从马航失联到空中交通管理

1、空中交通管理,马航失联,随着商业飞行的开始，航空运输涉及的范围越来越多为了安全和效率起见，要求飞行活动能按照一定的规则来组织进行，这就是空中交通管理。,1.1 空中交通管理的发展,第一阶段是在20世纪30年代以前 第二阶段是在19341945年期间 第三阶段出现在1945年至20世纪80年代 第四阶段从20世纪80年代后期开始,1.1 空中交通管理的发展,一、第一阶段是在20世纪30年代以前,小飞机 目视飞行,红旗和绿旗,信号灯,1.1 空中交通管理的发展,DC3 21座,波音247 10座,无线电通信和导航,仪表飞行规则 程序管制,航路网和管制中心,1.1 空中交通管理的发展,二、第二阶段是

2、在19341945年期间,B-52,波音 367-80，波音 707 的原型,雷达管制,1.1 空中交通管理的发展,三、第三阶段在1945年至20世纪80年代,先进航电系统 卫星导航应用,空地协同空管系统,1.1 空中交通管理的发展,四、第四阶段从20世纪80年代后期开始,1.2 空中交通管制系统的分类,按照管制范围的不同,区域管制,进近管制,机场管制,飞行在航路上的航空器由区域管制中心负责提供空中交通管制服务。主要是飞行高度6000米以上的在大范围内运行的航空器。 任务是根据飞行计划，批准飞机在其管制区内的飞行，保证飞行的间隔，然后把飞机移交到相邻空域，或把到达目的地的飞机移交给进近管制。

3、依靠空地通信、地面通信和远程雷达设备来确定飞机的位置，按照规定的程序调度飞机，保持飞行的间隔和顺序。,1.2 空中交通管制系统的分类,按照管制范围的不同,区域管制,进近管制,机场管制,主要负责飞机的离场进入航线和进近着陆。进近管制是塔台管制和航路管制的中间环节。进近管制要向航空器提供进近管制服务、飞行情报服务和防撞告警。依靠无线电通信和雷达设备来监控飞机的。 下接机场管制区，上接航路管制区。部分重叠的，一般范围大约在机场90公里半径之内，高度5000米以下。,1.2 空中交通管制系统的分类,按照管制范围的不同,区域管制,进近管制,机场管制,由机场管制塔台提供。主要靠目视来管理飞机在机场上空和地

4、面的运动。机场地面监视雷达。 范围：航空器在机场管制区的空中飞行；航空器的起飞和降落；航空器在机坪上的运动；防止飞机在运动中与地面车辆和地面障碍物的碰撞。较大的机场塔台把任务分为两部分，分别由机场地面交通管制员和空中交通管制员负责。,按照管制手段的不同,程序管制,雷达管制,1.2 空中交通管制系统的分类,主要的设备环境是地空通话设备。管制员在工作时，通过飞行员的位置报告分析、了解飞机间的位置关系，推断空中交通状况及变化趋势，同时向飞机发布放行许可，指挥飞机飞行。 飞行计划内容包括飞行航路（航线）、使用的导航台、预计飞越各点的时间、携带油量和备降机场等。,按照管制手段的不同,程序管制,雷达管制,

5、1.2 空中交通管制系统的分类,雷达管制员根据雷达显示，可以了解本管制空域雷达波覆盖范围内所有航空器的精确位置，因此能够大大减小航空器之间的间隔，使管制工作变得主动，管制人员由被动指挥转变为主动指挥，提高了空中交通管制的安全性、有序性、高效性。 目前在民航管制中使用的雷达种类为一次监视雷达和二次监视雷达。,1.3 新航行系统概述,新航行系统，由通信（C）、导航（N）、监视（S）和空中交通管理（ATM）四部分组成，其中通信、导航和监视系统是基础设施，空中交通管理是管理体制、配套设施及其引用软件的组合。 新航行系统主要新在“星基”上，即系统是以空中卫星为基本特征的。导航是系统的核心，通信是系统的必

6、要条件，监视可以说是系统安全保障的手段，三者缺一不可。,1.3 新航行系统概述,新航行系统主要是“卫星技术数据链技术计算机网络技术”的应用。系统在采用新技术方面有如下特点： 一是利用卫星技术，从陆基通信、导航、监视系统逐步向星基通信、导航、监视系统过渡，逐步以星基系统为主； 二是数据链技术的开发利用，实现空地、地地可靠的数据交换、并进一步实现空空数据交换； 三是系统的数字化、计算机处理及联网。,1.3 新航行系统概述,同现行系统相比，主要具有以下三个特点： （1）具有充分的覆盖性，不受山区、沙漠和海洋的限制，能随时准确掌握空情，从而大大提高飞行安全和空域利用率，飞机可以灵活选择最佳的航线飞行，

7、节约飞行时间和油料消耗。 （2）能够充分利用信息资源，实现一定程度上的集中管理，发挥流量管理中心和管制中心计算机的自动数据处理能力，也有利于航行系统实现全球统一协调运行，提高飞机的自治飞行能力。 （3）大大减少地面空管设施的数量，大幅度降低建设和维护费用。,通信系统,数据链通信 （DataLink）,航空移动卫星业务 （AMSS）,航空电信网 （ATN）,高频数据链通信（HF） 甚高频数据链通信（VHF） 二次监视雷达（SSR）的S模式 自动相关监视（ADS） 飞机状态监控 情报服务等,数据链通信 （DataLink）,航空移动卫星业务 （AMSS）,航空电信网 （ATN）,包括话音数据通信两

8、种方式，它使空中飞机在任何地方都能与地面进行实时有效的通信，且在空管中心的实时监视之中。 与机载卫星导航接收机相结合，可提供对飞机的自动相关监视。,通信系统,数据链通信 （DataLink）,航空移动卫星业务 （AMSS）,航空电信网 （ATN）,新航行系统中通信系统的主体，融地面与空地数据通信为一体。 多子网、多优先级、区分安全通信和非安全通信。 航空运输各个单位的互联，计算机系统中进行端到端的连接和高速数据交换。 管制员飞行员数据链通信（CPDLC），利用数据通信代替话音通信的ATC通信方式。,通信系统,全球导航卫星系统 （GNSS）,所需导航性能 （RNP）,广域增强系统 （WAAS）,

9、本地增强系统 （LAAS）,导航系统,星基空中交通管理系统的核心 美国的全球定位系统（GPS） 俄罗斯的GLONASS 欧洲的伽利略 中国的二代系统 使用GNSS，飞机就可直线飞行，既缩短了飞机间隔，又省时省油，并提高了安全性、准点率与空间利用率，而且还能以此为基础作自动相关监视。,全球导航卫星系统 （GNSS）,所需导航性能 （RNP）,广域增强系统 （WAAS）,本地增强系统 （LAAS）,导航系统,RNP是指在指定空域和航路内，装备各种导航系统（或设备）的飞机在规定概率上能够保持在指定轨迹的允许偏差以内的能力。,全球导航卫星系统 （GNSS）,所需导航性能 （RNP）,广域增强系统 （W

10、AAS）,本地增强系统 （LAAS）,导航系统,精度尚未达到IIIII类精密进近着陆的要求。 在GPS的监测和增强方面广泛采用差分技术来提高精度，使系统成为“增强系统”。当前航空界正在部署LAAS和WAAS。 LAAS主要用在机场周围。 WAAS它可以解决海洋及边远荒漠地区的导航性能。,AC模式 二次监视雷达,S模式 二次监视雷达,自动相关监视 （ADSA/C）,广播式自动相关监视 （ADSB）,监视系统,在民航中逐步淘汰，主要用于防空,主用系统，带有数据链功能，视距监视,未来的主用系统 依靠卫星导航和数据通信,空中交通 管理系统,空域管理 （ASM）,空中交通服务 （ATS）,流量管理 （A

11、TFM）,飞行情报服务 （FIS）,空中交通管制 （ATC）,航空气象服务 （AWS）,告警服务 （AL）,空中交通管理系统,空域管理（ASM） 在既定的空域条件下，实现对空域资源的充分利用。 它以时分共享空域的方式，按短期需求划分空域以便满足不同类型用户的需要。,空中交通管理系统,空中交通服务（ATS） 主要目的是防止航空器之间、航空器与障碍物之间发生碰撞，加速和维持有秩序的空中交通活动。,空中交通管理系统,流量管理（ATFM） 当某区域空中交通流量超出或即将超出该区域空中交通管制系统的可用能力时，预先采取适当措施，保证空中交通流量最佳地流入或通过相应的区域。空中交通流量管理有助于实现空中交通管制的目的，能够达到对机场和空域容量的最大利用效率。,空中