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(yùn)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(jìn)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(jì)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(jì)80年代 第四階段從20世紀(jì)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(jì)30年代以前,小飛機(jī) 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(dá)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(jì)80年代,先進(jìn)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(jì)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(jìn)近管制,機(jī)場管制,飛行在航路上的航空器由區(qū)域管制中心負(fù)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(yùn)行的航空器。 任務(wù)是根據(jù)飛行計(jì)劃，批準(zhǔn)飛機(jī)在其管制區(qū)內(nèi)的飛行，保證飛行的間隔，然后把飛機(jī)移交到相鄰空域，或把到達(dá)目的地的飛機(jī)移交給進(jìn)近管制。

3、依靠空地通信、地面通信和遠(yuǎn)程雷達(dá)設(shè)備來確定飛機(jī)的位置，按照規(guī)定的程序調(diào)度飛機(jī)，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(jìn)近管制,機(jī)場管制,主要負(fù)責(zé)飛機(jī)的離場進(jìn)入航線和進(jìn)近著陸。進(jìn)近管制是塔臺管制和航路管制的中間環(huán)節(jié)。進(jìn)近管制要向航空器提供進(jìn)近管制服務(wù)、飛行情報(bào)服務(wù)和防撞告警。依靠無線電通信和雷達(dá)設(shè)備來監(jiān)控飛機(jī)的。 下接機(jī)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(jī)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(jìn)近管制,機(jī)場管制,由機(jī)場管制塔臺提供。主要靠目視來管理飛機(jī)在機(jī)場上空和地

4、面的運(yùn)動。機(jī)場地面監(jiān)視雷達(dá)。 范圍：航空器在機(jī)場管制區(qū)的空中飛行；航空器的起飛和降落；航空器在機(jī)坪上的運(yùn)動；防止飛機(jī)在運(yùn)動中與地面車輛和地面障礙物的碰撞。較大的機(jī)場塔臺把任務(wù)分為兩部分，分別由機(jī)場地面交通管制員和空中交通管制員負(fù)責(zé)。,按照管制手段的不同,程序管制,雷達(dá)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(shí)，通過飛行員的位置報(bào)告分析、了解飛機(jī)間的位置關(guān)系，推斷空中交通狀況及變化趨勢，同時(shí)向飛機(jī)發(fā)布放行許可，指揮飛機(jī)飛行。 飛行計(jì)劃內(nèi)容包括飛行航路（航線）、使用的導(dǎo)航臺、預(yù)計(jì)飛越各點(diǎn)的時(shí)間、攜帶油量和備降機(jī)場等。,按照管制手段的不同,程序管制,雷達(dá)管制,

5、1.2 空中交通管制系統(tǒng)的分類,雷達(dá)管制員根據(jù)雷達(dá)顯示，可以了解本管制空域雷達(dá)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(dá)種類為一次監(jiān)視雷達(dá)和二次監(jiān)視雷達(dá)。,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(jì)算機(jī)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(diǎn)： 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(shí)現(xiàn)空地、地地可靠的數(shù)據(jù)交換、并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)空空數(shù)據(jù)交換； 三是系統(tǒng)的數(shù)字化、計(jì)算機(jī)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(gè)特點(diǎn)： （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(shí)準(zhǔn)確掌握空情，從而大大提高飛行安全和空域利用率，飛機(jī)可以靈活選擇最佳的航線飛行，

7、節(jié)約飛行時(shí)間和油料消耗。 （2）能夠充分利用信息資源，實(shí)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(jì)算機(jī)的自動數(shù)據(jù)處理能力，也有利于航行系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全球統(tǒng)一協(xié)調(diào)運(yùn)行，提高飛機(jī)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(hù)費(fèi)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(dá)（SSR）的S模式 自動相關(guān)監(jiān)視（ADS） 飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)控 情報(bào)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(jī)在任何地方都能與地面進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的通信，且在空管中心的實(shí)時(shí)監(jiān)視之中。 與機(jī)載衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)相結(jié)合，可提供對飛機(jī)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?cái)?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(yùn)輸各個(gè)單位的互聯(lián)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中進(jìn)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(qiáng)系統(tǒng) （WAAS）,

9、本地增強(qiáng)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(jī)就可直線飛行，既縮短了飛機(jī)間隔，又省時(shí)省油，并提高了安全性、準(zhǔn)點(diǎn)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(qiáng)系統(tǒng) （WAAS）,本地增強(qiáng)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(jī)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(qiáng)系統(tǒng) （W

10、AAS）,本地增強(qiáng)系統(tǒng) （LAAS）,導(dǎo)航系統(tǒng),精度尚未達(dá)到IIIII類精密進(jìn)近著陸的要求。 在GPS的監(jiān)測和增強(qiáng)方面廣泛采用差分技術(shù)來提高精度，使系統(tǒng)成為“增強(qiáng)系統(tǒng)”。當(dāng)前航空界正在部署LAAS和WAAS。 LAAS主要用在機(jī)場周圍。 WAAS它可以解決海洋及邊遠(yuǎn)荒漠地區(qū)的導(dǎo)航性能。,AC模式 二次監(jiān)視雷達(dá),S模式 二次監(jiān)視雷達(dá),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(bào)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(shí)現(xiàn)對空域資源的充分利用。 它以時(shí)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(shí)，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。空中交通流量管理有助于實(shí)現(xiàn)空中交通管制的目的，能夠達(dá)到對機(jī)場和空域容量的最大利用效率。,空中