摘要：近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，逐漸步入航空大國(guó)的序列。社會(huì)生活和生產(chǎn)對(duì)于空中運(yùn)輸?shù)男枨罅坎粩嗌撸罩辛髁恳踩諠u繁忙。飛機(jī)在空域的飛行過(guò)程中，空中交通管理過(guò)程是保障空域內(nèi)飛行安全的重要手段。監(jiān)視技術(shù)的應(yīng)用在空中交通管理過(guò)程中也是極為關(guān)鍵的一個(gè)部分。本文主要探討了當(dāng)前空中交通管理中常用的監(jiān)視技術(shù)及其應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：空中交通；監(jiān)視；應(yīng)用；管制；

為了確保空域內(nèi)飛行器飛行過(guò)程中的安全性，空中交通管理應(yīng)運(yùn)而生?？罩薪煌ü芾肀戎懙亟煌ü芾?，存在較為明顯的特殊性。由于空域遠(yuǎn)離人們生活區(qū)域，進(jìn)行空中交通管理只能夠依賴(lài)于科技手段來(lái)彌補(bǔ)人力無(wú)法達(dá)到的工作能力。隨著我國(guó)航空事業(yè)的迅速發(fā)展，空域內(nèi)的流量與日俱增，空中交通管理難度日益增大，監(jiān)視技術(shù)的重要作用也更加充分的得以體現(xiàn)。

1. 空中交通管理中的監(jiān)視系統(tǒng)分類(lèi)

從監(jiān)視系統(tǒng)的角度來(lái)將，可以大致將空中交通管理中的監(jiān)視過(guò)程分為分為獨(dú)立監(jiān)視、協(xié)同監(jiān)視以及相關(guān)監(jiān)視。

1.1 獨(dú)立監(jiān)視

所謂獨(dú)立監(jiān)視，就是一種通過(guò)單一的監(jiān)控技術(shù)或者設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)的監(jiān)視，不需要其他管控者或者監(jiān)視者的配合。獨(dú)立監(jiān)視系統(tǒng)中最為成熟的監(jiān)控技術(shù)包括有一次監(jiān)視雷達(dá)、多基地雷達(dá)技術(shù)。其中一次監(jiān)視雷達(dá)監(jiān)視技術(shù)的獨(dú)立定位效果主要來(lái)自于雷達(dá)天線的波束以及目標(biāo)對(duì)監(jiān)視著發(fā)射的無(wú)線電信號(hào)的反射，其獨(dú)立性相對(duì)較強(qiáng)、應(yīng)用方便快捷。多基地雷達(dá)監(jiān)視技術(shù)則是屬于立體監(jiān)視技術(shù)范疇，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)多個(gè)目標(biāo)的監(jiān)視。

1.2 協(xié)同監(jiān)視

協(xié)同監(jiān)視通常指的是監(jiān)視者和被監(jiān)視者的協(xié)同合作下完成的對(duì)飛機(jī)的監(jiān)視定位。值得注意的是，協(xié)同監(jiān)視系統(tǒng)中的監(jiān)視者和被監(jiān)視者都無(wú)法通過(guò)設(shè)備完成監(jiān)視。協(xié)同監(jiān)視的技術(shù)代表為二次雷達(dá)監(jiān)視、多基站測(cè)量定位技術(shù)等。

1.3 相關(guān)監(jiān)視

相關(guān)監(jiān)視是在被監(jiān)視者確定獨(dú)立定位后的背景下，將信息匯報(bào)給監(jiān)視者的方法。相關(guān)監(jiān)視的核心依靠于人工之間的溝通監(jiān)視，依靠信息的傳遞完成監(jiān)視，而非自動(dòng)的監(jiān)視技術(shù)。與此同時(shí)，相關(guān)監(jiān)視的信息來(lái)源于被監(jiān)視者的主觀判斷，，其信息的可靠性較低、誤差大、時(shí)效性也難以得到保證。在正常情況下，相關(guān)監(jiān)視通常不會(huì)被空中交通管理采用，但隨著數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了相關(guān)監(jiān)視的自動(dòng)化，成為了當(dāng)前有效提高空中交通管制效率的主流方式之一。

2. 空中交通管理中監(jiān)視技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)分析

伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷變革，空中交通管理監(jiān)控技術(shù)也逐步得到了發(fā)展。從最初的利用在飛機(jī)上安裝機(jī)器，利用無(wú)線電臺(tái)、地面標(biāo)志物來(lái)進(jìn)行參照和比較、分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)的空中管理控制，現(xiàn)如今，空中交通管理中的監(jiān)視技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了更加多元化的發(fā)展。以下對(duì)比較主流的監(jiān)視技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)做出簡(jiǎn)單分析：

2.1 一次雷達(dá)監(jiān)視技術(shù)

相對(duì)而言，獨(dú)立監(jiān)視技術(shù)是最早被應(yīng)用于空中交通管理過(guò)程中的監(jiān)視技術(shù)，其應(yīng)用特點(diǎn)在于對(duì)空中交通起到極好的引導(dǎo)和控制作用。經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的科技沿革之后，一次雷達(dá)監(jiān)視技術(shù)成為了最為常見(jiàn)的獨(dú)立監(jiān)視技術(shù)，并一直沿用至今。

一般來(lái)說(shuō)，一次雷達(dá)監(jiān)視中主要使用有航路監(jiān)視雷達(dá)、機(jī)場(chǎng)監(jiān)視雷達(dá)和機(jī)場(chǎng)地面探測(cè)設(shè)備三個(gè)種類(lèi)，其中航路監(jiān)視雷達(dá)同城設(shè)置在控制中心或者航路店上，機(jī)場(chǎng)監(jiān)視雷達(dá)主要給塔臺(tái)管制員使用，而機(jī)場(chǎng)地面探測(cè)設(shè)備主要實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)場(chǎng)地面運(yùn)動(dòng)的飛機(jī)、車(chē)輛的監(jiān)控，在能見(jiàn)度較低的時(shí)候提供位置信息，確保飛機(jī)的起落安全。一次雷達(dá)的監(jiān)視優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是直接性，空中交通管理員能夠直接通過(guò)熒幕上，讀取探測(cè)目標(biāo)飛行物的方位、距離、移動(dòng)速度以及移動(dòng)方向。二是相對(duì)獨(dú)立性，一次雷達(dá)的檢測(cè)精度較高，空中交通管理員一般情況下不需要與探測(cè)目標(biāo)應(yīng)答。

2.2 二次雷達(dá)監(jiān)視技術(shù)

二次雷達(dá)監(jiān)視技術(shù)是對(duì)一次雷達(dá)監(jiān)視技術(shù)的拓展，它的主要特點(diǎn)在于其監(jiān)視活動(dòng)的完成需要得到被監(jiān)視者的應(yīng)答。二次雷達(dá)主要包括詢(xún)問(wèn)雷達(dá)和應(yīng)答雷達(dá)組成。通常詢(xún)問(wèn)雷達(dá)固定在地面，應(yīng)答雷達(dá)安裝在被監(jiān)視飛行目標(biāo)上。

在空中交通管理過(guò)程中，管理員發(fā)射電磁波，目標(biāo)雷達(dá)接受到詢(xún)問(wèn)電磁波后被處罰，發(fā)射應(yīng)答電磁波，詢(xún)問(wèn)雷達(dá)自動(dòng)工作，實(shí)現(xiàn)側(cè)圍和辨識(shí)。通過(guò)詢(xún)問(wèn)和應(yīng)答的過(guò)程，管理員能夠從二次雷達(dá)上了解到飛行目標(biāo)的方向、編號(hào)、高度等參數(shù)。管理員能夠根據(jù)航路的安排、空中流量以及天氣變化來(lái)及時(shí)的做出相關(guān)的指引和命令措施，確?？罩薪煌ǖ牧鲿澈桶踩?/p>

相較于一次雷達(dá)而言，二次雷達(dá)監(jiān)測(cè)的精準(zhǔn)度更高，但其應(yīng)用范圍也存在一定的局限性。二次雷達(dá)監(jiān)視的距離有限，一旦脫離了目標(biāo)高度，就很難形成詢(xún)問(wèn)和應(yīng)答的完整，導(dǎo)致監(jiān)視的不完整。

2.3 衛(wèi)星監(jiān)視技術(shù)

在我國(guó)宇宙航空事業(yè)不斷發(fā)展的背景之下，目前全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)也被廣泛應(yīng)用于空中交通管理監(jiān)視工作之中。衛(wèi)星監(jiān)視技術(shù)以其高度自動(dòng)化、全天候的工作狀態(tài)和工作方式，成為了當(dāng)前被應(yīng)用最多的監(jiān)視技術(shù)之一。

這種技術(shù)在空中管制中的應(yīng)用主要是通過(guò)如下步驟進(jìn)行的：首先是利用太空中不斷運(yùn)行的監(jiān)視衛(wèi)星對(duì)飛行的線路與飛行的高度、速度等進(jìn)行監(jiān)控，尤其是在同一片空中飛行的飛機(jī)進(jìn)行不間斷地檢測(cè)；然后將搜集到的信息反饋給地面的相關(guān)單位，通過(guò)一定的機(jī)器設(shè)備對(duì)信息進(jìn)行接收，相關(guān)的部門(mén)根據(jù)飛行的不同狀況進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析，得出應(yīng)對(duì)的措施與方法；最后是飛機(jī)中的接收機(jī)對(duì)地面管制部門(mén)傳送的指令進(jìn)行接收，根據(jù)指令進(jìn)行飛行活動(dòng)，最終完成一次完整的空中交通管制。

2.4 飛機(jī)位置實(shí)時(shí)可信監(jiān)視技術(shù)

飛機(jī)位置實(shí)時(shí)可信監(jiān)視技術(shù)主要是將相關(guān)監(jiān)視手段和雷達(dá)監(jiān)視技術(shù)相結(jié)合而得到的新型監(jiān)視技術(shù)。隨著相關(guān)監(jiān)視技術(shù)的數(shù)字自動(dòng)化程度越來(lái)越高，ADS-C以及ADS-B技術(shù)的興起，將雷達(dá)技術(shù)和相關(guān)監(jiān)視手段聯(lián)合起來(lái)形成了一種新的提高空中管理效率的重要工作。

目前在民航空中交通管理工作中，實(shí)用性較強(qiáng)的主要是ADS-B技術(shù)和雷達(dá)監(jiān)視技術(shù)的結(jié)合形式。二者相互聯(lián)合之下，廣泛解決了包括結(jié)合結(jié)構(gòu)統(tǒng)一、偏差消除、時(shí)間同步等在內(nèi)的多個(gè)問(wèn)題，全方位提高了結(jié)合效率，增強(qiáng)了監(jiān)視效果。

2.5 航跡性能保持監(jiān)視技術(shù)

我國(guó)航空流量和密度的進(jìn)一步增加，空中交通管理對(duì)于飛機(jī)本身的航跡保持性能提出了更高的要求，因此，航跡性能保持監(jiān)視技術(shù)現(xiàn)階段已經(jīng)成為空關(guān)鍵是的重要發(fā)展領(lǐng)域。對(duì)于飛機(jī)的航跡監(jiān)視最為困難的當(dāng)屬垂直方向的性能監(jiān)視，目前民航空中交通管理主要采用的監(jiān)視手段包括有地基系統(tǒng)監(jiān)視和機(jī)載系統(tǒng)監(jiān)視。相比較而言，地基系統(tǒng)監(jiān)視是利用基站的硬件優(yōu)勢(shì)，在進(jìn)行綜合定位的同時(shí)確定飛行垂直高度，完成部分航跡性能監(jiān)視工作，其定位更加精確、監(jiān)視范圍更廣。機(jī)載系統(tǒng)通常只能夠進(jìn)行一部分的監(jiān)視修正工作。但事實(shí)上，飛機(jī)航跡有6個(gè)自由度，在縱向、側(cè)向的航跡性能保持監(jiān)控方面，相關(guān)監(jiān)視技術(shù)還有很大的發(fā)展空間。

隨著航空事業(yè)的快速發(fā)展，促使著空管監(jiān)視技術(shù)也必須不斷發(fā)展、升級(jí)，才能快速適應(yīng)愈加復(fù)雜的空域環(huán)境。

參考文獻(xiàn)

[1]喬衛(wèi). ADS-B技術(shù)在空中交通管制中的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 中國(guó)新通信，2017，19（11）：52.

[2]王墨. 空中交通管制監(jiān)視技術(shù)相關(guān)問(wèn)題的研究[J]. 電腦迷，2017（09）：97+149.

[3]劉燕，莫海鍵，劉巖. 空管多源情報(bào)監(jiān)視信息綜述[J]. 信息化研究，2018，44（01）：8-12.

作者簡(jiǎn)介：劉星，1986.10.4，女，漢，四川成都，大學(xué)本科，西南空管局，助理工程師，運(yùn)管中心。

（作者單位：西南空管局）