能是：飛行計劃數(shù)據(jù)庫存儲及飛行計劃生命周期管理，AFTN數(shù)據(jù)通信管理，AIDC信息處理，飛行航路分析，二次代碼管理和分配，雷達航跡和飛行計劃相關、飛行進程單分配、適配數(shù)據(jù)管理以及飛行計劃一致性監(jiān)視、中期沖突探測等等。

目前Thales公司的Eurocat自動化系統(tǒng)已經(jīng)覆蓋了北京、上海、廣州三大ACC，將來還會擴展至整個FIR。然而，幾個系統(tǒng)間相互獨立，并沒有共享飛行數(shù)據(jù)，尤其在越來越多的小型機場安裝了本地的ATC系統(tǒng)后，資源共享問題變得更加明顯。

2.3 建立中央FDP的優(yōu)越性

如果建立一個中央FDP覆蓋整個FIR，那么將有一個中心點，來生成并維護所有FIR內(nèi)的飛行計劃和數(shù)據(jù)。在中心點可以知道FIR內(nèi)所有飛行數(shù)據(jù)的實時信息，從而減少FIR內(nèi)ACC之間飛行計劃的不一致，并消除ACC間許多重復性的協(xié)調(diào)工作。

推而廣之，甚至可以在將來建立全國性的中央FDP，進行飛行數(shù)據(jù)集中處理，從而更大范圍地進行流量管理，最大限度地提高空域利用效率。

3.建立中央FDP的兩種方法

這里有兩個途徑來達到中央FDP的概念，也是對于飛行數(shù)據(jù)集中處理的兩個不同思路。

3.1 中央處理飛行數(shù)據(jù)

中央FDP在FIR范圍內(nèi)產(chǎn)生并維護所有的飛行計劃。所有本地的ACC沒有自己的獨立的FDP。因此，所有涉及到飛行計劃維護的管制員指令都必須送往中央FDP進行處理。由于所有下屬的ATC系統(tǒng)將不再需要自己的FDP，僅保留RDP，因此所有的適配數(shù)據(jù)都存儲在中央FDP的數(shù)據(jù)庫，所有的飛行數(shù)據(jù)處理，包括分配SSR二次代碼、航路分析、AFTN、AIDC信息等也都由中央FDP來處理。飛行計劃與航跡的相關聯(lián)也由中央FDP完成。

這是一個傳統(tǒng)的方法和思路，只適用于ACC以及其進近管制區(qū)，不適用于整個FIR。

圖1是以中南地區(qū)為例的中央處理飛行數(shù)據(jù)設想示意圖：

圖1 中南地區(qū)中央處理飛行數(shù)據(jù)示意圖

3.2 中央?yún)f(xié)調(diào)飛行數(shù)據(jù)

所有的本地ACC有其各自的FDP，本地ACC的管制員指令首先由本地ACC處理，然后再送往中央FDP進行同步。所有的適配數(shù)據(jù)仍是存儲在本地FDP的數(shù)據(jù)庫中，當飛行數(shù)據(jù)由不同的ACC處理完后，中央FDP接收每個ACC已經(jīng)處理過的飛行計劃，然后將實時的飛行計劃更新分配給其余的ACC。中央FDP將來自每個ACC的飛行計劃軌跡聯(lián)結，得到一個長遠的飛行計劃軌跡。然后中央FDP就可以使用這些信息來進行流量管理。航路分析、AFTN、AIDC信息等都由本地FDP來處理，但二次代碼由中央FDP統(tǒng)一分配。飛行計劃與航跡的相關聯(lián)也由本地FDP完成。

圖2是以中南地區(qū)為例的中央?yún)f(xié)調(diào)飛行數(shù)據(jù)設想示意圖：

圖2 中南地區(qū)中央?yún)f(xié)調(diào)飛行數(shù)據(jù)示意圖

3.3 相應問題

在一個大的FIR區(qū)域范圍內(nèi)，只維持一個覆蓋了所有ACC和TMA的數(shù)據(jù)庫是并不容易的。整個的FIR區(qū)域會因為一個小小的適配數(shù)據(jù)改動就受到影響。在可靠性方面，如果飛行數(shù)據(jù)處理完全依賴中央FDP，一旦中央FDP或是通信鏈路發(fā)生故障，整個FIR都會受到影響。這是一個絕對要考慮到的問題。另外，所有的管制員關于飛行數(shù)據(jù)處理的指令都必須先送往中央FDP進行處理，也會帶來響應速度慢的問題。

4.中南地區(qū)當前FDP系統(tǒng)以及中央FDP原型

中南地區(qū)有4個FIR：廣州、武漢、三亞以及香港。廣州作為全國三大區(qū)管中心之一，使用的是Thales公司的Eurocat自動化系統(tǒng)；中南地區(qū)的其它ACC及終端，均使用的是Telephonics公司的Aerotrac自動化系統(tǒng)。

由于中南地區(qū)主要有兩種不同的ATC系統(tǒng)，所以無論使用哪一種作為中央FDP，并將其它所有的ATC系統(tǒng)集成到其中并不容易。反而，我們自己可以建立一個原型，將現(xiàn)有的Eurocat的FDP和Aerotrac的FDP（例如，廣州ACC、珠海TMA）集成，以達到“中央FDP”的概念。

目前在廣州區(qū)域管制中心已經(jīng)搭建了測試平臺，進行了廣州、珠海和香港的飛行數(shù)據(jù)集中處理的初步測試。測試平臺接入來自廣州區(qū)管設施的飛行計劃，以及實時的雷達信號。飛行計劃先由本地FDP進行更新，然后本地的FDP通過中央FDP，以不同的通信協(xié)議，將最新更新信息“通知”給相鄰的管制區(qū)設備。每個收到更新信息的FDP，根據(jù)飛行計劃的內(nèi)容和狀態(tài)，決定是否需要更新當前FDP中的飛行計劃。

圖3是在廣州測試平臺搭建的中南地區(qū)飛行數(shù)據(jù)集中處理測試模型框架圖：

圖3 中南地區(qū)飛行數(shù)據(jù)集中處理測試模型框架圖

5.結論和實現(xiàn)中央FDP的建議

切實可行的方案是建立一個中央FDP來提供中國民航特有的ATC運作需求，而不僅僅是把每個ACC的飛行計劃集成到一起，全部由中央FDP來處理。中央FDP起分配飛行計劃和協(xié)調(diào)的功能，而不是在FIR范圍內(nèi)維護所有的飛行計劃。每個ACC繼續(xù)使用他們各自獨立的FDP，當然，每個FDP應與本地的飛行信息處理系統(tǒng)集成，并與中央FDP有傳送當前飛行計劃的接口。

6.結束語

展望未來，從我國民航的發(fā)展和計劃需求來看，飛行數(shù)據(jù)集中管理是大勢所趨，并將產(chǎn)生深遠影響。本文主要介紹并探討了基于中央服務器進行飛行數(shù)據(jù)集中處理的不同方法，意在開闊思路，希望能夠為研究新技術提供參考。

[1]潘衛(wèi)軍.空中交通管理基礎[M].成都：西南交通大學出版社，2005.

[2]宋福臣，鄭樹人.空中交通管制系統(tǒng)與計算機網(wǎng)絡[M].北京：中國民航出版社，1996.