监视技术对提高民航运行效率的作用研究

　　摘要：随着时代的进步，人们的生活水平不断提高，现代居民出行的习惯比较以往有了较大的改变，这使得民航公司的潜在用户数量越来越多，民航公司规模的拓展、航班的增加也成了必然的发展趋势。但是从空域与机场交通管控角度来看，传统的监视系统已经很难满足提高民航运行效率的需求。因此，如何提升监视系统的技术水准，提供更完善的信息监管平台，便成了决定民航公司发展的关键要素。

　　关键词：监视技术;民航运行效率;作用

　　引言

　　民航监视系统是对飞行器在民航内的飞行活动进行监视的所有设备的总称。民航监视技术是保障飞行安全。提高运行效率的重要手段。

　　1民航监视技术概述

　　民航监视技术是基于国际民航组织空域管控要求衍变而来的数据采集、传输、处理的技术。以往监视系统主要由一次监视雷达与二次监视雷达装置组成，在空域交通压力较低的环境内，能够通过飞机雷达装置信号的传输了解民航飞机的确切位置、高度和速度，初步保障旅客的生命与财产安全。但随着我国民航行业的不断发展，民航空域交通的压力、航班频次的增加，对监视系统的技术水准与输出处理效率提出了极为苛刻的要求，若无法在原有技术与系统基础上做出改善，势必会影响民航监视的实质效果。ADS-B监视技术基于卫星定位系统，能够更全面的掌控民航飞机的信息、速度、高度、经纬度，通过数据演算确定飞机的运行轨迹，以便提出更及时且可靠的指示，使民航交通系统处于可控状态，避免飞机相撞等严重事故出现，并提高空域的整体利用率。另外，ADS-B技术可准确反应民航飞机起降的时间、距离、飞行员指令等信息，以此构建实时、稳定且可靠的数据流通渠道，为多跑道航空机场的交通管理提供更科学且便于操作的平台。

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　　2ADS-B技术的特点和优势

　　(1)ADS-B可进行空对空监测。在正常情况下，只有机载电子设备(GPS接收机、数据链路收发器及其天线、驾驶舱冲突信息显示CDTI)，不需要任何地面辅助设备来完成相关功能，配备机载ADS-B设备可以通过数据链路广播相关信息(如速度、高度、飞机是否正在转弯、爬升或下降)。ADS-B接收机将机载系统与其他飞机的机载ADS-B相结合，在开放空间内提供准确的实时冲突信息[4]。

　　(2)ADS-B系统由多地面站和机载设备构成网络，完成多点对多点的双向数据通信。机载ADS-B通信设备从机载信息处理单元收集导航信息，接收其他飞机和地面广播信息后进行处理并显示。机舱综合信息显示为飞行员提供有关飞机周围情况的信息(包括飞机识别、飞机类别、三维位置、速度)和其他基于ADS-B的信息，以及从其他飞机收集的机载雷达信息、导航信息和地面附加信息(如冲突报警信息、避碰策略、天气信息等)。

　　(3)ADS-B系统是一种集通信和监控功能的系统，由信息源、信息传输通道和信息处理三部分组成。ADS-B的主要信息是飞机的四维位置信息(经度、纬度、高度和时间)、其他可能的附加信息(冲突报警信息、导频输入信息、轨道角度、拐点等)、飞机识别信息和类别信息，另外，还可能包括标题、空速、风速、风向和室外空气温度等附加信息。以上信息从以下航空电子设备获得：全球卫星导航系统(GNSS)、惯性导航系统(INS)、惯性参考系统(IRS)、其他机载传感器等。ADS-B信息传输通道形式为ADS-B消息，通过空地数据链接广播。ADS-B的信息处理与显示主要包括位置信息和其他附加信息的提取、处理和有效算法，形成清晰直观的背景图和轨迹、交通态势分布、参数窗口和消息窗口，最后形成雷达航迹实时提供给用户。

　　3监视技术对提高民航运行效率的作用

　　结合调查资料可知，ADS-B(广播式自动相关监视)技术是未来民航监视系统的主体，更是多元化监视系统架构的基础。此类技术基于卫星导航系统、通信技术、记载设备与地面设备技术的相互配合，能够为民航运行提供更全面、更高效、更安全的空中交通监视手段，通过数据的实时传输提高管制员与飞行员的感知能力，也能够为航空公司提供持续的数据监督渠道，以便提高空域交通安全的可控性，同时提升空域容量与运行效率。而监视技术对提高民航运行效率有何作用，则需要从以下几个方面分析与研究:a.增强空中交通监视能力。站在我国民航产业发展角度来看，未来几年间，我国民航空中交通流量会有井喷式的提升，年起降架次将超过1500万。

　　尽管目前一次监视雷达与二次监视雷达能够勉强满足目前的民航运输需求，但是受空余交通压力与数据信息监测要求的影响，雷达等传统监视技术水平、布局结构、数量都难以满足民航运输的需求，若不采取有效的措施使监视技术水准提升，势必会对将来民航运输监测工作的开展带来影响。其次，随着我国经济体制的不断发展与完善，我国不少地区已具备建设民航机场的条件，但受地理环境等因素影响，一次监视雷达与二次监视雷达设备的安装部署难度较大，并且建设成本较高，而这也是阻碍我国民航行业拓展市场的要素之一。ADS-B监视技术的引入，能够基于卫星监控系统将数据实时化传递给地面接收平台，通过经纬度与地面角度判断民航飞机的位置、速度与高度。在空中交通流量较大、飞行密度较高、空域结构复杂的区域，可通过ADS-B可提供监视补盲与备份，以此提升监视系统的冗余备份能力。

　　另外，ADS-B技术能够为新型空管系统的架构提供地空协同运行的能力，使数据的传输速率与完全性得到保障。b.维持机场运行保障能力。随着我国多地区民航机场工程的不断增多，我国民航空域飞行流量也在不断提升，这使得民航飞机的飞行密度越来越高，数据监控的压力越来越大，信号干扰等情况也越来越频繁。若仍旧沿用传统一次监视雷达与二次监视雷达装置，势必无法较全面的保障民航飞行的安全性。ADS-B技术的应用，能够作为监视信息源增强终端区域与机场跑道的监督能力，为场地与空域提供精准、实时、丰富的民航监控数据信息，使民航飞机的起飞与地面滑行等流程更可控，由此可显著提高民航运行的效率，避免跑道入侵等问题出现。

　　c.提高民航公司监督能力。随着我国居民出行方式的转变，我国民航行业的潜在用户众多，这促使多数地区的航空公司规模正在不断托大，航线航班的数量也在不断增多。在此种环境下，监督控制部门迫切需要一套完善且高效的民航监控系统，确保能够对多架飞机进行实时监督，并能够为监管部门提供多元化且数据内容丰富的操作平台，才能使民航运行管理的主动性增强，提升地方空域与机场的控制水平，为民航旅客的生命安全提供更全方位的保护。

　　结语

　　监视技术在民航管理中的有效应用，既能够为民航空域交通管理提供持续且详细的数据监督与管控平台，通过数据的演算判断民航飞机的航线轨道，同时凭借ADS-B技术，更能够有效解决机场交通管理的压力，避免对游客的生命与财产安全带来损害。故而，在论述监视技术对提高民航运行效率的作用期间，必须明确监视技术的类型与功能优劣，明确适宜的设计方案后，才能使民航运行效率得以显著提升。

　　参考文献

　　[1]天华.“3S”技术在高原机场建设工程中的应用研究[D].成都：成都理工大学，2019.

　　[2]付建芳.基于GIS的基层应急资源网格化管理平台的设计与开发[D].南昌：东华理工大学，2019.

　　[3]杨国庆.中国民航发展展望[J].交通运输工程学报，2020(04)：1-8.

　　[4]宫淑丽.机场场面移动目标监视系统关键技术研究[D].南京：南京航空航天大学，2019.

　　[5]王月.机场地理信息系统及三维可视化的研究与实现[D].北京：北京交通大学，2019.

　　作者：刘飞李猛

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