国际民航组织协作环境下飞行和流量信息概念浅析

为了推动全球未来空管系统的发展,国际民航组织先后制定了《全球空中交通管理运行概念》、《全球空中航行计划》、《全球空管系统需求手册》和《全球航行系统绩效手册》等纲领性文件,确定了未来全球空管系统的发展方向。为了进一步细化未来全球空管系统在飞行和流量信息方面的运行和数据需求,国际民航组织航行委员会下辖的空中交通管理需求和绩效专家组(ATM RPP)经过数年的酝酿,提出了一个可替代现有国际民航组织飞行计划的机制——协作环境下飞行和流量信息(FF-ICE)概念。该概念对包括军民航在内的空中交通管理单位的需求作了通盘考虑,重点放在了飞行和流量信息的数据交换、数据共享、数据完整性和数据保密等     

空中交通流量信息发布系统数据规划研究

由于缺乏对空中交通信息的共享,在空中交通流量不断增长的状况下,一方面管制员的负荷不断增加,另一方面造成空域资源的浪费和大量的航班延误,所以有必要建立空中交通流量信息发布系统向民航各部门发布统一的信息.数据库是信息发布系统的核心,所以对数据进行规划是数据库建设的基础性工作.参考美国的空中交通管制系统指挥中心(ATCSCC)的信息发布系统的相关内容,对我国的空中交通流量信息发布系统的数据规划进行了研究,建立了系统的业务模型,分析绘制了系统数据流程图,说明了系统数据模型的建立过程.     

甚高频数据链处理系统的发展和应用

甚高频数据链处理系统(VHF DLP)采用甚高频频率,使机载计算机与地面计算机之间进行大量数据高速地、无误地相互交换以提供空中交通管理(ATC),自动相关监视(ADS),气象信息,发动机监控,航班运行控制,空地通信,飞行计划和旅客全球电话通信等服务。其优点是空地信息交换更快、更可靠并减轻了机组的工作负担。     

基于NetLogo的终端区交通流仿真

空中交通流仿真可用于分析空中交通流特性及其要素之间的相互关系,以揭示空中交通流随时间和空间的变化规律,阐明空中交通现象及其机理。采用多智能体仿真工具NetLogo建立终端区进场交通流仿真模型,并实例化描述了工具在空中交通实验中的建模和实验过程。结果表明,基于智能体的仿真建模工具可用于空中交通仿真实验,较好地再现真实世界的交通流特性。NetLogo是一个方便实用的空中交通仿真建模研究工具。     

网络化空中交通管理系统

随着信息、通信和卫星技术在航空领域的广泛应用,民航空中交通管理方式正在发生深刻的变革。未来空中交通管理系统将以高可靠性、可用性、完好性、实时／准实时的网络化通信、导航、监视为基础,为用户提供全球范围、全天时、全天候的一体化、无缝互联的实时协同空中交通服务。     

巴西飞机工业公司2008年飞机交付量创新高

1月16日．欧盟委员会通过了关于欧盟空中交通管制系统使用数据链接技术的新规则，以使地面空管人员和飞行器驾驶员之间更好地进行数据信息传输，实现欧盟空管系统的现代化。欧盟委员会指出，数据链接技术是地面空管人员和飞行员之间通信的一场革命，对欧洲天空中实现统一的交通管制系统现代化至关重要。数据链接技术可以允许地空之问传输书面信息，是对地空间语音通信的重要补充，     

基于复杂网络的空中交通特征与延误传播分析

空中交通流量管理主要集中在尾随间隔、空中等待等局部战术空中交通流量调配,对空中交通流量整体运行规律、延误传播和整体解决的研究较少。航空运输网络是一个复杂系统,从复杂网络理论角度对航空运输网络进行研究很有必要。首先,分析了空中交通流量网络的度、度分布、权值、权分布、流量、容量、延误等静态特征;然后,提出了空中交通流量网络整体效能评估方法,使用选择性攻击和随机攻击方法分析了空中交通流量网络的抗毁性,基于负荷容量级联失效模型和病毒传播模型与空中交通延误传播的相似性建立了空中交通延误传播模型,最后,使用实际运行数据验证了空中交通流量网络的特征与延误传播模型的有效性,该研究可以为大范围空中流量管理提供决策支持。     

我国空中交通管理体制的变革与发展

空中交通管理体制指空中交通管理系统的组织制度,在空中交通管理活动的各种要素中处于主导地位,决定空中交通管理的性质、空中交通管理活动的方向和空中交通管理     

基于卷积神经网络的终端空域交通复杂度辨识

辨识终端空域交通复杂度对空中交通管理的安全和效率起着关键作用。利用交通态势的瞬时图像,基于深度学习研究终端空域交通复杂度的辨识方法。构建交通态势图像,并通过对复杂性指标进行聚类实现数据标记。提出了基于卷积神经网络分类的交通复杂度辨识方法。以广州终端空域的进离场运行为研究案例实施验证。结果表明,一方面,包括飞机经度、纬度、高度和速度信息在内的图像可以充分代表空中交通的复杂性;另一方面,所提出的模型可以有效识别终端空域空中交通复杂性。     

终端区进场交通流广义跟驰行为与复杂相变分析

空中交通流特性分析是空中交通流理论研究的重要内容,是空中交通管理的重要依据。基于终端区交通流混杂动力特征,采用模糊逻辑方法提出了航空器动态期望间隔控制策略,运用"刺激-反射"跟驰理论和局域先到先服务(FCFS)的原则建立了终端区交通流广义跟驰模型,并基于NetLogo构建了终端区交通流多智能体仿真平台,结合广州白云机场(ZGGG)02R跑道进场实例,演析了终端区进场交通系统涌现行为,揭示了交通流的速度、密度和流量3个基本参数之间的相互关系,发掘了空中交通蕴含的自由态、畅行态、亚稳态、伪拥塞态和同步态等5个演变相态,剖析了不同交通组织、间隔标准和流控策略下交通流的相变规律。研究成果可为丰富完善空中交通流理论奠定部分基础,为科学管控空中交通提供重要基础支撑。     

民航ATC系统中交通信息的数据融合

民航空中交通管理系统的核心是交通信息处理，随着我国民航建设事业的发展，各地区的网络的互联，雷达信息源的分布数量的增加，自动相关监视技术的逐步应用，传统的交通信息处理模式技术已经不再适应新的形势的需要，根据民航空中交通管理系统的特点，对交通数据融合在民航空中交通管制系统（ＡＴＣ）中的一些应用前景作了一些探讨。     

基于嵌入式系统的 ADS-B 接收机软件设计和关键技术分析

广播式自动相关监视(ADS-B)是基于 S 模式空-地、空-空数据链完成监视、信息传递和导航的一种空中交通管制(ATC)新技术.本文提出了基于 Vxworks 嵌人式操作系统的 ADS-B 接收机核心软件设计,论述了系统实现所需的邻机数据管理、格雷码解码以及位置信息处理等关键技术以及软件实现方法     

Data link communication equipment approved by USAF for civil air traffic control

Operations within civil airspace will transition from traditional ground-based air traffic control (ATC) to air traffic management (ATM), a concept that requires aircrews and ground managers to share responsibility of aircraft separation assurance. Increased levels of information exchange will be necessary for this concept to work safely; therefore, air-ground communications will transition from voice to data link communications. The nature of data link communications procurement requires that avionics suppliers not only verify their products meet contractual performance requirements, but also demonstrate that their products are compatible with civil communication networks and ATC. In addition, the USAF needs to demonstrate that their crew-training program is adequate to maintain the required level of aircrew proficiency and equipment can be maintained for the required level of system performance, integrity, and interoperability with the civil environment. This paper outlines some of the certification issues facing the USAF with respect to the "Approval for Use" of data link equipment to be used for communication with ATC. It will also suggest a methodology for the avionics supplier and USAF to obtain the approvals required to ensure the installation of data link communications equipment on military aircraft will remain interoperable with civil ATC.     

Digital air/ground communications for air traffic control

The early 1990's communications for air traffic control (ATC) uses analog single channel radios with conventional amplitude modulation (AM) in the very high frequency (VHF) band. To overcome eventual saturation of the current system, a sample “next generation” ATC communications system has been designed to increase capabilities and provide a graceful transition from the current system. The new ATC communication system must address problems with the modulation format and a balance between increased channel capacity and overall cost. The controller/pilot workloads can be reduced in that the information segments allow for either semi-automatic or fully automatic handoff or frequency change. The principal performance factor is the addition of data, fully integrated with voice, while offering an increase in throughput. The architecture is structured to put priority on the uplink voice messages while offering significant information capacity capabilities for external data sources. When digital data and voice communication systems mature in the ATC environment, a natural evolution to more data traffic and less voice will occur. At that time, a simple restructuring of the channel assignments and priorities could offer increased throughput for connection to ground based data sources such as high capacity routers     

基于非线性加权的管制系统灰色综合风险评估

从运行过程出发,将管制系统分解为飞行情报服务报告、机场管制、进近管制、区域管制四个子过程,得到了管制过程中的不安全因素,建立管制系统风险评估指标体系,利用网络分析法（ANP）确定各指标权重。基于非线性加权的灰色综合模型对管制系统进行风险评估,并结合某系统实例进行计算,验证了评估方法的有效性与准确性。     

空管飞行冲突分析与模拟系统设计实现

随着民用航空的发展，空中交通流量加大，飞行冲突增加，空中交通管制部门的工作难度提高。目前国内还没有一套便捷的系统用于对空管飞行冲突进行分析，仍采用人工方式评估，效率较低。介绍了一套基于普通计算机的飞行冲突评估系统，重点介绍对雷达信息的转存和处理，及对冲突目标的分析和模拟，实现利用计算机的精确、高效特性解决管制工作中遇到的分析、评估和培训问题。     

AVENUE: a platform for testing new concepts,the building block of a european ATM system

Faced with the urgent need to facilitate the next generation of Air Traffic Management systems and to alleviate the insufficient interoperability of its components, standardisation and validation activities have to be promoted. The AVENUE project brings to the public domain a set of interfaces and an ATC data dictionary defined by consensus of all stake-holders. The project goes on to prove the correctness of an architecture for open validation platforms with a first instance based at the Eurocontrol Experimental Centre which was built with existing ATC components provided by key European ATC players. This will constitute a solid basis for validation activities in the European Commission 5th Framework Programme and in other R&D programmes.     

航空器通信寻址报告系统数据处理技术研究

在实时追踪航空器动态的各类信息中,航空器通信寻址报告系统(ACARS)数据的精度和更新速度虽然无法和空管雷达相比,但其作用距离远、信息内容丰富的优点对空中交通管理尤为重要。由于目前国内民航采用的ACARS数据处理系统全部是引进美国ARINC公司的产品,极大地的限制了ACARS数据的应用。本文将尝试研究ACARS数据处理技术,以期对开发中国自己的数据处理系统做出贡献。     

空管模拟机的IBM ViaVoice技术实现研究

阐述了空管模拟机自动机长席位的实现方法。通过对语音识别技术的研究,在引进IBMViaVoice语音识别系统的基础上,根据空管模拟机的功能需求,通过对其主控软件的改进,使语音识别技术与管制训练控制系统有机结合,实现了自动机长席位对非特定管制学员、连续管制指令语言的识别和仿真模拟雷达显示控制。     

大型民用客机管制与监视系统验证及测试平台的构建

研发大型民用客机航路管制与监视系统验证及测试平台,从而实现机地数据通信系统环境下的航路管制与监视信息的数据地面接收和处理;同时,依照现有的空管航路管制与监视功能的国际标准和相关区域的运行要求,实现地面管制系统向机载系统的数据发布。该项研究成果能对口飞机机载数据链相关的ATC(Air Traffic Control,空中交通管制)功能和部分监视功能ADS-C(Automatic Dependent Surveillance-Contract,合同式自动相关监视)、ADS-B(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast,广播式自动相关监视),提供对应的地面收发端,监控机载系统数据状态。