從馬航失聯(lián)到空中交通管理

1、空中交通管理,馬航失聯(lián),隨著商業(yè)飛行的開始，航空運輸涉及的范圍越來越多為了安全和效率起見，要求飛行活動能按照一定的規(guī)則來組織進行，這就是空中交通管理。,1.1 空中交通管理的發(fā)展,第一階段是在20世紀30年代以前 第二階段是在19341945年期間 第三階段出現(xiàn)在1945年至20世紀80年代 第四階段從20世紀80年代后期開始,1.1 空中交通管理的發(fā)展,一、第一階段是在20世紀30年代以前,小飛機 目視飛行,紅旗和綠旗,信號燈,1.1 空中交通管理的發(fā)展,DC3 21座,波音247 10座,無線電通信和導(dǎo)航,儀表飛行規(guī)則 程序管制,航路網(wǎng)和管制中心,1.1 空中交通管理的發(fā)展,二、第二階段是

2、在19341945年期間,B-52,波音 367-80，波音 707 的原型,雷達管制,1.1 空中交通管理的發(fā)展,三、第三階段在1945年至20世紀80年代,先進航電系統(tǒng) 衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用,空地協(xié)同空管系統(tǒng),1.1 空中交通管理的發(fā)展,四、第四階段從20世紀80年代后期開始,1.2 空中交通管制系統(tǒng)的分類,按照管制范圍的不同,區(qū)域管制,進近管制,機場管制,飛行在航路上的航空器由區(qū)域管制中心負責(zé)提供空中交通管制服務(wù)。主要是飛行高度6000米以上的在大范圍內(nèi)運行的航空器。 任務(wù)是根據(jù)飛行計劃，批準飛機在其管制區(qū)內(nèi)的飛行，保證飛行的間隔，然后把飛機移交到相鄰空域，或把到達目的地的飛機移交給進近管制。

3、依靠空地通信、地面通信和遠程雷達設(shè)備來確定飛機的位置，按照規(guī)定的程序調(diào)度飛機，保持飛行的間隔和順序。,1.2 空中交通管制系統(tǒng)的分類,按照管制范圍的不同,區(qū)域管制,進近管制,機場管制,主要負責(zé)飛機的離場進入航線和進近著陸。進近管制是塔臺管制和航路管制的中間環(huán)節(jié)。進近管制要向航空器提供進近管制服務(wù)、飛行情報服務(wù)和防撞告警。依靠無線電通信和雷達設(shè)備來監(jiān)控飛機的。 下接機場管制區(qū)，上接航路管制區(qū)。部分重疊的，一般范圍大約在機場90公里半徑之內(nèi)，高度5000米以下。,1.2 空中交通管制系統(tǒng)的分類,按照管制范圍的不同,區(qū)域管制,進近管制,機場管制,由機場管制塔臺提供。主要靠目視來管理飛機在機場上空和地

4、面的運動。機場地面監(jiān)視雷達。 范圍：航空器在機場管制區(qū)的空中飛行；航空器的起飛和降落；航空器在機坪上的運動；防止飛機在運動中與地面車輛和地面障礙物的碰撞。較大的機場塔臺把任務(wù)分為兩部分，分別由機場地面交通管制員和空中交通管制員負責(zé)。,按照管制手段的不同,程序管制,雷達管制,1.2 空中交通管制系統(tǒng)的分類,主要的設(shè)備環(huán)境是地空通話設(shè)備。管制員在工作時，通過飛行員的位置報告分析、了解飛機間的位置關(guān)系，推斷空中交通狀況及變化趨勢，同時向飛機發(fā)布放行許可，指揮飛機飛行。 飛行計劃內(nèi)容包括飛行航路（航線）、使用的導(dǎo)航臺、預(yù)計飛越各點的時間、攜帶油量和備降機場等。,按照管制手段的不同,程序管制,雷達管制,

5、1.2 空中交通管制系統(tǒng)的分類,雷達管制員根據(jù)雷達顯示，可以了解本管制空域雷達波覆蓋范圍內(nèi)所有航空器的精確位置，因此能夠大大減小航空器之間的間隔，使管制工作變得主動，管制人員由被動指揮轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃又笓]，提高了空中交通管制的安全性、有序性、高效性。 目前在民航管制中使用的雷達種類為一次監(jiān)視雷達和二次監(jiān)視雷達。,1.3 新航行系統(tǒng)概述,新航行系統(tǒng)，由通信（C）、導(dǎo)航（N）、監(jiān)視（S）和空中交通管理（ATM）四部分組成，其中通信、導(dǎo)航和監(jiān)視系統(tǒng)是基礎(chǔ)設(shè)施，空中交通管理是管理體制、配套設(shè)施及其引用軟件的組合。 新航行系統(tǒng)主要新在“星基”上，即系統(tǒng)是以空中衛(wèi)星為基本特征的。導(dǎo)航是系統(tǒng)的核心，通信是系統(tǒng)的必

6、要條件，監(jiān)視可以說是系統(tǒng)安全保障的手段，三者缺一不可。,1.3 新航行系統(tǒng)概述,新航行系統(tǒng)主要是“衛(wèi)星技術(shù)數(shù)據(jù)鏈技術(shù)計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)”的應(yīng)用。系統(tǒng)在采用新技術(shù)方面有如下特點： 一是利用衛(wèi)星技術(shù)，從陸基通信、導(dǎo)航、監(jiān)視系統(tǒng)逐步向星基通信、導(dǎo)航、監(jiān)視系統(tǒng)過渡，逐步以星基系統(tǒng)為主； 二是數(shù)據(jù)鏈技術(shù)的開發(fā)利用，實現(xiàn)空地、地地可靠的數(shù)據(jù)交換、并進一步實現(xiàn)空空數(shù)據(jù)交換； 三是系統(tǒng)的數(shù)字化、計算機處理及聯(lián)網(wǎng)。,1.3 新航行系統(tǒng)概述,同現(xiàn)行系統(tǒng)相比，主要具有以下三個特點： （1）具有充分的覆蓋性，不受山區(qū)、沙漠和海洋的限制，能隨時準確掌握空情，從而大大提高飛行安全和空域利用率，飛機可以靈活選擇最佳的航線飛行，

7、節(jié)約飛行時間和油料消耗。 （2）能夠充分利用信息資源，實現(xiàn)一定程度上的集中管理，發(fā)揮流量管理中心和管制中心計算機的自動數(shù)據(jù)處理能力，也有利于航行系統(tǒng)實現(xiàn)全球統(tǒng)一協(xié)調(diào)運行，提高飛機的自治飛行能力。 （3）大大減少地面空管設(shè)施的數(shù)量，大幅度降低建設(shè)和維護費用。,通信系統(tǒng),數(shù)據(jù)鏈通信 （DataLink）,航空移動衛(wèi)星業(yè)務(wù) （AMSS）,航空電信網(wǎng) （ATN）,高頻數(shù)據(jù)鏈通信（HF） 甚高頻數(shù)據(jù)鏈通信（VHF） 二次監(jiān)視雷達（SSR）的S模式 自動相關(guān)監(jiān)視（ADS） 飛機狀態(tài)監(jiān)控 情報服務(wù)等,數(shù)據(jù)鏈通信 （DataLink）,航空移動衛(wèi)星業(yè)務(wù) （AMSS）,航空電信網(wǎng) （ATN）,包括話音數(shù)據(jù)通信兩

8、種方式，它使空中飛機在任何地方都能與地面進行實時有效的通信，且在空管中心的實時監(jiān)視之中。 與機載衛(wèi)星導(dǎo)航接收機相結(jié)合，可提供對飛機的自動相關(guān)監(jiān)視。,通信系統(tǒng),數(shù)據(jù)鏈通信 （DataLink）,航空移動衛(wèi)星業(yè)務(wù) （AMSS）,航空電信網(wǎng) （ATN）,新航行系統(tǒng)中通信系統(tǒng)的主體，融地面與空地數(shù)據(jù)通信為一體。 多子網(wǎng)、多優(yōu)先級、區(qū)分安全通信和非安全通信。 航空運輸各個單位的互聯(lián)，計算機系統(tǒng)中進行端到端的連接和高速數(shù)據(jù)交換。 管制員飛行員數(shù)據(jù)鏈通信（CPDLC），利用數(shù)據(jù)通信代替話音通信的ATC通信方式。,通信系統(tǒng),全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng) （GNSS）,所需導(dǎo)航性能 （RNP）,廣域增強系統(tǒng) （WAAS）,

9、本地增強系統(tǒng) （LAAS）,導(dǎo)航系統(tǒng),星基空中交通管理系統(tǒng)的核心 美國的全球定位系統(tǒng)（GPS） 俄羅斯的GLONASS 歐洲的伽利略 中國的二代系統(tǒng) 使用GNSS，飛機就可直線飛行，既縮短了飛機間隔，又省時省油，并提高了安全性、準點率與空間利用率，而且還能以此為基礎(chǔ)作自動相關(guān)監(jiān)視。,全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng) （GNSS）,所需導(dǎo)航性能 （RNP）,廣域增強系統(tǒng) （WAAS）,本地增強系統(tǒng) （LAAS）,導(dǎo)航系統(tǒng),RNP是指在指定空域和航路內(nèi)，裝備各種導(dǎo)航系統(tǒng)（或設(shè)備）的飛機在規(guī)定概率上能夠保持在指定軌跡的允許偏差以內(nèi)的能力。,全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng) （GNSS）,所需導(dǎo)航性能 （RNP）,廣域增強系統(tǒng) （W

10、AAS）,本地增強系統(tǒng) （LAAS）,導(dǎo)航系統(tǒng),精度尚未達到IIIII類精密進近著陸的要求。 在GPS的監(jiān)測和增強方面廣泛采用差分技術(shù)來提高精度，使系統(tǒng)成為“增強系統(tǒng)”。當(dāng)前航空界正在部署LAAS和WAAS。 LAAS主要用在機場周圍。 WAAS它可以解決海洋及邊遠荒漠地區(qū)的導(dǎo)航性能。,AC模式 二次監(jiān)視雷達,S模式 二次監(jiān)視雷達,自動相關(guān)監(jiān)視 （ADSA/C）,廣播式自動相關(guān)監(jiān)視 （ADSB）,監(jiān)視系統(tǒng),在民航中逐步淘汰，主要用于防空,主用系統(tǒng)，帶有數(shù)據(jù)鏈功能，視距監(jiān)視,未來的主用系統(tǒng) 依靠衛(wèi)星導(dǎo)航和數(shù)據(jù)通信,空中交通 管理系統(tǒng),空域管理 （ASM）,空中交通服務(wù) （ATS）,流量管理 （A

11、TFM）,飛行情報服務(wù) （FIS）,空中交通管制 （ATC）,航空氣象服務(wù) （AWS）,告警服務(wù) （AL）,空中交通管理系統(tǒng),空域管理（ASM） 在既定的空域條件下，實現(xiàn)對空域資源的充分利用。 它以時分共享空域的方式，按短期需求劃分空域以便滿足不同類型用戶的需要。,空中交通管理系統(tǒng),空中交通服務(wù)（ATS） 主要目的是防止航空器之間、航空器與障礙物之間發(fā)生碰撞，加速和維持有秩序的空中交通活動。,空中交通管理系統(tǒng),流量管理（ATFM） 當(dāng)某區(qū)域空中交通流量超出或即將超出該區(qū)域空中交通管制系統(tǒng)的可用能力時，預(yù)先采取適當(dāng)措施，保證空中交通流量最佳地流入或通過相應(yīng)的區(qū)域?？罩薪煌髁抗芾碛兄趯崿F(xiàn)空中交通管制的目的，能夠達到對機場和空域容量的最大利用效率。,空中