監視技術對提高民航運行效率的作用研究

　　摘要：隨著時代的進步，人們的生活水平不斷提高，現代居民出行的習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量越來越多，民航公司規模的拓展、航班的增加也成了必然的發展趨勢。但是從空域與機場交通管控角度來看，傳統的監視系統已經很難滿足提高民航運行效率的需求。因此，如何提升監視系統的技術水準，提供更完善的信息監管平臺，便成了決定民航公司發展的關鍵要素。

　　關鍵詞：監視技術;民航運行效率;作用

　　引言

　　民航監視系統是對飛行器在民航內的飛行活動進行監視的所有設備的總稱。民航監視技術是保障飛行安全。提高運行效率的重要手段。

　　1民航監視技術概述

　　民航監視技術是基于國際民航組織空域管控要求衍變而來的數據采集、傳輸、處理的技術。以往監視系統主要由一次監視雷達與二次監視雷達裝置組成，在空域交通壓力較低的環境內，能夠通過飛機雷達裝置信號的傳輸了解民航飛機的確切位置、高度和速度，初步保障旅客的生命與財產安全。但隨著我國民航行業的不斷發展，民航空域交通的壓力、航班頻次的增加，對監視系統的技術水準與輸出處理效率提出了極為苛刻的要求，若無法在原有技術與系統基礎上做出改善，勢必會影響民航監視的實質效果。ADS-B監視技術基于衛星定位系統，能夠更全面的掌控民航飛機的信息、速度、高度、經緯度，通過數據演算確定飛機的運行軌跡，以便提出更及時且可靠的指示，使民航交通系統處于可控狀態，避免飛機相撞等嚴重事故出現，并提高空域的整體利用率。另外，ADS-B技術可準確反應民航飛機起降的時間、距離、飛行員指令等信息，以此構建實時、穩定且可靠的數據流通渠道，為多跑道航空機場的交通管理提供更科學且便于操作的平臺。

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　　2ADS-B技術的特點和優勢

　　(1)ADS-B可進行空對空監測。在正常情況下，只有機載電子設備(GPS接收機、數據鏈路收發器及其天線、駕駛艙沖突信息顯示CDTI)，不需要任何地面輔助設備來完成相關功能，配備機載ADS-B設備可以通過數據鏈路廣播相關信息(如速度、高度、飛機是否正在轉彎、爬升或下降)。ADS-B接收機將機載系統與其他飛機的機載ADS-B相結合，在開放空間內提供準確的實時沖突信息[4]。

　　(2)ADS-B系統由多地面站和機載設備構成網絡，完成多點對多點的雙向數據通信。機載ADS-B通信設備從機載信息處理單元收集導航信息，接收其他飛機和地面廣播信息后進行處理并顯示。機艙綜合信息顯示為飛行員提供有關飛機周圍情況的信息(包括飛機識別、飛機類別、三維位置、速度)和其他基于ADS-B的信息，以及從其他飛機收集的機載雷達信息、導航信息和地面附加信息(如沖突報警信息、避碰策略、天氣信息等)。

　　(3)ADS-B系統是一種集通信和監控功能的系統，由信息源、信息傳輸通道和信息處理三部分組成。ADS-B的主要信息是飛機的四維位置信息(經度、緯度、高度和時間)、其他可能的附加信息(沖突報警信息、導頻輸入信息、軌道角度、拐點等)、飛機識別信息和類別信息，另外，還可能包括標題、空速、風速、風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備獲得：全球衛星導航系統(GNSS)、慣性導航系統(INS)、慣性參考系統(IRS)、其他機載傳感器等。ADS-B信息傳輸通道形式為ADS-B消息，通過空地數據鏈接廣播。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、交通態勢分布、參數窗口和消息窗口，最后形成雷達航跡實時提供給用戶。

　　3監視技術對提高民航運行效率的作用

　　結合調查資料可知，ADS-B(廣播式自動相關監視)技術是未來民航監視系統的主體，更是多元化監視系統架構的基礎。此類技術基于衛星導航系統、通信技術、記載設備與地面設備技術的相互配合，能夠為民航運行提供更全面、更高效、更安全的空中交通監視手段，通過數據的實時傳輸提高管制員與飛行員的感知能力，也能夠為航空公司提供持續的數據監督渠道，以便提高空域交通安全的可控性，同時提升空域容量與運行效率。而監視技術對提高民航運行效率有何作用，則需要從以下幾個方面分析與研究:a.增強空中交通監視能力。站在我國民航產業發展角度來看，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。

　　盡管目前一次監視雷達與二次監視雷達能夠勉強滿足目前的民航運輸需求，但是受空余交通壓力與數據信息監測要求的影響，雷達等傳統監視技術水平、布局結構、數量都難以滿足民航運輸的需求，若不采取有效的措施使監視技術水準提升，勢必會對將來民航運輸監測工作的開展帶來影響。其次，隨著我國經濟體制的不斷發展與完善，我國不少地區已具備建設民航機場的條件，但受地理環境等因素影響，一次監視雷達與二次監視雷達設備的安裝部署難度較大，并且建設成本較高，而這也是阻礙我國民航行業拓展市場的要素之一。ADS-B監視技術的引入，能夠基于衛星監控系統將數據實時化傳遞給地面接收平臺，通過經緯度與地面角度判斷民航飛機的位置、速度與高度。在空中交通流量較大、飛行密度較高、空域結構復雜的區域，可通過ADS-B可提供監視補盲與備份，以此提升監視系統的冗余備份能力。

　　另外，ADS-B技術能夠為新型空管系統的架構提供地空協同運行的能力，使數據的傳輸速率與完全性得到保障。b.維持機場運行保障能力。隨著我國多地區民航機場工程的不斷增多，我國民航空域飛行流量也在不斷提升，這使得民航飛機的飛行密度越來越高，數據監控的壓力越來越大，信號干擾等情況也越來越頻繁。若仍舊沿用傳統一次監視雷達與二次監視雷達裝置，勢必無法較全面的保障民航飛行的安全性。ADS-B技術的應用，能夠作為監視信息源增強終端區域與機場跑道的監督能力，為場地與空域提供精準、實時、豐富的民航監控數據信息，使民航飛機的起飛與地面滑行等流程更可控，由此可顯著提高民航運行的效率，避免跑道入侵等問題出現。

　　c.提高民航公司監督能力。隨著我國居民出行方式的轉變，我國民航行業的潛在用戶眾多，這促使多數地區的航空公司規模正在不斷托大，航線航班的數量也在不斷增多。在此種環境下，監督控制部門迫切需要一套完善且高效的民航監控系統，確保能夠對多架飛機進行實時監督，并能夠為監管部門提供多元化且數據內容豐富的操作平臺，才能使民航運行管理的主動性增強，提升地方空域與機場的控制水平，為民航旅客的生命安全提供更全方位的保護。

　　結語

　　監視技術在民航管理中的有效應用，既能夠為民航空域交通管理提供持續且詳細的數據監督與管控平臺，通過數據的演算判斷民航飛機的航線軌道，同時憑借ADS-B技術，更能夠有效解決機場交通管理的壓力，避免對游客的生命與財產安全帶來損害。故而，在論述監視技術對提高民航運行效率的作用期間，必須明確監視技術的類型與功能優劣，明確適宜的設計方案后，才能使民航運行效率得以顯著提升。

　　參考文獻

　　[1]天華.“3S”技術在高原機場建設工程中的應用研究[D].成都：成都理工大學，2019.

　　[2]付建芳.基于GIS的基層應急資源網格化管理平臺的設計與開發[D].南昌：東華理工大學，2019.

　　[3]楊國慶.中國民航發展展望[J].交通運輸工程學報，2020(04)：1-8.

　　[4]宮淑麗.機場場面移動目標監視系統關鍵技術研究[D].南京：南京航空航天大學，2019.

　　[5]王月.機場地理信息系統及三維可視化的研究與實現[D].北京：北京交通大學，2019.

　　作者：劉飛李猛

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