空域管理相关技术研究

引言 在众多的法规和文献中，对空域管理概念的描述不尽相同，但就其核心而言，空域管理是指依据既定空域结构条件，实现对空域的充分利用，以满足不同空域用户的需求。     

加快低空空域改革促进通用航空发展

空域如同土地、河流和海洋一样，是一个国家的重要自然资源，世界各国都非常重视对空域特别是低空空域开发和使用。目前，我国低空空域资源处于尚待开发阶段，如何在避免影响军事航空、公共运输航空飞行的前提下，尽可能满足低空用户的飞行活动，促进低空空域的有效利用是值得关注和研究的问题。因此本文从低空空域需求状况入手，分析低空空域飞行活动发展趋势及当前低空空域管理存在的问题，提出加快低空空域改革的建议。     

航空发达国家的空域分类及其对我国的启示

空域就是飞行所占用的空间，同国家的领土、海洋一样，也是国家的重要资源。随着航空事业的不断发展，飞行密度不断增加，为增加空域的安全水平，实现空域资源的优化配置，满足不同空域用户的需求，必须对空域进行合理的分类。我国国家空管委办公室确定了我国实施空域分类的目标时间为2010年，科学合理的对空域进行分类是我国空中交通管理的重要工作。     

国际低空空域管理办法与启示

空域，如同地域和海域，是有限的自然资源。低空空域是空域的重．要组成部分，是通用航空活动的主要空间。随着我国经济和社会发展，通用航空事业快速发展，对低空空域的使用需求与日俱增，合理且有效地使用低空空域，可以促进航空事业的发展，尤其是通用航空事业的发展，为经济建设、国防建设和社会发展产生积极影响。低空空域的管理效率取决于对其管理的方法和手段。     

中美空域管理对比分析

空域是一种国家资源，而我国目前在空域资源的利用和管理方面存在一些不足，如空域结构划设落后，空域管理不合理，军民航飞行冲突频发等。通过比较分析中美两国的空域结构和管理，本文提出了一些改进措施。     

空域管理数字化转型思考

<正>空域管理在确保航空器安全、优化空中交通流量等方面具有重要作用，随着民航业的发展，现有空域管理模式将无法满足未来发展需求，需要不断优化和吸引新的技术，开展数字化转型，促进空域管理现代化发展。本文通过分析我国空域管理现阶段面临的挑战，探讨空域管理数字化转型各相关方的转型目标，思考转型对空域管理价值链的深远影响，并给出发展建议。     

空域管理中的军,民航协商机制

空域首先表现为国家主权上的政治意义，即领空的概念。芝加哥公约至今沿用了1919年巴黎公约有关领空的提法：“每一个国家在其领土之上的空气空间具有完全的、排他的主权。”当航空器具备飞离人们视线的能力后，产生了对飞行安全的固有忧虑，尤其在空域中有多个使用者，彼此成为对方活动的障碍物时，出现了对空域使用安全的强烈要求，空中交通管制由此产生。随着航空业的繁荣，空域的繁忙、拥挤导致普遍意义上的空中等待及地面延误，空域使用的经济性原则成为空域管理者及使用者的共识。空域管理的三大原则：主权原则、安全性原则和经济性原…     

基于核主成分分析的空域复杂度无监督评估

空域复杂度评估作为衡量空域运行态势、管制员工作压力的关键手段，是运行调控的基础。由于影响因素众多，不同因素间耦合关联复杂，且标定样本很难获取，空域复杂度的准确评估被公认为航空领域的一个挑战性问题。提出了一种空域复杂度的无监督评估方法。首先通过核主成分分析挖掘原始样本各维度的非线性耦合关系，准确提取能够最大化复杂度评估信息量的主成分，进一步设计了可按需定制的主成分聚类方法，实现了无监督条件下空域复杂度的准确评估，为空域划分、流量管理提供了有效的技术支撑。     

现代空中交通管理中的空域规划关键技术

空域资源的合理规划与使用是满足未来空域多元化与灵活性需求、促进航空运输业可持续发展的重要基础。空域规划技术是现代空中交通管理中的一项核心技术，对于优化我国民用航空空域资源、指导我国特殊空中交通管理体制下的空域运行具有重要意义。     

对我国空域管理改革问题的思考与对策

在我国进行第三步空管体制改革时，必须注意对空域管理问题的研究。军民航空管部门应从树立大局意识，理顺飞行空域结构，明确空域管理权限、范围和职责，推进“统一管制”目标实现等方面做好空域管理工作，为国家空管体制下一步改革做出应有贡献。     

基于进离场流量和冲突发生位置的扇区规划

随着空中交通流量的日渐增大，空域结构及交通流分布的不合理性导致空中交通管制与飞行安全存在着一定的隐患。鉴于机场进近区是限制空域运行能力的主要瓶颈，针对如何提高空域资源利用率从而提升空域容量进行了进近区扇区规划，提出了考虑飞行流量、冲突发生的位置以及空域运行情况等因素建立的扇区容量均衡模型，利用霍夫曼编码原理进一步找到了扇区边界，并验证了方法的科学性和合理性。     

基于网络的空域模型

以网络为工具从成本的角度研究复合空域的交通及其优化问题，给出了一种复合空域成本优化的网络模型。该模型可作为真实空域的简化和直观描述，用于空域内空中交通成本的分析及优化。     

南中国海,一片更完美的天空

南中国海空域是连接亚、美、欧几大洲的重要的国际航路空域，由于历史的原因，长期以来一直由外国人执管。在国际民航组织的大力支持下，随着中国经济力量的增强和中国政府长期以来的不懈努力，南中国海空域管制权终于在２００１年１１月２日交到了中国手中。南中国海空域管制权回到中国手中，该空域航路除了得到高科技、具备国际标准的设备、人员的保障外，该空域的航路结构调整和重组也得以展开，如在原来两条主要航路的基础上新增四条平行航路，原来绕道外海上空的航路此次直接取道海南岛上空，并将在一定空域缩小飞行的垂直间隔和侧向间隔。负责南中国海空域管制的中国民航三亚责任区的启动，对中国民航的发展具有重要的战略意义，对推动中国民航空中交通管制水平的国际化将起到重要作用。     

美军推动UAS陆基感知和规避系统的发展

在美国，无人机目前还不能进入民用空域飞行。从阿富汗撤军以后，美军大量的无人机及其机组将面临着在国内民用空域开展无人机系统的训练和操作问题。为此，美军研究并开发了感知和规避系统，以保证美军无人机系统在国内空域的训练和安全。     

通用航空低空运营法规标准体系建设研究

低空空域是通用航空产业链可持续协调发展的重要物质基础。科学合理地开发和利用低空空域资源，直接关系到国家的经济建设、国防建设和社会发展的全局。通用航空低空运营法规标准体系主要包括三部分：一是低空空域空中交通管理，包括空域分类、飞行规则和管制规则；二是低空运营管理，包括低空空域用户航空运营人经营许可和非经营登记管理、运行合格审定、适航管理、从业人员资质、航空安全和安全保卫等；三是低空服务保障管理，包括通用航空机场运行合格审定、飞行服务站运行合格审定等方面。     

新时期空域规划理念转变分析

为满足不断增长的空中交通需求，我们在提升空域系统容量方面进行了大量投入，但空域仍变得越来越堵，延误已成为我们日常生活的一部分。空中交通拥堵问题是空中交通供需求失衡的反映，更是经济发展、人民生活水平不断提高的反映，但同时又降低了人们的出行质量。与此同时，美国、欧洲与我国空域面积相近，飞行量数倍于我国，但却呈现另一幅景象，除了空域管理体制、空域要素配置比例以及管理水平存在差异外，我国空中交通规划本身也值得反思，特别是起着核心统领作用的骨干肮路航线网络规划更应顺应政策环境、技术发展的变化及时调整，转变理念思路，尽量让拥堵不要发生在航路上，更不要发生规划思路上。     

单向循环航路改造对空中立交桥的影响

随着我国民航事业的飞速发展，航班流量持续增长，在我国现有空域管理体制下，有限的民航可用空域资源与持续增长的飞行流量之间的矛盾变得愈发突出，给民航空管运行安全带来了前所未有的压力。为保证飞行安全，降低冲突调配难度，在航路运行中，空管部门往往利用搭建空中立交桥的空域使用手段来缓解管制运行压力，降低管制运行风险，但立交桥的固化使用同时又在一定程度上影响了空域资源的使用效率。为解决该问题，空管部门提出了应用单向循环进行航路改造的思路。本文从空域管理视角阐述空中立交桥的概念、成因、利弊以及单向航路改造对空中立交桥所产生的影响，以期更多人能对该问题有所了解，并提出有益建议。     

受限航路空域自主航迹规划与冲突管理技术

为了解决在基于航迹运行的空中交通管理自动化系统中人机意识同步的问题，以航路运行为对象，开展了面向受限空域的自主四维航迹（4DT）冲突探测与解脱（CD&R）技术研究。基于自由航线空域（FRA）环境，提出基于栅格的空域离散化处理与计算方法；在此基础上，提出受限空域自主航迹运行两阶段方法：阶段1运用可视图（VG）法和Dijkstra算法，实现了满足限制区约束的航空器期望航迹快速规划；阶段2提出航迹可达时空域模型及其图形化表达方法，并基于连续飞行动力学推导出了不同情况下的航空器位置更新模型，并采用局部冲突探测与解脱方法，以飞行距离最短为目标，实现航空器自主路径与速度联动规划，从而支撑空地、人机认知同步的无冲突四维航迹生成；最后，以中国西部典型空域为运行场景开展仿真实验，验证了所提方法的计算高效性和模型有效性，并对栅格尺寸和探测距离这2个关键参数进行了灵敏度分析。结果表明，所提方法能够支撑复杂空域高密度运行环境自主航迹运行，为推动自主空中交通系统发展提供了新思路和新方法。     

灵活分配和使用空域实行空域三级管理

灵活分配和使用空域,实行空域三级管理的思想,早在1992年就由欧洲空中交通管理专家研究提出,并在1994年得到了负责欧洲空域协调的北大西洋公约组织的支持和欧洲运输部长第四次会议的基本认同,目前正在组织实施。它的基本观点是,空域不再划分为民用或军用空域,应把它看作一个连续的整体,逐日分配,灵活使用,空域隔离只是一种临时措施。灵活分配和使用空域的基础是,对空域实行三级管理。通过对空域民用和军用要求战略性协调,做好空域逐日分配工作,可使空域的民用和军用用户都能更有效地利用空域。     

三维战术训练空域规划方法研究

三维战术训练空域规划是对空域的合理规划利用,人工排样已经无法保证空域的安全有效利用,寻找高效快速的算法对于提高空域利用率和训练效率具有重要意义。通过对空域规划的理论研究,结合空域特性,将整个空域划分为立方体单元,构建相应的训练空域规划模型;在此基础之上,利用改进的遗传算法来寻求最优方案,剔除了大量不可行解;通过实例仿真验证该空域规划模型的合理性和有效性。结果表明:该空域模型是合理和有效的,提高了空域规划的速度和准确度。