黄磊

摘 要：在空中交通管制中，短期冲突告警能够起到有效的作用，避免飞机之间产生冲撞，保证了航行的安全性。应对短期冲突告警进行合理应用，使其能够为管制带来帮助。本文对短期冲突告警进行了介绍，阐述了告警的原理，分析了告警测试及应用，包括参数测试以及应用效果，为空中交通管制的效果提供了保障，同时也能够发挥出短期冲突告警的良好效果。

关键词：短期飞行冲突告警;空中交通管制;安全运行

引言

在空中交通管制中，飞行冲突告警能够避免航空器之间产生碰撞的问题，借助告警可使管制员了解到其中的隐患问题，并且预先采取措施进行避免，保证航空器的航行的安全性。其中短期飞行冲突告警是一项重要的技术，能够在应用发挥出有效的作用。为了使短期飞行冲突告警在管制中得到有效的应用，对其进行深入分析，通过合理的应用使管制的效果加强，为交通管制提供帮助。

一、STCA告警概述

短期冲突告警，简称为STCA告警，这种告警指的是在经过了一段前探时间后，航空器的水平与垂直距离相比预设值要小，也就是最小安全距离产生的告警。在应用中，短期冲突告警进行周期计算，每隔STCA_UPDATE_PERIOD个航迹的时候，更新周期，并且一次计算。该告警功能模块可比较源航迹以及目标航迹的距离，在源航迹与目标航迹之间的距离相比预设的数值小的时候，会产生告警。在系统中可将空域划分成STCA告警去以及抑制区，进行告警计算只在告警区域中发挥作用，在抑制区中不进行告警计算。

二、告警功能的实现

短期飞行冲突告警的计算中包括当前模式计算与推测模式计算，在当前的民航管理要求中，对空中交通管制自动化系统的告警以及短期飞行冲突告警内容进行了明确，为了避免虚警系统在推测模式下进行探测，需要对CFL数据航迹进行高度层保护设计。这种方式的原理是对有CFL高度的目标不根据升降率推测其高度变化，而是作为一种目标需要达到的高度，以此为基础与其他航空器进行垂直方向冲突告警计算。当航迹处在上升、下降阶段，同时具有CFL值的时候，可采用CFLA加减高度层容差值，将其作为航迹推测高度的上限、下限，之后检测垂直冲突。

三、空管自动化系统的告警原理

在测试前，应根据是否超出CFL升降率门限的范围进行分析，对使用的空管自动化系统的告警原理进行明确。在航空器下降率在系统设置的升降率门限范围中的时候，同时航迹为上升、下降状态并且由相应的CFL值的时候，系统使用CFL值加减高度层的容差值，将得到的结果作为航迹推测高度的下限，之后可进行冲突探测。当没有超出航迹推测高度下限值的时候，系统不会进行告警。在达到了推测高度下限的时候，时间达到60s后，同时设置了告警功能的时候，系统会进行PCA告警，而在告警条件的时候，系统会进行CA 告警。航空器的升降率相比系统中设置的升降率门限大的时候，在航迹达到了CFL高度并且加升降率保护高度值的时候，在60s后达到了相应的告警条件的时候，系统会进行PCA告警，当仅仅达到了告警条件的时候，系统会进行CA告警。

四、告警测试及应用

（一）参数测试

应对空管自动化系统进行测试，在CFL升降率门限范围以及升降率航迹保护高度值范围中进行选择参数。通过对该系统进行脚本设计，使两架航空器分别起飞，在达到了一定高度之后同向保持飞行状态，结合飞机的参数情况，一架飞行高度为10100m，另一架为8900m，使前者飞行员分别采用下降率小于和大于门限值范围的方式进行操作，穿过或者高度的时候，对告警值进行观察和记录。将升降率航迹保护高度分别定为100m、150m、130m、30m，下降率门限值为10m/s、10m/s、10m/s、17m/s，对结果进行分析。

（二）应用效果

通过分析可知下降率门限值为10m/s，升降率航迹保护的高度为130以及150的时候，航空器下降率超出门限，系统探测到高度小于CFL高度的情况增加，产生预告警的时间过早，导致虚告警，影响管制的效果。在下降率门限值为17m/s的时候，升降率航迹保护高度为30，产生预告警的时间晚，难以起到提醒的效果。在下降率门限值为10m/s的时候，升降率航迹保护高度为100，告警的时机较稳定，同时，预告警与告警存在一定的差值，在产生了冲突的时候管制员可有时间将冲突解除。

五、3STCA告警后冲突的垂直调配

STCA告警后，需要对冲突进行判断和调配，在垂直调配过程中，应按照相应的原则来进行分析，先观察飞机之间的垂直间隔的距离，还应评估飞机的垂直速度，对垂直高度的变化以及实际情况下飞机高度的差值进行分析，结合两者的联系来制定方案。在实际的调配中，应对飞机的垂直状态，判断飞机之间的垂直间隔有多少，之后应对其垂直速度进行判断，思考是否指令飞机垂直速度上升率或者下降率，还应判断机组是否有强烈的上升以及下降要求。当没有指令垂直速度，机组没有强烈要求的时候，可根据飞机的不同上升以及下降阶段分析上升率或者下降率。在分析完成飞机的垂直状态后，可对阻止飞机垂直状态的程度进行预测。

对能阻止飞机垂直状态的程度进行预测，其中告警后的飞机高度差值为L，飞机垂直速度为V，发现告警以及判断冲突需要的时间为T1，管制员发出指令并且复诵指令需要的时间为T2，开始阻止飞机下降、上升或者继续的高度为H。按照H=（0.1+T1+T2）V的规律进行计算，在理想情况下，T1为5，T2为10。当垂直速度为100FTM的时候，理想状态为告警高度加减110M;当垂直速度为200OFTM的时候，理想状态为告警高度加减220M。同理，在飞机垂直速度为30FTM的时候，理想状态为告警高度加减330M，通过对阻止飞机下降或者上升的高度的预估，可以开展高度调配，使其满足管制的要求。

六、结语

STCA告警作为空中交通管制自动化系统中的重要内容，为了有效利用告警的功能，应对其应用进行全面分析，结合自动化系统的参数进行测试，明确应用的效果。结合高精确性的告警功能，可使系统的保护机制减少误警的次数，为管制提供有利的条件，同时也能够为空管安全带来有效的保障，减少空中交通飞行事故的发生，促进民航空管的稳定发展。

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