集成塔台技术和空管场景中应用的研究

发表时间:2020/12/31   来源:《科学与技术》2020年第26期   作者:王振
[导读] 集成塔台技术密切结合当前管制运行需求,将纷繁复杂的各类空管系统,
        王振
        中国民用航空中南地区空中交通管理局河南分局  450000
        摘要:集成塔台技术密切结合当前管制运行需求,将纷繁复杂的各类空管系统,进行深度信息整合,大大简化了管制员的操作界面,从而进一步降低人为失误可能带来的安全风险,并通过集成系统的联动性提升管制运行效率。本文在集成塔台概念和优势的基础上,探讨了集成塔台和空管场景中的应用,并给出了几点提升集成塔台技术的对策,以实现塔台席位的集成化和专业化特征,进而对管制工程进行优化。
        关键词:集成塔台  空管场景  应用  对策
引言
        空中交通管制属于系统性工作,可以确保航空飞行安全,在推动民用航空领域发展中具有积极作用。在空管场景中引入集成塔台管制自动化体系,主要是将集成塔台自动化技术在航空飞行各个阶段进行应用,以对其进行指挥,保证航空器滑行、起飞和降落的安全性水平。基于集成塔台自动化技术应用,可对集成塔台管制中的交通情况进行疏导和调度,充分发挥出管制系统在交通自动化管理中的作用,以更好的管理飞机飞行状态和集成塔台空中交通管制,体现航空管理中的安全性水平。在集成塔台自动化技术应用中,主要对集中化、智能化和规范化系统进行应用,而集成塔台管理体系则为大数量航班管理提供了支撑平台,有效提升了集成塔台管理效率。
1、集成塔台概念及优势
        集成塔台系统是塔台管制指挥使用的计算机综合系统,具有计划数据处理、电子进程单、场面和空中监视数据处理、告警与控制处理、场面路由规划处理、智能滑行引导处理、气象与情报数据处理、记录与回放处理、软件功能管理、适配数据管理及系统监控功能的塔台自动化系统。目前,国内各塔台上部署的信息系统包含电子进程单系统(EFS)、场面监视系统或高级场面引导与控制系统(A-SMGCS)、流量管理与CDM系统、数字化自动航站情报服务系统(D-ATIS)、数字放行系统(DCL)、气象系统、情报系统等。集成塔台系统可以将上述各类信息以及系统功能重新整合,装载到新的集成框架下,建设一体化、智能化的塔台工作平台。
与传统的塔台相比,集成塔台系统具备多个优势:
        首先,集成塔台减少显示、输入等外围设备数量。目前,各机场塔台由于阶段性的系统建设,导致管制员需面对众多显示器、鼠标、键盘、电话、无线电等设备。通过减少和整合相关设备,可以使管制员注意力更加集中,让管制员能够更加高效精准的操作以获取各类信息,有效降低操作失误的概率。其次,集成塔台系统有利于整合信息资源,避免重复信息。传统的独立系统方式,信息分布于不同的应用中,不可避免的出现信息重复和不一致现象,管制员需要进行大量操作来进行数据校验和关联补全。集成塔台系统能提供统一的信息资源,自动进行相关信息关联整合工作,这将有效降低管制工作负荷,提升管制效率。再其次,集成塔台系统提升管制席位电子化智能化程度。集成塔台系统整合和电子进程单、场面监视、场面滑行路由规划、各类冲突告警等功能。通过这些电子化智能化的工具,可以有效提高管制员进行管制移交、态势监控、协调指挥的效率和安全性。最后,集成塔台系统提供灵活的、可自定义的塔台管制工作平台。集成塔台系统能够灵活配置席位功能,各席位也可以灵活配置系统显示设备及功能布局,可以为管制员提供更加符合操作习惯的工作环境。
2、集成塔台技术的应用
        在国际空管行业中,加拿大空管公司的NavCanSuite 产品在加拿大空管行业中得到了广泛应用,且成为了代表性极强的集成塔台产品。该集成塔台产品主要是对运行信息系统、电子集成单系统、场面灯管系统、监视系统等不同系统进行融合的综合塔台运行平台。

集成塔台技术平台面向管制人员的人机界面具有高效、简洁性特征,借助于鼠标键盘就能完成所有的操作,对管制人员的桌面进行了有效净化,集成功能模块间的信息具有互通性,对流程不断进行了优化,对操作过程不断进行优化。
        集成塔台人机界面包含了电子进程单、机场灯管控制、综合数据显示、ATIS通播信息、气象信息显示和系统监控。通过该平台引接的外部信息源则含有机场流量管理系统、雷达数据系统、机场数据系统、离场放行系统等。结合NavCanSuite平台构架,不难发现集成塔台技术平台可向塔台管制人员提供一整套塔台综合解决方案,可将导航监视、航班等信息实时显示出来,还可以结合工作需要,对工作流程和界面进行调整,以对空中交通实现无纸化流畅化管理。
        而奥地利 Frequentis 公司也提供了 iCWP 解决方案,该方案主要是将信息与控制、监视、可视化、飞行数据处理等功能进行融合,进而为管制人员提供具有简洁化和集成化特征的工作界面,并增加了管制工作的自动化程度,使得人工操作进一步精简。另外,该平台对Frequentis 公司的内话系统进行了集成,通过语音触发屏幕方式对告警功能进行提示,为一对多的单人指挥多个远程塔体提供了技术上的可能性。
3、空管场景应用中的对策建议
在我国空管行业塔台管制单位的实际运行中,一个塔台的管制人员每天都需要面对整个系统界面,主要包括自动化系统、飞行态势界面的内话系统、机场场面监视等。这些系统功能和结构互相独立,并未对显示和操作界面进行整合,塔台管制员在完成交通管制业务的过程中需要对不同系统进行操作。因涉及的鼠标键盘和显示器较多,会对整体工作效率产生影响,进而引发人为错忘漏风险。在系统功能和结构独立的情况下,将显示和操作功能借助于市场上KVM矩阵技术进行整合,其主要思路就是专业化和集成化特征。因此,对空管场景应用中的对策建议需包含这两方面的特征。
        将一个塔台管制席位进行整合后包括了四块屏幕,分别为:业务系统屏、空域态势显示大屏、电子进程单触摸屏和辅助系统屏。其中业务系统屏主要是对场面监视系统、飞行计划集中处理系统和CDM协同决策系统进行引接;空域态势显示大屏则可以显示出主、备自动化系统的空域态势的界面;辅助系统屏则是对塔台辅助系统、气象AWOS终端、机场信息引接及通播进行显示。在对塔台管制席位进行一系列的整合后,业务系统屏、辅助系统屏上的所有操作借助于单个鼠标键盘就能完成。业务系统屏和辅助系统屏可以将四个独立输入源画面同时显示出来,进而实现单个画面的独立操作,还可以借助于键盘快捷操作对单个画面进行放大处理。这种分屏手段,在对管制员工作桌面进行直接简化的同时,还降低了显示屏、鼠标和键盘数量,并能对辅助塔台管制员工作流程不断进行优化。因这种塔台岗位的分工较为明确,选择专业化的整合模式,以将业务系统和管制业务进行更好的契合。将两台KVM矩阵服务器和其他业务系统结合起来,可以构建冗余的塔台工作平台,在特定席位上将特定系统的显示和操作映射出来
        随着航班数量的快速增加,只有对繁忙塔台进行合理分工,才能有效增强航空运行效率。对于不同岗位(主要包括地面席、放行席、指挥席、协调席、主任席)的管制人员来说,由于自身关注的业务系统不同,需对主要系统进行重点关注,可以选择专业化的整合模式,以配合业务系统和管制业务。
结论:
        综上所述,随着我国航空业的快速发展,国内大部分的机场基本实现了多跑道同时运行,新技术的应用使得塔台管制员被一系列单个信息系统围绕,增加了塔台的拥挤度,为了进一步增强工作效率,确保航空飞行安全,通过对塔台管制系统的不同系统单元进行集成,进而构建具有集成化和专业化特征的工作平台,降低了管制人员的工作强度,同时还改善了塔台工作环境,有效提升了塔台管制工作服务效率,在确保飞行安全方面具有十分重要的意义。
参考文献:
[1] 倪豆,陈璨 . 大中小型机场塔台信息集成系统研究 [J]. 中国新通信,2018(3)
[2] 靳学梅 , 张志霞 . 塔台管制集成系统设计 [J] ﹒指挥信息系统与技术 , 2016(1)


作者简介:王振(1990.10)男,汉族,河南省周口市人,本科,助理工程师,职业:管制员。
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