張蕾

摘 ? 要：文章主要針對(duì)大中小型機(jī)場(chǎng)塔臺(tái)信息集成系統(tǒng)進(jìn)行研究與分析，在分析大中小型機(jī)場(chǎng)塔臺(tái)信息集成系統(tǒng)存在問題及實(shí)際需求的基礎(chǔ)上，分析塔臺(tái)信息集成系統(tǒng)研究及應(yīng)用現(xiàn)狀，最終解析大中小型機(jī)場(chǎng)塔臺(tái)信息集成系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)構(gòu)架以及功能配置。

關(guān)鍵詞：大中小型機(jī)場(chǎng);塔臺(tái);信息集成系統(tǒng)

塔臺(tái)是機(jī)場(chǎng)的標(biāo)志性建筑，也是機(jī)場(chǎng)中的關(guān)鍵性建筑，通過塔臺(tái)指揮中心能夠完成飛機(jī)等交通工具的空中調(diào)度和指揮。傳統(tǒng)的信息管理調(diào)度系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足航空運(yùn)輸調(diào)度的實(shí)際需求，為進(jìn)一步提高機(jī)場(chǎng)調(diào)度運(yùn)輸效率，必須要增加完善信息系統(tǒng)和管理指揮調(diào)度系統(tǒng)。信息集成系統(tǒng)作為機(jī)場(chǎng)管制和調(diào)度的基礎(chǔ)系統(tǒng)，加強(qiáng)其建設(shè)，能夠進(jìn)一步提高管制效率。

1 ? ?大中小型機(jī)場(chǎng)塔臺(tái)信息集成系統(tǒng)存在問題及實(shí)際需求

1.1 ?大中小型機(jī)場(chǎng)塔臺(tái)信息集成系統(tǒng)建設(shè)存在的問題

（1）在大中小型機(jī)場(chǎng)中增加信息集成系統(tǒng)建設(shè)，不可避免地會(huì)增加大量的系統(tǒng)設(shè)備，尤其是對(duì)于小型機(jī)場(chǎng)而言，會(huì)直接導(dǎo)致工作環(huán)境擁擠，塔臺(tái)正常調(diào)度工作受到影響。

（2）由于塔臺(tái)系統(tǒng)中各輔助功能分布于不同的獨(dú)立信息系統(tǒng)，造成信息重復(fù)連接、終端顯示不一致以及多個(gè)系統(tǒng)孤立處理等問題。

（3）在傳統(tǒng)信息系統(tǒng)中缺乏信息關(guān)聯(lián)度和綜合集成度，進(jìn)一步增加了工作人員的工作量并影響了工作效率。

（4）傳統(tǒng)的信息系統(tǒng)在當(dāng)前空中流量增加的背景。

1.2 ?大型機(jī)場(chǎng)問題和需求

和中小型機(jī)場(chǎng)相比，大型機(jī)場(chǎng)設(shè)備條件較好，為滿足機(jī)場(chǎng)中的各大業(yè)務(wù)，配備了較多的信息輔助系統(tǒng)。但在這樣的情況下，也帶來了一些問題，典型問題便是數(shù)據(jù)信息不能集成和綜合利用。面對(duì)大型機(jī)場(chǎng)中的大量數(shù)據(jù)和信息，需要耗費(fèi)大量人力實(shí)現(xiàn)信息和數(shù)據(jù)的人工關(guān)聯(lián)分析，不僅效率低，效果也差。面對(duì)大型機(jī)場(chǎng)中的這種運(yùn)行現(xiàn)狀，增加塔臺(tái)信息關(guān)聯(lián)集成系統(tǒng)來進(jìn)行信息整合關(guān)聯(lián)十分迫切[1]。

1.3 ?中小型機(jī)場(chǎng)問題和需求

中小型機(jī)場(chǎng)中存在的主要問題是缺乏建設(shè)的資金支持，面對(duì)日益增長(zhǎng)的機(jī)場(chǎng)業(yè)務(wù)，需要進(jìn)一步提升功能和服務(wù)，進(jìn)行信息集成建設(shè)，還需在滿足管制需求的同時(shí)節(jié)約成本。

2 ? ?塔臺(tái)信息集成系統(tǒng)研究及應(yīng)用現(xiàn)狀

在塔臺(tái)信息集成技術(shù)發(fā)展建設(shè)方面，國(guó)外起步較早，最早在2007年歐控實(shí)驗(yàn)中心進(jìn)行研究，并成立專門塔臺(tái)工作席位項(xiàng)目小組負(fù)責(zé)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)空中交通管制系統(tǒng)的集成。將多個(gè)系統(tǒng)集成匯總，在同一顯示器的不同功能串口展現(xiàn)，經(jīng)過研究開發(fā)之后最終形成了原型系統(tǒng)。在原型系統(tǒng)完成之后，開始在以意大利、德國(guó)以及葡萄牙為代表的歐洲國(guó)家試運(yùn)行評(píng)估，最終證明了該系統(tǒng)的功能。瑞典的薩博公司經(jīng)過研制得到ITWR產(chǎn)品，并于2014年3月在西班牙馬德里世界空管博覽會(huì)中展示，在該系統(tǒng)中，引入開放式塔臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)接口，實(shí)現(xiàn)了個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的對(duì)接，最終構(gòu)建形成集成式信息顯示平臺(tái)應(yīng)用于空中管制。在此基礎(chǔ)上，以THALES公司為代表的公司也相繼開發(fā)研制出空管信息集成系統(tǒng)用于空中管制，在建設(shè)開發(fā)的基礎(chǔ)上不斷進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，提高性能。

國(guó)內(nèi)塔臺(tái)信息集成系統(tǒng)建設(shè)起步相對(duì)較晚，并且大部分仍然處于研究階段，主要是靠引進(jìn)外來系統(tǒng)與技術(shù)，面對(duì)當(dāng)前日益增長(zhǎng)的機(jī)場(chǎng)業(yè)務(wù)和塔臺(tái)業(yè)務(wù)需求，我國(guó)亟需加強(qiáng)塔臺(tái)管制集成系統(tǒng)建設(shè)，希望以此來提高機(jī)場(chǎng)運(yùn)行能力和空中管制水平，為我國(guó)航空行業(yè)發(fā)展保駕護(hù)航。

3 ? ?大中小型機(jī)場(chǎng)塔臺(tái)信息集成系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)分析

3.1 ?基于業(yè)務(wù)流程的系統(tǒng)劃設(shè)及規(guī)范化交互

在大中小型機(jī)場(chǎng)塔臺(tái)信息集成系統(tǒng)規(guī)劃中是基于塔臺(tái)管制業(yè)務(wù)流程進(jìn)行的，為實(shí)現(xiàn)功能輔以各種子系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行信息封裝提供開放性功能服務(wù)。同時(shí)，還應(yīng)該結(jié)合機(jī)場(chǎng)業(yè)務(wù)需求以及機(jī)場(chǎng)運(yùn)行環(huán)境來構(gòu)建多個(gè)子系統(tǒng)，并以標(biāo)準(zhǔn)化信息交互格式實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)的高效連接，這其中為保證信息安全性，還需要保證交互技術(shù)的安全性。

3.2 ?面向用戶的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)

在進(jìn)行塔臺(tái)信息集成系統(tǒng)建設(shè)中必須要考慮用戶因素，基于用戶需求的角度進(jìn)行規(guī)劃，重點(diǎn)解決信息獨(dú)立分散問題。首先，利用該信息集成系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)信息的采集與整合;其次，對(duì)于塔臺(tái)管制范圍內(nèi)的環(huán)境信息及其動(dòng)態(tài)變化也進(jìn)行集成;最后，將集成的信息進(jìn)行整合并處理在塔臺(tái)終端中進(jìn)行信息顯示。在系統(tǒng)還需要定義環(huán)境數(shù)據(jù)類型以及航班信息，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，保證信息的有效性、直觀性和交互性。

3.3 ?基于用戶任務(wù)的功能配置

在該信息集成系統(tǒng)建設(shè)中還需要考慮功能配置，是基于用戶任務(wù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，根據(jù)用戶需求配備不同的權(quán)限，包括查看權(quán)限、值班權(quán)限等。用戶在進(jìn)行登錄的過程中，可以根據(jù)需求來進(jìn)行權(quán)限選擇，系統(tǒng)統(tǒng)一管理與授權(quán)，保證用戶能進(jìn)行操作和處理。

4 ? ?大中小型機(jī)場(chǎng)塔臺(tái)信息集成系統(tǒng)構(gòu)架及功能模塊分析

4.1 ?大中小型機(jī)場(chǎng)塔臺(tái)信息集成系統(tǒng)構(gòu)架

在目前大中小型機(jī)場(chǎng)塔臺(tái)信息集成系統(tǒng)中按照如圖1所示進(jìn)行構(gòu)架，最終構(gòu)建的系統(tǒng)由信息顯示層、信息處理中心以及接口層3部分構(gòu)成。

4.2 ?大中小型機(jī)場(chǎng)塔臺(tái)信息集成系統(tǒng)功能模塊分析

4.2.1 ?接口層

接口層作為塔臺(tái)信息集成系統(tǒng)的核心功能模塊之一，主要用于塔臺(tái)業(yè)務(wù)系統(tǒng)和外部數(shù)據(jù)的交互中心，通過該模塊能夠?qū)ο到y(tǒng)涉及的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃。通過接口層建立數(shù)據(jù)引接/轉(zhuǎn)發(fā)平臺(tái)，能夠有效避免數(shù)據(jù)信息重復(fù)以及混亂的問題。對(duì)于塔臺(tái)信息集成系統(tǒng)而言，集成的信息包括氣象、航行情報(bào)、航班起降序列以及停機(jī)位和燈光等一系列信息。

4.2.2 ?信息處理中心

為實(shí)現(xiàn)塔臺(tái)信息集成系統(tǒng)的功能，需要構(gòu)建多個(gè)子系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)信息服務(wù)封裝，并在此基礎(chǔ)上建成信息處理中心實(shí)現(xiàn)信息處理功能。建成的子系統(tǒng)包括監(jiān)視數(shù)據(jù)融合、航班數(shù)據(jù)處理以及數(shù)據(jù)集成處理3部分。

（1）監(jiān)視數(shù)據(jù)融合子系統(tǒng)。監(jiān)視數(shù)據(jù)融合子系統(tǒng)主要將空中目標(biāo)監(jiān)視數(shù)據(jù)和機(jī)場(chǎng)場(chǎng)面數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，以此來替代傳統(tǒng)的場(chǎng)面監(jiān)視系統(tǒng)，將得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化格式處理，并入到數(shù)據(jù)集成處理子系統(tǒng)當(dāng)中。

（2）航班數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)。在進(jìn)行塔臺(tái)信息系統(tǒng)建設(shè)中，充分考慮航班運(yùn)行的整個(gè)過程，包括起飛、降落、地面滑行以及入位停車，對(duì)整個(gè)過程涉及的數(shù)據(jù)進(jìn)行集成與分發(fā)。在航班數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)中包括航班所有屬性數(shù)據(jù)，這些屬性數(shù)據(jù)由接口層進(jìn)行輸入，在該子系統(tǒng)中進(jìn)行匹配處理集成，最終得到最新的航班動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，并經(jīng)過該子系統(tǒng)傳輸給其他子系統(tǒng)用于業(yè)務(wù)處理。這種設(shè)計(jì)方法使得數(shù)據(jù)流向更加簡(jiǎn)單，并且處理過程也變得更加清晰，增加了交互功能。

（3）數(shù)據(jù)集成處理子系統(tǒng)。作為塔臺(tái)信息集成系統(tǒng)的核心部件之一，主要是在用戶界面需求的基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)和數(shù)據(jù)處理的，不僅涉及目標(biāo)識(shí)別、路由規(guī)劃，還涉及控制警告以及運(yùn)行環(huán)境信息集成等處理。

4.3 ?信息顯示層

在塔臺(tái)信息集成系統(tǒng)當(dāng)中，信息顯示層作為直接面向用戶的部分，需要考慮用戶的實(shí)際需求來進(jìn)行信息顯示，同時(shí)，還需要對(duì)塔臺(tái)業(yè)務(wù)進(jìn)行整體監(jiān)管協(xié)調(diào)，最終保證塔臺(tái)運(yùn)行無(wú)縫銜接。另外，為提高應(yīng)用水平，還應(yīng)該加強(qiáng)人性化設(shè)計(jì)。

4.4 ?運(yùn)行支持

為了確保系統(tǒng)正常和穩(wěn)定運(yùn)行，塔臺(tái)管制集成系統(tǒng)應(yīng)具備數(shù)據(jù)管理維護(hù)、系統(tǒng)對(duì)時(shí)、系統(tǒng)監(jiān)控維護(hù)、數(shù)據(jù)分析和記錄重演等系統(tǒng)功能[2]。

5 ? ?結(jié)語(yǔ)

機(jī)場(chǎng)和空中交通流量的增加對(duì)信息集成系統(tǒng)的要求越來越高，我國(guó)機(jī)場(chǎng)在這種背景下必須要加強(qiáng)塔臺(tái)信息集成系統(tǒng)的發(fā)展與建設(shè)。尤其是對(duì)于大型機(jī)場(chǎng)而言，必須要進(jìn)行信息集成系統(tǒng)的完善與優(yōu)化;對(duì)于中小型機(jī)場(chǎng)而言，必須要增加資金投入，提高一體化、智能化和規(guī)范化水平，提高機(jī)場(chǎng)管制水平。

[參考文獻(xiàn)]

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[2]胡鈺明，吳海云.機(jī)坪管制移交后機(jī)坪運(yùn)行管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].信息與電腦（理論版），2018（22）：76-79.