计算机辅助系统在空中交通管制中的相关设计探讨

摘 要 所谓空中交通管制，是指利用通信、导航技术和监控手段对飞机飞行活动进行监视和控制，以保证飞行员安全、有秩序的飞行，为了确保飞行员在空中安全飞行，将计算机辅助系统应用在空中交通管制中，进而避免因人为因素而造成空中交通管制事故，文章对计算机辅助系统在空中交通管制中的相关设计进行分析探讨。

关键词 空中交通管制；计算机辅助系统；设计分析

中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）10-0097-01

计算机辅助系统简称“ATCCAS”，采用计算机辅助系统对空中交通管制进行相关设计，即采用模块化的设计方法来建立管制席飞行冲突判断模块和管制席SDC处理模块等，进而避免因人为因素对空中交通管制安全保障的不利影响。

1 空中交通管制工作流程

图1 计算机辅助系统结构图

为了确保飞行员在空中交通管理中的安全性，利用计算机辅助系统（ATCCAS）对空中交通管制进行设计，以保证航空器、旅客安全达到目的地。分析某区域管制室管制区域，其计算机辅助系统结构如图1所示，根据某区域管制室收到航空器起飞的电报，航班信息动态自动处理系统将收到的信息生成相应的航班进程单，并打印出来，打印出来的航班进程单需要人工按扇区送到各扇区协调席备用，当航空器需要起飞时，各扇区管制席只需要将处理的进程单移交（Handover）给相邻管制区，并由相邻管制区的管制席对航空器进行实时管制指挥，计算机辅助系统（ATCCAS）主要是通过建立一个进程单按扇区进行分送，并由分送器（SSTU）将FIAPS发送的进程单数据来形成SDC，从而完成空中交通管制的辅助工作。如图2所示，表示扇区内部管制在实际中的工作流程，航空器在起飞时，需要协调席准备好航空器进程单，并根据空中交通情况航空器的ATC放行许可，当协调席与进近管制室协调好移交高度后，需要将进程单移交给管制席，当航空器将要达到目的地后，则需要由相邻管制席通过移交电话向协调席移交该航空器的高度、过交接点时间等信息。需要注意的是：管制席在接收到协调席、相邻扇区管制席移交的进程单后，应充分考虑航空器需要走的航路、路线、航空器航路、航线交叉飞行时有没有与其他航空器同高度的；若航空器在飞行过程中有同高度的航空器，则需要判断航空器是否满足相关管制间隔等，充分考虑这些因素，以保证航空器安全飞行。

利用计算机辅助系统（ATCCAS）设计为空中交通管制多任务实时系统，通过运用飞行冲突判断法来实时监控当前航空器的运行状态。根据职责分工，ATCCAS系统的协调席应完成新的进程单生产、移交信息、监控管制席界面飞行冲突等功能，而ATCCAS系统中的管制席应完成接受协调席、相邻扇区移交的进程单；判断各个航空器之间的冲突；进行数据项、进程单撤销和扇区间的传递操作等功能。

2 计算机辅助系统（ATCCAS）设计

计算机辅助系统主要由协调库信息处理模块、管制库信息处理模块等两大部分组成，针对计算机辅助系统的数据流分布走向，其主要以字母来表示的，如A、B、C、D、E……，分析数据流A，其主要是被协调席进程单信息数据流接口模块进行处理，而数据流X主要是相邻扇区管制席发送来的SDC。

分析SSTU系统模块的功能，SSTU主要负责对FLAPS送来的SDC进行分拣，并根据SDC方向标志位置来按扇区传送到各扇区对应的子系统。其中，SDC的格式主要包括航班号、起飞机场、目的地机场、机型FligntType、起飞时间、高度、航路点、预计过点时间、地速、方向标志项、移交标志位、协调信息位等。

2.1 计算机辅助系统（ATCCAS）协调席设计

协调席设计主要包括协调席SDC处理模块、协调席界面模块、协调席进程单排序模块和协调席信息处理模块等，1）协调席SDC处理模块主要包括进程单生产模块和进程单判读模块，即从SSTU中接受信息来生成进程单，航空器起飞进程单生成后，则需要将生成单的信息发送至进程单判读子模块中，并由进程单判读模块对进程单中航路的一点来进行判断；2）协调席界面模块，其主要是按扇区划分的不同来显示不同的备用进程单，并以进程单形式列表显示在窗口上，当管制单位需要将生成的进程单移交给管制室时，首先应点击相应的管制单位分区，并找到相应进程单记录的时间、高度等，激活ATC，进而生产新的进程单，协调界面模块还具有监控管制席飞行冲突及其他扩展功能，主要包括能接收管制席的冲突信息和提供管制环境飞行动态信息栏等；3）协调席进程单排序模块，其主要是根据各取里进程单以链表形式连接组成SDCLink来进行时间上的排序；4）协调席信息处理模块，其主要是负责与管制席之间的信息的发送与接收，发送的信息包括进程单单元信息、管制环境飞行动态栏的内容和进程单已被移交信息，而接收的信息，主要包括管制席的冲突信息、管制席需要移交的进程单信息等。

2.2 计算机辅助系统（ATCCAS）管制席设计

1）管制席SDC处理模块，主要包括对SDC数据结构的操作处理和地速的给定；2）管制席进程单排序模块，通过生成管制席进程单排序方案，当有新的进程单进入或航路点发生改变等事件发生时，通过向排序模块发送排序请求来进行排序；3）管制席界面模块，主要是为系统提供界面管理功能，该模块主要分为功能模式区、工作区、管制信息显示区、系统时间区和冲突信息显示区等五个区；4）管制席飞行冲突判断法则模块，其是计算机辅助系统（ATCCAS）的核心模块，通过管制员对冲突信息进行判断处理，进而规范航空器的管制间隔。

3 结束语

利用计算机辅助系统设计空中交通管制的多任务实时系统，对航空器的信息进行分析处理，以保证航空器安全飞行，避免因人为因素空中交通管制安全保障的不利影响。

参考文献

[1]周禄华，金艳平.高可用性空中交通管制系统的研究与设计[J].电子质量，2011（04）：22-24.