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空中交通自主间隔管控技术研究

2022-08-30蔡开泉

南京航空航天大学学报 2022年4期

蔡开泉,赵 鹏

(北京航空航天大学电子信息工程学院,北京 100191)

空中交通间隔管控是利用冲突管理的手段,确保航空器飞行全过程与其他航空器间以及与障碍物间满足安全间隔标准要求,减小潜在飞行冲突与碰撞风险,维护空中交通秩序,提高空中交通运行效率。空中交通间隔管控是空中交通管理(简称“空管”)系统的核心任务。根据国际民航组织Doc 9854《全球空中交通管理运行概念》[1]的定义,冲突管理从时间尺度上可以分为战略冲突管理、中短期间隔保持和近距防撞。战略冲突管理是在航空器起飞前通过空域管理、飞行计划、流量管理等方式实现潜在飞行冲突的预先管理;中短期间隔保持则是指潜在冲突发生前数十分钟以内对航空器的计划航迹进行冲突探测与解脱,避免航空器间以及航空器与障碍物间低于安全间隔标准;近距防撞是指在航空器间冲突已经发生,或者将在数十秒内存在碰撞风险的情况下采取的防撞措施,也是冲突管理中的最后一道防线,典型的设备有空中防撞系统(Traffic collision avoidance system,TCAS)、机载防撞系统(Airborne collision avoidance system,ACAS)等[2]。空中交通间隔管控关注的重点是战略冲突管理和中短期间隔保持。与近距防撞机制相比,空中交通间隔管控在处理逻辑、时序预测和程序变更等方面有较为明显的不同[3]。

传统的空中交通间隔管控采用以地面管制员为中心、按管制扇区进行集中式间隔管控的方式。然而随着航空运输量的持续增长,空中交通运行的复杂度逐步加大,由于管制工作负荷大、航空器飞行灵活性受限等原因,传统管控方式难以满足高复杂度空域环境下空中交通安全高效运行的需求,已成为空管系统保障能力稳步提升的关键瓶颈之一。……

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