淺談基于空中交通管理自動化的集成系統(tǒng)研究論文
一、前言
在大數(shù)據(jù)背景下，我們面臨著海量的信息，空中交通管理系統(tǒng)也不例外，傳統(tǒng)單一的空中交通管理系統(tǒng)已經(jīng)遠遠不能滿足現(xiàn)在的實際需求，如果能夠利用發(fā)達的通信技術(shù)，設(shè)計空中交通管理自動化的集成系統(tǒng)，實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)信息的共享，這對于提高空中交通管理事業(yè)的安全運行以及穩(wěn)固發(fā)展具有非常重要的作用。因此，本文針對空中交通管理自動化集成系統(tǒng)的研究具有非常重要的現(xiàn)實意義。
二、空中交通管理系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析
目前，空中交通管理系統(tǒng)分為三個方面，分別為空中交通控制、空中交通容量和流量管理、空域管理，空中交通管理系統(tǒng)的作用是為空中交通提供實時的服務(wù)，防止發(fā)生任何沖突和解決任何問題，以此保證空中交通的安全。現(xiàn)有的空中交通管理系統(tǒng)通常是由專門的人員進行管理，每一個部門的主要任務(wù)就是當(dāng)飛機獲準(zhǔn)進入之后，投入最大數(shù)量的人員和能力實施監(jiān)控與管理，以此保證空中交通運行條件處于絕對安全的狀態(tài)。作為空中交通管制員，其最重要的任務(wù)就是保證空中交通的安全，防止出現(xiàn)任何問題和沖突。但是，空中交通系統(tǒng)的規(guī)模在不斷的擴大，其管理也呈多元化、復(fù)雜化方向發(fā)展，空中管制員的工作量和工作強度顯著的增加，不能夠有效的保證空中交通的絕對安全。因此，亟需一整套完善的自動化集成管理系統(tǒng)實現(xiàn)對空中交通系統(tǒng)的管理。
三、基于空中交通管理自動化集成系統(tǒng)的設(shè)計
1 空中交通管理自動化集成系統(tǒng)的設(shè)計原則。空中交通管理自動化集成系統(tǒng)的設(shè)計原則包括以下幾個方面：(1)安全性，首先應(yīng)該保證空中交通管理自動化集成系統(tǒng)的安全性，防止出現(xiàn)非法授權(quán)操作，實現(xiàn)對系統(tǒng)技術(shù)維護管理席位、飛行計劃席位、管制系統(tǒng)的絕對控制，同時還應(yīng)該創(chuàng)建完善的數(shù)據(jù)備份以及恢復(fù)機制;(2)易操作性，采用三大區(qū)管理風(fēng)格的人機界面，這種人性化的設(shè)計方式便于進行人機對話和操作管理，便于交通管制員以及維護人員進行系統(tǒng)的操作以及維護;(3)先進性，空中交通管理自動化集成系統(tǒng)應(yīng)該盡可能多的采用國際先進、成熟的空中管理技術(shù)，以此滿足空中管理的現(xiàn)在以及未來的發(fā)展需求;(4)高性能，系統(tǒng)應(yīng)該采用性能與功能都非常強大的軟硬件，保證系統(tǒng)能夠全天24小時的可靠、穩(wěn)定的運行;(5)可維護性，重視集成系統(tǒng)的關(guān)鍵部位，尤其是對于影響系統(tǒng)全局的重要部分，必須重視該部分的可靠性以及維護性設(shè)計，通過檢測發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，通過維修或者更換的方式進行維修，以此保證系統(tǒng)能夠正常穩(wěn)定的運行，同時延長系統(tǒng)的使用壽命;(6)可擴展性，系統(tǒng)設(shè)計采用分布式體系結(jié)構(gòu)，預(yù)留了許多系統(tǒng)擴充的空閑資源，便于對系統(tǒng)的升級與優(yōu)化，同時使集成系統(tǒng)具有非常好的開放性。
2 空中交通管理自動化集成系統(tǒng)的設(shè)計
2.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計。數(shù)據(jù)庫設(shè)計主要包括以下幾個方面：(1)日志表(Log)，保存日志的基本信息;(2)外部接口表(Interface)保存外部接口的基本信息;(3)系統(tǒng)進程表(System Process)，保存系統(tǒng)進程的基本信息;(4)系統(tǒng)硬件表(System Hardwar)，保存系統(tǒng)硬件的基本信息;(5)告警參數(shù)表(WarningParameter)，保存告警參數(shù)的基本信息;(6)數(shù)據(jù)回放表(Flight Flow)，保存數(shù)據(jù)回放的基本信息;(7)飛行流量表(Flight Flow)，保存飛行流量的基本信息;(8)適應(yīng)性數(shù)據(jù)表(Basic Data)，保存適應(yīng)性數(shù)據(jù)的基本信息;(9)長期飛行計劃表，保存長期飛行計劃的基本信息;(10)告警表(Warnin)，保存告警的基本信息;(11)基本圖層表(BasicL a y er)，保存基本圖層的基本信息;(12)標(biāo)牌表(Tag)，保存標(biāo)牌的基本信息;(13)目標(biāo)航跡表(Track)，保存目標(biāo)航跡的基本信息;(14)飛行電報表(AFTN)，保存飛行電報的基本信息;(15)飛行計劃表(Flight Plan)，保存飛信計劃的基本信息。
2.2 功能模塊的設(shè)計。基于空中交通管理自動化集成系統(tǒng)的功能模塊主要包括以下幾個方面：(1)管制席位子系統(tǒng)的設(shè)計，該系統(tǒng)的用于為空中交通管制員，根據(jù)崗位的不同，可以將空中交通管制員飛衛(wèi)站調(diào)管制員、區(qū)管管制員、進近管制員、塔臺管制員等，不同崗位管制員的職能也存在一定的差異，因此自動化功能的需求也不盡相同，根據(jù)管制崗位的不同，該系統(tǒng)的管制席位包括站調(diào)計劃席位、塔臺管制席位、進近管制席位、區(qū)域管制席位，這些席位由相應(yīng)的空中交通管制員進行操作，并實現(xiàn)對空中交通飛行數(shù)據(jù)進行處理，對交通態(tài)勢進行監(jiān)控;(2)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的設(shè)計，網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)是空中交通管理自動化集成系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸通道，網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)內(nèi)部包括數(shù)據(jù)記錄回放子系統(tǒng)、監(jiān)視數(shù)據(jù)前置處理機、飛行數(shù)據(jù)處理機、監(jiān)視數(shù)據(jù)處理機以及各管制席位，采用三網(wǎng)運行的方式，即LAN-A、LAN-B、LAN-C，以此保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝耘c可靠性;(3)數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)的設(shè)計，數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)的設(shè)計主要包括以下幾個方面：直通雷達數(shù)據(jù)處理，由一臺高檔服務(wù)器組成直通雷達數(shù)據(jù)處理機，其作用是實現(xiàn)對直通雷達數(shù)據(jù)的分析與處理;飛行數(shù)據(jù)處理，由兩臺飛行數(shù)據(jù)處理機組成飛行數(shù)據(jù)處理設(shè)備，主要用于飛行計劃沖突探測、飛行計劃生命周期管理、飛行計劃等數(shù)據(jù)的分析與處理;監(jiān)視數(shù)據(jù)處理，由兩臺監(jiān)視數(shù)據(jù)處理機組成監(jiān)視數(shù)據(jù)處理設(shè)備，主要用于飛行計劃、雷達數(shù)據(jù)、各種告警數(shù)據(jù)的分析與處理;(4)信息引接子系統(tǒng)的設(shè)計，由數(shù)據(jù)通信處理設(shè)備與監(jiān)視數(shù)據(jù)前置處理設(shè)備構(gòu)成信息引接子系統(tǒng)，數(shù)據(jù)通信處理設(shè)備主要是實現(xiàn)對飛行數(shù)據(jù)以及其他數(shù)據(jù)的引接以及處理，監(jiān)視數(shù)據(jù)前置處理設(shè)備主要是實現(xiàn)對雷達數(shù)據(jù)的處理。
結(jié)語
目前，空中交通行業(yè)對管理系統(tǒng)提出了更高的要求，為了保證空中交通能夠安全、穩(wěn)定以及高效的運行，就應(yīng)該設(shè)計一套完善的基于空中交通自動化的集成系統(tǒng)，本文對此進行了分析，希望能夠為空中交通行業(yè)的相關(guān)人員提供一定的參考。
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