空管自动化系统飞行计划航迹相关问题研究
摘要：飞行数据处理作为空管自动化系统的核心构成内容，对飞行数据的处理可以实现雷达航迹与飞行计划的相关，能够使管制中心更直观地跟踪了解飞机的飞行状态。文章阐述了飞行计划与航迹相关的基本原理，并介绍了影响飞行计划与航迹相关的因素，希望为提高空管自动化系统的可靠性提升提供参考。
关键词：空管自动化系统；飞行计划；雷达航迹；飞行数据处理；雷达监测 文献标识码：A
中图分类号：TP271 文章编号：1009-2374（2016）10-0022-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.10.010
1 概述
随着我国经济的不断发展以及航空技术的不断提高，我国航空领域的空管自动化越来越受到关注，空管自动化系统作为管制中心对空交通指挥的核心系统，能够对飞机进行雷达监测以及雷达数据的处理，并且为管制中心提供飞机的飞行态势状况报告，便于对飞机的异常情况预警。飞行数据处理作为空管自动化系统的核心构成内容，而飞行数据的处理又是对飞机进行管理的主要依据，所以研究飞行计划和雷达航迹之间的匹配关系，然后有针对性地改进和提高，是飞机空中飞行安全的有力保障。
2 飞行数据处理系统概述
飞行数据处理系统作为空管自动化系统的核心构成内容，在空管自动化系统中，飞行数据处理的主要功能是处理相关的分组报文数据，接受处理相关飞机飞行数据，然后和航迹数据进行融合，从而进行飞机飞行计划的创建、干预以及确定飞行计划管理中的飞行计划状态变迁的自动相关和去相关，飞行计划和雷达航迹相关也就是我们通常所说的为航迹挂标牌。利用飞行计划和雷达航迹的一一对应，能够使飞行计划数据在雷达管制席中显示出来，能够让管制员在操作过程中更加便捷地查看所有雷达航迹数据，飞行数据处理系统还能够对飞机的飞行航迹数据和轨迹进行修正，从而实现了监测飞行一致性。飞行数据处理系统也能够通过数据的融合，更便捷地发现飞行计划的变化，便于人工快速对飞机进行干预，提高飞机的飞行安全系数。
3 飞行计划和雷达航迹相关的基本原理
3.1 飞行计划的管理
3.1.1 建立飞行计划。要想真正实现飞行计划和雷达航迹的相关，首先就需要建立合理的飞行计划，然后对飞行计划进行科学有效的管理。所谓飞行计划管理，就是通过对飞机飞行过程中的各类数据进行维护和不断修改，并且根据飞行计划的内容和状态所执行的飞行事件和操作。在飞机计划管理中，飞机的计划状态是飞机的重要的问题。目前，飞机的飞行计划状态主要有以下种类，即静止状态、将来状态、预激活状态、激活状态和终止状态（飞机飞出本管制区的飞行计划状态）。
3.1.2 建立雷达计划航迹。飞行数据处理系统可以对各航班的起飞、飞行和降落等静态信息对计划的轨迹进行计算，估计每架飞机飞行航路点的时间，然后自动生成计划的飞行路径，由于改变飞行计划的状态可以用各种各样的事件触发，如在飞机起飞后、飞机降落前的情况下，或接收其他动态事件电报，或手动输入有关的事件或自动时间到达事件信息，则可能导致改变的状态。如果飞行计划和飞行状态数据的计算值是不一致的，将会影响雷达航迹和飞行计划的配对，利用这个方法能够实现飞行计划与雷达航迹的匹配，进而实现雷达航迹与飞行计划的自动相关。
3.2 匹配准则及关联分析
在空管自动化系统中，能够对雷达航迹的数据进行分析，然后完成对飞机的轨迹的计算，但是在实际的应用中，由于接收到飞机的雷达数据，分布在各个雷达航迹点，且所有的雷达航迹点处于不同的空域中，这就需要对飞机进行重新识别定位，因此在实际的应用中，空管自动化系统会接受到大量的飞行计划，这些飞行计划和现有的雷达航迹可能会没有任何关系，因此为更好地对飞行计划和航迹进行匹配，就需要尽可能地建立合理的匹配准则和关联分析标准，同时实现在SSR代码层面的结合。
3.3 飞行计划与雷达航迹匹配的初选准则
影响飞行计划与雷达航迹匹配的因素主要是偏航因子、时差因子、方向因子和速度因子，如今随着航空技术的不断发展，飞机偏航的概率很小，且偏航幅度一般也不大，因此，可以作为飞行计划与雷达航迹初选的基础。另外，当飞行计划与航迹相差较大的时候，初选的时候，应首先排除这是要找的飞行计划，飞行计划与雷达航迹匹配通常需要满足以下三点：（1）航迹的实际位置距离飞行计划管理中航路设定的门限参数；（2）根据航迹的速度、起飞时间等因素，预测其到达飞行计划管理中路上最近航迹点的时间和误差时间，保证其误差时间不超过门限参数；（3）航迹航向和飞行计划管理中航路的方向相差不超过门限参数。
综上所述，在空管自动化系统中，飞行计划与航迹的配对需要考虑多方面的因素和数据，才能够有效地提高飞行计划与雷达航迹匹配效率。
4 飞行计划与雷达航迹相关
利用飞行计划与雷达航迹匹配的初选准则对区域因子进行初选，然后对飞行计划进行航路解析关联，通过飞机的飞行速度、飞机的飞行环境等一系列数据，则可以估算飞机正常到达计划航路中每一个点的时间和高度，并且生成航迹，如果飞行计划和雷达航迹是匹配的，则飞行计划与雷达航迹相关，否则需要不相关。
5 雷达航迹与飞行计划相关问题研究
5.1 飞行计划相关问题
（1）在进行电报派发的时候，没有完全遵循现有的民用航空法的规定，对于报文格式的规范格式不能完全执行，导致系统无法正常准确接收和处理相关报文；（2）在发报的时候，不能遵循相关规定，按照规定时间发报，导致发报时间无法确定，进而导致系统无法掌握准确的发报时间，造成飞行数据无法处理，直接导致飞行数据处理系统无法正确及时地变更飞行计划的状态，影响航迹与飞行计划相关；（3）现在的报文传输线路较为单一且传输质量差，引起报文内容接收错误，进而导致航迹与飞行计划无法相关。
5.2 SSR代码相关问题
（1）飞行数据处理系统无法获取正确的SSR代码信息，导致飞机在进入到相关的管制区域后，不能够及时收到DEP报表，从而使DEP报表没有SSR代码，这导致了飞行计划不能与航迹相关；（2）飞机在飞行过程中，会受到各种因素影响，可能会改变SSR代码或由于DEP报表中的SSR代码错误，而导致航迹与飞行计划无法相关；（3）当空域中出现两个相同的SSR代码雷达航迹时，导致航迹与飞行计划无法相关。
5.3 飞行计划的管理问题
（1）飞行数据处理系统无法处理飞行计划的管理中的飞行计划，无法正确处理相关性因素，进而引起航迹与飞行计划无法相关；（2）飞行计划的管理发生改变，导致飞行计划的航线资料不完善，进而导致飞行数据处理系统无法准确解析路线，导致航迹与飞行计划无法
相关。
6 改进措施
6.1 加强飞行计划的维护
在空管自动化系统中，要求各单位必须严格遵循民用航空法中对拍发报文格式的要求，一旦发现存在报文格式不准确、内容不符合规范等情况及时纠正并处理。在实践中，可以对各个单位的报文格式进行具体的规范，同时还需要确定具体发报时间，减少由于数据交互时间差引起的传递不到位的状况，导致的飞行计划与雷达航迹无法相关的问题。另外，结合空管部门的航空环境，在地面控制系统与航班的数据传输线路上，引入航空新技术、信息传输的新发明来保障地面控制系统和航班的数据实时传输的可靠性，提高在复杂空域环境中信息交互的频率，确保航班的运行安全。
6.2 加强专业人才的应用
在雷达航迹与飞行计划的相关分析中，需要对飞行数据处理系统加强维护，引入专业人才飞行数据处理系统的数据进行分析和监测，利用专业人才的知识，对不能实现相关的航迹进行动态追踪监测，同时进行大数据的分析处理。
6.3 加强人工干预
由于飞行计划和雷达航迹的相关，取决于DEP报表中的SSR代码，所以SSR代码不匹配，对于多个雷达航迹使用相同代码，则需要管制中心的人工干预，利用人工干预保障雷达航迹与飞行计划的相关率。
7 结语
飞行数据处理作为空管自动化系统的核心构成内容，而飞行数据的处理又是对飞机进行管理的主要依据，本文阐述了飞行计划与航迹相关的基本原理，介绍了影响飞行计划与航迹相关的影响因素，阐述了飞行计划与雷达航迹匹配的初选准则，并且对飞行计划和雷达航迹相关和相关性的提高，提出了改进措施，希望为提高空管自动化系统的可靠性提升提供一定的参考。
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作者简介：张浩楠（1990-），男，四川彭县人，中国民用航空西北地区空中交通管理局助理工程师，研究方向：空管自动化设备维护。
（责任编辑：秦逊玉）