空管自动化系统概念与体系结构研究分析

中央终端雷达近进管制自动化系统(CTAS)和用户需求评价工具(URET)作为重要的空管自动化软件成为人们研究的对象。对空管自动化的研究优化空管体系结构以保障飞行安全加大飞行流量节约飞行成本成为每个航空大国的发展需要。     

智能化空管技术研究与展望

航空运输业在世界经济和社会发展中发挥着重要的推动作用。国际民用航空组织统计显示全球空中交通量大约每15年增加一倍,因此,现有空中交通航行系统的运行能力已经接近饱和。现有的空管自动化系统能自动获取和处理空管信息,经过监视数据融合、飞行数据处理、气象及航行情报处理、告警处理等形成空管综合态势,以供管制员指挥使用,但其仅具备有限的决策支持能力,空管智能化程度较低,不能较好地适应未来空管发展的需要。为了适应未来航空业的快速发展,解决空中交通安全、空域拥挤、航班延误等问题,各国致力于开展解决未来空中交通问题的新技术研究。欧盟在2004年提出"单一欧洲天空空中交通管理研究",拟重新规划欧洲空域以满足空中交通需求,提高空管系统效能,该研究的关键技术涵盖空中交通管理的4个关键领域:高效的机场运行、高级空中交通服务、优化的空中交通网络服务和可靠的空管基础设施。美国在2005年提出了"下一代航空运输系统",其核心技术包括广播式自动相关监视、数据通信、航路自动化系统现代化、终端自动化系统现代化更新、NAS语音系统和系统广域信息管理。2012年,ICAO推出了航空系统组块升级(ASBU)计划,以运行改进为核心,以现有空管技术和新技术应用为手段,提出了机场运行、全球互用的系统和数据、最佳容量和灵活飞行、高效的飞行轨迹4个性能提升领域,每个领域由多条提升路径组成,并根据实现阶段分布在4个组块中,构成52个模块。中国民航也正在实施或规划大量ASBU中的内容以应对中国航空的快速发展。但是,现有空管系统及其未来规划重点在基础设施建设,未涉及太多智能化应用。近年来,在深度学习、高性能计算和大数据的支撑下,人工智能技术在各行业得到快速应用,计算机视觉、语音识别、自然语言处理等技术取得突破性进展并迅速产业化。人工智能技术可以促进空管一些关键技术的发展,提升安全水平,提高管制工作效率,降低管制员工作负荷。以深度学习为代表的人工智能强调在大量先验知识的基础上做出判断和决策,与空中交通管理运行决策过程相契合,人工智能的快速发展产生的巨大效益使智能化空管成为一种必然。因此,在空管技术及人工智能技术基础上,作者提出智能化空管的概念,设计了智能化空管系统总体框架。智能化空管系统总体框架包括感知层、网络层、平台层、应用层和可视化层。感知层的各类通信、导航、监视、气象、无线、图像采集、射频识别等设施设备为空管运行提供基础设施保障。网络层采用专线网络、卫星通信网、新兴的互联网、移动网络等传输信息。智能化空管平台层采用广域信息管理,云计算、智能化大数据挖掘等技术实现信息存储、共享、挖掘等。应用层研究人工智能化技术在管制指挥、空域管理、空中交通流量管理、飞行服务、通航、无人机空管保障中的应用。可视化层通过空管门户、虚拟化可视、空管智能化UI、移动空管应用等方式提供高效快捷的智能化交互。围绕智能化空管概念和总体框架,需要重点研究智能化空管数据处理、智能化辅助决策、空管语音识别和空管指挥机器人等关键技术。智能化空管数据处理研究各类空管数据的获取、处理、传输、交互、智能化挖掘等技术;智能化辅助决策研究智能化冲突管理、智能化空中交通流量管理、智能化规划管理、智能化进离场排序、智能化机场运行等智能化空管应用;针对地空通话在空中交通管制中的重要作用,研究空管语音识别在自动应答机长、空管指挥安全监控中的应用;利用人工智能技术使机器具备空管的感知、规划、推理、行动等能力进行空中交通管理。智能化空管系统总体框架和关键技术为智能化空管系统开发提供理论基础与技术支撑。     

浅谈民航航空管制FA16专网

随着民航事业的蓬勃发展,空中交通管制对雷达、甚高频等业务的依赖越来越强.在相关区管的建设和高空的接管过程中,FA16专网主要将远端的雷达、甚高频信号、管制移交电话接入自动化系统和内话系统,实现空管系统的雷达管制和地空甚高频语音通信.     

空管自动化系统航迹与飞行计划自动相关功能的探讨

空管自动化系统通过FDP收发AFTN电报,对飞行数据进行计算和推算,从而实现航空器的雷达航迹与飞行计划相关,为管制人员提供航空器的准确位置信息.文章主要介绍雷达航迹和飞行计划是如何进行自动相关的,以及空管自动化系统飞行计划与航迹无法相关的几种原因和提高相关率的方法.     

民航空中交通管理自动化系统的分析与设计

飞机随着空域密度越来越大,在空中越来越容易发生各种各样的冲突,与此同时,空中交通管制员也越来越依赖雷达等监视系统进行监视.所以对雷达系统的要求也越来越高.航空管制员通过传统的雷达系统,只能观测到飞机位置和应答机等这些相对原始的信息,而且观测的位置也只是有限的范围内,除此之外,不能利用传统的雷达实现其他的功能操作,这离现代的空管运行的要求还有很大的差距,为了保障空域飞行的安全,降低航班延误的概率,降低飞机冲突的发生,有必要建立健全一套自动化的民航空中交通管理系统,有效的管制雷达等监视系统.本文笔者根据实际空管部门的情况,结合对空中交通管制的需求,进行了分析,对于建设民航空中交通管理系统如何实现自动化提出了建设性建议.     

空管自动化系统的可靠性分析

本文介绍了空管自动化系统的功能,阐述了空管自动化系统的工作方式,对空管自动化系统进行了可靠性分析,概述了自动化系统故障时的排除方法.     

浅谈民航贵州空管分局无人值守台站的利弊

随着社会的发展,科技的进步,民航运输业迅速壮大,日愈增多的飞行量,对空中交通管理水平提出更高的要求,然而空中交通管制对设备的依赖已经无可替代,设备运行的安全直接影响着飞行安全保障.空管设备对电磁环境要求高,因此处于偏远地区的台站较多,又要求通信导航监视信号覆盖范围广,台站需处较高的位置,且地域分布较广.面对这些特殊性,怎样充分利用科技信息的优势,将台站管理合理化,利益最大化成为空管管理的一个重要问题.随着设备运行越趋稳定,无线防控系统越来越完善,部分无人值守台站风险评估低,越发受到空管的青睐.     

浅析电力系统中IT运维自动化的应用

电力系统中应用IT运维自动化系统,实现了电力输送管理结构升级管理,大大提高了电力运维管理系统的管理效率,同时保障电力供应质量,本文对电力系统中应用IT运维自动化的研究从实际应用问题和解决措施两方面进行分析,促进我国应用系统灵活性、科学性发展.     

空中交通管理新技术探讨

新技术无时不变地提高着人们的生活质量.同业在空管交通管理中应用新技术也会提高民航服务的质量和水平.在空管技术方面,PBN技术和ADIC管制移交技术可以提高空管的安全性.在空管质量方面,PBN技术和ADS-8台站可以提高空管的效率.而空管信息平台打搭建和统一的CDM也将更进一步地提高空管的质量.本文将对这些新技术进行一定的探讨.     

空中交通管制扇区运行结构优化

近些年,我国在航空事业上取得了飞跃式的发展,对国民经济水平的不断提高做出了巨大的贡献.为了提高空中交通管制的高效性与实效性,应重视空中交通管制扇区运行结构的不断优化,打造更为科学、有效的空管运行机制,以提高空中交通运行的安全性.针对此项问题,本文就空中交通管制扇区运行结构进行了分析与探究.     

空管自动化系统软件可靠性的模糊综合评价

针对中国民航空管信息处理量爆炸式增长导致空管自动化系统软件可靠性降低的问题,提出了采用模糊综合评价法对软件可靠性进行评估的方法.对影响空管自动化系统软件可靠性的因素进行了分析,构建了系统软件可靠性的指标体系,采用层次分析法和物元分析法相结合的方式对各因素进行了权重的确定,并运用模糊综合评价法对软件可靠性进行了评估.实例分析及计算结果表明,该评估方法具有一定的有效性和可操作性,能够客观准确地评估空管自动化系统软件的可靠性.     

低空空域综合管理系统软件架构研究

针对传统的低空空域管理的开展方式暴露出的许多缺陷,讨论了如何利用计算机信息化技术提高低空空域管理的工作效率,减少通用航空运行中低空空域飞行活动单位与各空管单位的协调负担,整合各种空管资源,降低通航飞行成本.基于J2EE体系结构,提出了集成Struts和Hibernate框架的低空空域综合管理系统架构模型,对系统功能模块划分和具体的业务流程进行了分析与实现.结果表明,所提出的系统架构模型对提高系统的开发效率、提升系统的性能和质量有一定的作用.     

Organization:A new focus on mine safety improvement in a complex operational and business environment

The daily operations in the mining industry are still a significant source of risk with regard to occupational safety and health(OS H). Various research studies and statistical data world-wide show that the number of serious injuries and fatalities still remains high despite substantial efforts the industry has put in recent years in decreasing those numbers. This paper argues that the next level of safety performance will have to consider a transition from coping solely with workplace dangers, to a more systemic model taking organizational risks in consideration. In this aspect, lessons learned from the nuclear industry may be useful, as organizational learning processes are believed to be more universal than the technologies in which they are used. With the notable exception of major accidents, organizational performance has not received all the attention it deserves. A key element for reaching the next level of performance is to include organizational factors in low level events analyses, and approach the management as a risk control system. These factors will then appear not only in the event analysis,but in supervision activities, audits, change management and the like. Many recent event analyses across various industries have shown that organizational factors play a key role in creating conditions for triggering major accidents(aviation, railway transportation, nuclear industry, oil exploitation, mining, etc.).In this paper, a perspective that may be used in supervisory activities, self-assessments and minor events investigations, is presented. When ingrained in an organizational culture, such perspective has the highest potential for continuous safety improvement.     

空管安全系统中人为因素的本体建模研究

将本体作为一种概念化的明确规范说明,引入到空管安全系统中。从本体论的角度出发,初步构建了空管安全系统中人为因素的本体层次关系图,进行了本体形式化的描述,并通过案例分析对不安全事件中的人为差错进行本体模型分析,进而通过本体建模挖掘出不安全事件内在的逻辑关系,从而为减少或避免空管不安全事件的发生提供科学依据。     

基于CORBA分布式对象技术的新一代电网调度自动化系统的应用研究

本文介绍了分布式对象技术及其在新一代电网调度自动化系统中的应用。IEC 61970标准是为电力系统客体建立公用信息模型（CIM）并对所有应用之间的逻辑信息交换形成组件接口规格（CIS）。IEC 61970标准是数据模型的理论基础,而分布式对象技术则是实现这个系统的技术保证。每个应用,每项服务或每个子系统可以描述为一个或多个组件。所有组件由一个集成框架相互连接,该框架由对象请求代理（ORB）总线组成,这也就是公共对象请求代理体系结构（CORBA）的核心。本文回顾了开发遵循IEC 61970标准的新一代电网调度自动化系统的背景,基于大量有关CORBA性能测试的数据,讨论了采用基于CORBA分布式对象技术的可行性。CORBA应用的两种主要的方法是建立系统集成框架和封装现有的应用或程序。最后,本文给出并分析了调度自动化系统的整体系统结构及设计方案。     

敏捷化AIOps框架及运维数据质量评估方法

敏捷化智能运维(AIOps)框架将模型构建提前至测试阶段,利用该阶段产生的监控数据代替线上采集的数据以训练AIOps模型,进而实现智能运维的早开发与早使用. 运维数据质量评估方法通过最大均值差异度量方式,分别在健康评估与故障诊断运维场景下对训练数据分别进行趋势性、阶段性、可检测性及可诊断性评估,以预估数据对模型的适用性. 基于华为技术有限公司提供的测试环境设置测试用例并构建实验数据集,在该数据集上的实验结果验证了敏捷化AIOps框架的可行性及数据质量评估方法的有效性.     

新一代军用飞机技术风险评估研究

技术风险分析是飞机项目风险管理的关键技术之一.为了研究技术风险对飞机的研制工作及其预期性能的影响,分析了技术风险的内涵和影响因素,结合我国航空项目管理中风险识别的特点,给出了技术风险评估的指标体系的构建原则和各指标的量化分析方法.同时,分析了风险识别技术在航空项目风险管理中的具体应用,并初步建立了新一代军用飞机的技术风险评估指标体系.     

ATM网络拥塞和服务质量的控制

给出了ＡＴＭ网络的各种业务类型和业务特性，对ＡＴＭ网络拥塞和服务质量控制的基本方法进行了分析，并就存在的一些问题和解决途径进行了讨论．     

基于环境空气容量的最大出行产生率

为从环保角度控制区域土地开发强度,提出了基于环境空气容量的区域土地最大出行产生率确定方法．将用A值法计算出的区域大气环境容量的一部分分担为区域环境空气容量,把由路网容量换算的车辆污染物排放量与区域环境空气容量作比较,通过调节路网流量使比值为1．剔除过境交通后,利用OD反推理论和调节后的路网流量反推出各小区出行量,根据区域总出行量和可利用土地面积计算出区域土地最大出行产生率．以深圳市某区域路网进行算例分析,结果表明:该方法能够确定环境空气容量约束下的区域土地最大出行产生率,在土地开发时考虑环境空气容量,有助于从根源上保护交通环境．     

城市道路交通系统抗震韧性研究进展

城市的抗震韧性建设已成为国际社会关注的重要议题。作为城市中最关键的基础设施系统之一,道路交通系统在历次大地震中均遭受严重的损坏甚至丧失功能,极大地阻碍震后应急救援和恢复重建工作的开展,造成巨额的间接损失和深远的社会影响。为此,如何有效评估潜在地震威胁下道路交通系统的抗震韧性水平,并提出科学合理的改进建议,对韧性城市的建设以及人类文明的可持续发展具有重要的理论意义和实用价值。本文首先介绍韧性城市理念的发展历程,以道路交通系统为主要研究对象,阐述抗震韧性的定义和内涵;然后,分别从道路交通系统的震后功能评估方法、抗震韧性评价指标、震后恢复策略和震前加固策略4个方面,系统性地总结现有研究的主要方法与成果,并指出当前研究的局限性;最后,对未来的研究趋势进行展望。