金宇波+劉曄+馬純清

【摘要】 隨著我國民航運輸業(yè)的快速發(fā)展，空中交通流量不斷上升，信息需求節(jié)點也越來越多，為現(xiàn)有的通信系統(tǒng)帶來了巨大的壓力。現(xiàn)有設(shè)備設(shè)施已經(jīng)難以適應(yīng)空中交通流量迅速增長的需求，在資金有限的前提下，更新現(xiàn)有的通信技術(shù)已成為保障航空通信安全、提高空管系統(tǒng)容量的重要研究領(lǐng)域。

【關(guān)鍵詞】 空中交通管制容量 飛行流量控制 通信技術(shù)

近年來，由于航空運輸量急劇增加，空中交通的密度逐漸加大，為空中交通管理帶來了巨大壓力，原有的空中交通管理系統(tǒng)在人力、物力、技術(shù)、管理等各方面日趨緊張。民航發(fā)展速度與空管保障能力已成為空管安全發(fā)展的主要矛盾，并由此誘發(fā)空域資源緊張、地區(qū)發(fā)展不平衡等問題。除此之外，空中交通指揮還面臨著復(fù)雜天氣及其他部門活動的影響，這些因素造成單位時間內(nèi)飛行量超出空中交通管制容量，為了確保飛行安全，不得不實施飛行流量控制。

一、影響空中交通管制容量的因素

為了主動適應(yīng)空中交通流量快速增長的需要，逐步改變被動適應(yīng)流量增長的局面，必須不斷提高空中交通管制容量。《中國民用航空空中交通流量管理運行指導(dǎo)材料》中給出了明確定義：空中交通管制容量（ATC Capacity）用以反映空中交通管制系統(tǒng)或者其任何子系統(tǒng)或者運行席位在正常運行條件下能提供的空中交通服務(wù)，通常用在給定的一段時間內(nèi)進入指定的空域的航空器數(shù)量來表示。空中交通容量不僅受限于各不相同的航空用戶的不同要求、不同空管系統(tǒng)容量上的差異，它還取決于以下因素：現(xiàn)行空域結(jié)構(gòu)；氣象條件；交通流和空間分布特點；管制運行間隔；管制人員能力與工作負荷；機場跑道、滑行道布局；空管設(shè)施設(shè)備保障能力等因素。

二、現(xiàn)有通信技術(shù)的限制與需求

空管通信業(yè)務(wù)劃分為航空固定業(yè)務(wù)（平面通信）和航空移動業(yè)務(wù)（地空通信）。航空固定業(yè)務(wù)（AFS）：指在固定地點之間的電信業(yè)務(wù)，該業(yè)務(wù)由航空固定電信網(wǎng)（AFTN）來完成。航空移動業(yè)務(wù)是指航空器電臺與地面對空電臺之間或航空器電臺之間的無線電通信業(yè)務(wù)。而這些業(yè)務(wù)是由許多分散的、獨立的設(shè)備或系統(tǒng)來實現(xiàn)的，這些設(shè)備或系統(tǒng)由于是在不同時期、從不同廠家分別采購的，所以相互之間技術(shù)兼容性很差，已經(jīng)漸漸不能滿足日益增長的空管保障需求。地空通信易受無線電干擾、民航頻率資源緊缺，以及平面通信中傳輸設(shè)備之間不能互溶等問題，并不能依賴于無限制增加設(shè)備設(shè)施來解決，必須從技術(shù)上進行突破。

通信技術(shù)是空中交通管制中必要的工具和手段，為有效降低空中交通管制員的工作負荷、減輕工作壓力、提高管制效率，通信新技術(shù)必須關(guān)注穩(wěn)定性、可靠性、可用性、可維護性，朝向提高系統(tǒng)性以及無縫對接方向發(fā)展，逐步實現(xiàn)高、中、低空管制中心之間地空通信、平面通信系統(tǒng)的互聯(lián)，并擴展系統(tǒng)之間的互溶、兼容能力，從而實現(xiàn)空地一體化的通信技術(shù)支持體系。 “十二五”規(guī)劃的重點是提高空域資源使用效率和加大新技術(shù)應(yīng)用力度，全面建設(shè)高適應(yīng)性的、大容量的、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)化的空管技術(shù)和設(shè)備體系。

三、新型航空電信網(wǎng)的通信技術(shù)探索

1991年，國際民航組織引入通信、導(dǎo)航、監(jiān)視/空中交通管理（簡稱CNS/ATM）新航行系統(tǒng)概念，目的是通過應(yīng)用數(shù)據(jù)通信、衛(wèi)星通信技術(shù)改善現(xiàn)有的空中交通管理系統(tǒng)。新型航空電信網(wǎng)（ATN）是新航行系統(tǒng)的重要組成部分，是新一代航空通信系統(tǒng)的全面解決方案。它是利用衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和地空數(shù)據(jù)鏈，將地地通信、地空通信和航行信息等多種數(shù)據(jù)子網(wǎng)互聯(lián)來構(gòu)建一套技術(shù)水平更高、交互式節(jié)點更多的通信網(wǎng)絡(luò)，從而實現(xiàn)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。

作為民航業(yè)內(nèi)專業(yè)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，新型航空電信網(wǎng)比商業(yè)互聯(lián)網(wǎng)具有更大地址分配空間，因此更容易實現(xiàn)安全和擴容的需求。它將平面數(shù)據(jù)通信和地空數(shù)據(jù)通信融為一體，改變了過去航空專用、封閉式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，改變了過于單一的內(nèi)部通信方式，在地面和地空的網(wǎng)絡(luò)中均采用了開放式系統(tǒng)互連結(jié)構(gòu)，這樣就可以很方便地將空中交通管理局、航空公司、機場管理和其他相關(guān)單位的通信網(wǎng)絡(luò)相互連接在一起，實現(xiàn)更大空域內(nèi)平面通信、地空通信資源的共享。正是由于具有了更強大的信息整合和處理能力，ATN成為一個適應(yīng)民航發(fā)展需求的一體化解決方案。

參 考 文 獻

[1] 中國民用航空空中交通流量管理運行指導(dǎo)材料. 中國民航局空中交通管理局

[2] 杜寶偉著. 新一代航空電信網(wǎng)技術(shù)及其應(yīng)用發(fā)展

[3] 曹鵬，李華聰著. 航空數(shù)據(jù)鏈數(shù)學(xué)建模與系統(tǒng)仿真endprint