通用航空大发展对飞院管制部门的挑战

通用航空在我国即将迎来大发展局面,空域使用冲突矛盾会大量增加。文章详细分析了低空空域开放对飞院训练飞行的不利影响,论述了飞院管制部门承担通用飞行管制保障的必要性,提出了复杂飞行环境下飞院管制部门应采取的应对措施。     

低空空域航空器飞行安全分析(英文)

我国低空空域即将开放,通用航空飞行数量将大幅度提高,该空域内航空器能否安全飞行以及确定安全飞行的条件是急需解决的问题.本文在此背景下,基于国际民航组织标准和我国民航局规定,采用看见避让(See and Avoid)原则,在飞行规则、能见度要求、反应时间、航空器速度以及盘旋坡度角或航空器爬升角度等约束条件下,根据航空器动力学原理,建立了同高度对头飞行冲突和交叉飞行冲突的冲突避让轨迹数学模型.定量角度分析低空空域航空器飞行以满足安全间隔的条件,最后采用Matlab软件进行分析.结果表明,低空空域航空器同高度对头相遇安全避让需满足一定的飞行条件,而同高度交叉相遇飞行的航空器能够安全解脱冲突.     

航班延误中的空管原因及对策探讨

经常大面积的航班延误问题日益受到关注,究其原因,主要是受天气、军方活动、空域管理和管制理念的影响.预防和解决航班延误需要改革空域管理体制,合理利用空域,改善空管基础设施,合理安排航班量及航班时刻,更新管理理念和管制理念,大范围统筹安排飞行流量,尽可能减少空管原因造成的航班延误.     

连续下降运行中的飞行冲突预测与解脱算法

针对连续下降运行（Continuous descent operation,CDO）中的航空器冲突预测与解脱策略问题,构建了四维航迹（Four-dimensional trajectory,4DT）预测模型,实现飞行冲突的准确预测;以燃油消耗量、冲突时长为优化目标,以航空器在连续下降运行时的飞机速度、下降轨迹角（Descent path angle,DPA）为优化变量,基于多目标遗传算法NSGA-Ⅱ实现飞行冲突解脱。最后以某终端区内多机CDO飞行为例进行冲突预测和解脱,分析了优化目标权重系数对空域内平均耗油量和优化变量影响。结果表明,给出的解脱算法可以实现终端空域内的多机无冲突连续下降运行。与优化前相比,20架飞机的平均耗油节约了11 kg/架,空域内飞机之间的飞行冲突累积时间从984 s减少到0,即消除了飞行冲突。研究结果有助于实现空域内多机无冲突连续下降运行,提高CDO在繁忙机场的实施率和运行效果。     

兰州进近管制区运行状态仿真分析

本文通过计算机建模仿真分析方法对管制扇区运行状态进行了研究。首先概述了应用TAAM软件进行空域仿真建模的基本思路,并以兰州进近管制区为研究对象完成了对兰州空域的仿真建模;其次根据空域用户需求,利用仿真数据从冲突、扇区流量和管制负荷三个方面对进近管制扇区的运行状态指标进行了分析;最后找出了当前空域运行存在的较突出的问题,提出了未来扇区规划方面的建议,具有一定的实际工程指导意义。     

观察与避让

民用飞机空中危险接近的事故征候大致可分为三类:空中交通管制错误导致的冲突——通常在终端管制区域内;仪表飞行和目视飞行(通常是军事飞行)飞机之间的冲突;以及意外闯入管制区的飞行造成的冲突(通常是通用航空飞行).当第一类冲突发生时,机组人员很可能有所察觉;而且,尽管他们的工作负荷也许较高,但是他们仍然会恰当地分配部分注意力关注驾驶舱以外的空间;他们或许也能够通过监听空中交通管制     

RNP AR离场程序设计及实例分析

RNP AR飞行程序可有效避开地形、减小空域冲突、解决环境问题,提高飞行安全性、效率和空域容量.目前RNP AR设计规范中没有明确的RNP AR离场程序设计规范,但实际RNP AR运行中使用了RNP AR离场程序.本文考虑了ICAO 8168第二卷中一般离场程序原则并结合RNP AR运行特点,给出了RNP AR离场程序...     

平行航路安全评估新方法(英文)

首先提出了一种平行航路安全评估新方法,即从空中交通管制的安全防护体系入手,将潜在飞行冲突看作空中相撞事故的初因事件,提炼出管制员指挥、短期冲突告警、飞行员目视避让及机载防撞系统告警四层安全防护,进而将平行航路碰撞风险问题分解为潜在飞行冲突计算和各防护层的失效概率分析.然后,推导了管制员干预次数计算模型,采用CREAM方法解决了管制员调配飞行冲突失误概率计算问题,建立了STCA防护失效和TCAS防护失效故障树模型.最后,以京沪平行航路为例进行计算,得出了雷达管制环境下的京沪平行航路碰撞风险.结果表明该航路满足安全要求.     

飞行计划冲突预探测在ATC中的应用

本介绍了在ATC(空中交通管制)系统中，按照飞行安全间隔对飞行计划的所经航线数据自动进行探测，通过计算预测冲突航路点或冲突航线段，以帮助管制员在新建计划或计划修改时及时发现飞行计划之间存在的潜在冲突，在计划准备和预调配阶段将事故隐患消除掉，确保飞行的安全。     

飞行计划预先调配决策支持系统

空中交通管制系统的主要任务是解决飞行冲突,预先调配是解决飞行冲突的重要方法。飞行计划预先调配决策支持系统,完成了报文处理、航线参数计算、自动冲突探测、电子航空图的绘制和标注以及计算机辅助人工预先调配等功能,为管制人员预先调配提供决策支持,已在多个管制中心使用。     

雷达监视下程序管制短期冲突告警算法研究

本文研究了一种基于航空器飞行轨迹线性外推冲突预测的短期冲突告警（STCA）算法,并给出算法的具体实现方案。仿真实验结果证明了算法的有效性,适用于雷达监视下的程序管制间隔标准和管制体制。     

基于航迹聚类的终端区进场程序管制适用性分析

为了定量评估终端空域的空中交通管制服务水平,提出了描述进场飞行程序管制适用性的新概念。在对实际运行航迹数据特征分析的基础上,建立了基于对应雷达轨迹点逆向比对方法的航迹间相似性测度模型。应用层次聚类法对航迹数据集进行了聚类分析,提出了根据航迹聚类集构造平均航迹的方法。通过比较平均航迹和标准进场程序,建立了描述管制适用性的3个量化指标及其算法,包括:纵向偏离度、侧向偏离度和非常规航迹比例等。实例分析表明:以上指标能准确表示进场飞行程序提供空中交通管制服务的水平,并可以根据聚类结果来改进现有进场飞行程序结构。     

Windows环境下的空中交通管制模拟训练系统

随着航空运输业的飞速发展,空中交通日趋繁忙,空中交通管制在保障飞行安全,提高空域、航路和机场利用率中扮演着重要角色。特别是近十年来,新航行系统逐步实施,管制设备大量更新,管制手段不断提高,对空中交通管制人员不仅在量上需求增加,而且在质上提出了更高要求,同时对民航各大空管局、民航院校的管制员培训条件和手段进行了更新,管制员管制技能的提高成为亟待解决的问题。     

一种基于空域数据库的多种数据融合算法的设计与实现

作为空中交通管制现代化的有机组成部分之一,实现全国空域数据库的建设和管理,统计和预测数据库的建设,用适当的数学模型和仿真模型对全国空域现状的容量进行评估是非常重要和必要的.本文讨论了如何设计并实现一套多数据融合的算法以生成一种统一的融合数据,这种融合数据是在现有的多种数据源的基础上,形成对大范围、全空域的实际飞行状况的现实情况进行监控,其特点之一就是具有统一的时空坐标系,以便为后续的统计和预测数据库的建设和仿真提供支持.     

基于K-means聚类的无人机飞行风险评估（英文）

为量化评估低空空域无人机飞行风险,从飞行冲突、飞行环境和交通特性3个方面分析了无人机飞行风险影响因素,分别构建了无人机空中风险指标和地面风险指标,建立指标筛选模型和无人机飞行风险评估模型,提出了基于K-means聚类的无人机飞行风险评估方法。数值仿真表明本文提出的方法既能有效地评估无人机飞行风险,又能为无人机风险管控提供技术支撑。     

基于监视数据的实时飞行流量计算算法的设计与实现

实时飞行流量计算是空中交通流量管理的一个重要研究内容。本文构造了一种基于监视数据的实时飞行流量计算算法。算法将空域分为面空域、线空域和点空域三类,并针对3类空域结构设计了飞行流量计算方法,设计了避免重复计算处于特殊位置的航空器的计算流程。利用真实飞行轨迹进行验证,本文算法能实时计算出各类空域单元的交通流量,并且符合实际飞行原则和空域使用规则,是一种合理有效的实时飞行流量计算方法,具有一定的参考价值和实用性。     

遗传算法在飞行冲突解脱中的应用

随着空中交通流量的增加，我国的空中交通系统面临着越来越严重的航线拥挤，飞行冲突变得日益严重。自由飞行是解决这一问题的有效方法，即允许飞行员选择最合适自己的飞行航线和飞行速度，其优势显而易见，但同时增加了管制员管制监控的难度 ，基于遗传算法的自由飞理论能有效地解决这一问题。本文论述了该方法在飞行冲突解脱中的应用。     

调整管制结构 充分利用空管资源—建立学院进近管制中心的设想

我院所属的广汉、新津、绵阳、遂宁机场地处四川盆地 ,周边机场密集 ,各机场的空域和航线交叉现象严重 ,因此 ,需要协调和调配的情况时有发生。而目前在我院各机场的本场、空域飞行由起飞线塔台指挥 ,航行训练由各机场管制室指挥 ,转场训练由院部管制室负责指挥。航行航线与转场航线有些是交叉或重叠的 ,但却由两个管制单位负责指挥 ,这就存在着发生冲突的不安全隐患 ,或者由于航行和转场训练不能同时进行 ,因而降低了空中资源的利用率。在这种情况下 ,建立学院进近管制中心将不失为一种解决问题的好办法。 (因洛阳机场相对独立 ,其进近管制…     

美国海洋空域空中交通管理自动化解决方案

本文介绍FAA制定的海洋空域技术和程序合作计划。FAA对海洋空域空中交通管理自动化技术和产品提出的目标是,第一,要使海洋空域的间隔标准降低,必须支持自动相关监视技术(ADS)和管制员—飞行员空地数据链通讯(CPDLC),并具有自动探测飞行冲突的功能。第二,为了减少管制员的工作负荷,必须消除对纸质飞行进程单的依赖(实际上根本就不再需要和使用纸质飞行进程单)以及管制员对纸质飞行进程单所作的相关维护更新工作,同时,还必须支持空中交通管理部门之间协调的国际标准协议,即支持空中交通服务部门之间的数据通讯。第三,所有相关的监视数据和通讯数据必须能够自动处理,系统本身不会因为维护而中断服务,要求必须具有功能完全相同的备用系统。     

通用航空器飞行轨迹模型研究

目前我国低空空域的改革已经进入深化阶段,为评估低空空域的安全风险,有必要对通用飞机的轨迹进行研究。本文提出了非管制空域内通用航空器的自由飞行轨迹模型。模型根据通用飞机的目标航向和航向周期对通用飞机的水平轨迹进行计算,根据目标俯仰角和俯仰周期对通用飞机的垂直剖面进行计算,并通过几何方法详细计算了通用飞机的转弯轨迹。模型验证显示,该模型产生的通用飞机模拟轨迹,与实际轨迹具有很高的相似程度。模型可为低空空域的安全评估提供支持。