空中交通管理中的空域规划探讨
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摘 要
随着当今社会经济的进步，我国航空运输事业发展极为迅速，尤其飞机作为空中交通的主要载具，其对空域资源依赖度极高，而空中交通管理中空域规划作为空域资源配置的主要手段，科学合理的空域规划也是我国航空运输业得以形成可持续发展模式的基础条件;其不仅对我国民用航空空域资源有着极为明显的改进优化功能，更对部分重要特殊空管下的空域运行稳定度和安全性有着较大提升作用。接下来本文将对空中交通管理中的空域规划技术进行一定分析探讨，并结合实际对其做相应整理和总结。
关键词
空中交通;管理;空域规划;技术探讨
中图分类号： V355.1 文献标识码： A
DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457 . 2020 . 08 . 72
0 引言
从专业角度出发，空中交通管理中的空域即其是指实现空中管理的基本物理空间，因此空中交通管理也可看作是服务于空域用户场所的一种规章机制。目前我国空中交通事业的持续发展，使得空中交通重要性逐步得到广泛任何，其不仅关系到整个社会民众出行的便捷安全性，更对国家贸易、旅游等各产业经济发展意义重大。某种程度上空中交通管理实则与地面交通管理无论在目的性和执行性上都是基本相同的，本质上都将是为了维护并保持长期的交通安全，而空中交通管理中的空域规划更是直接关系着后续我国航空运输的发展规模和发展路径[1]。
1 空中交通管理中的空域规划定义及内容
空中交通管理中的空域规划即按照对相应空域环境中各种静态要素的实时分析，以构成合理的布局配置，确保空域资源能够得到高效开发利用;并在此基础上组建专业合理的空中交通秩序，使空中交通稳定性和安全性能够得到有效保障，达到降低甚至杜绝空域拥堵、航班延误、飞行冲突等各种事故风险发生率的目的，为我国航空运输业的可持续打下坚实基础。因此空域规划本质上也是通过对空域环境中的各种资源进行全面、合理、专业、安全的应用，来为国家后续整个空域体系的更新和完善提供有利参考依据。
空中交通管理中的空域规划内容则相对较多，具体包含了空域运行期间的安全评估、针对空域运行特点提取分析、相应终端区飞行程序的自动化设计、高空航路网布设计与改进、整体通信导航监视区稳定性能评估这几大方面。因此空中交通管理中的空域规划则主要是对其所包含各项内容功能作用的合理划分和科学应用，以使空域资源能够得到最大限度开发利用，确保我国空中交通管理质量和管理效率可以不断提高进步[2]。
2 空域规划期间针对空域运行的安全评估
空中交通管理中的空域规划作业核心要点即确保空域运行的稳定性和安全性，这是整个航空运输事业得以发展的前提，因此空域规划期间针对空域运行的安全评估往往具备不可替代性，其也是确保空中交通管理工作能够顺利开展进行的初始依据。这个过程中主要借助信息技术先通过对相应空域区域运行状态进行计算模拟的形式，对影响空域安全运行的各种潜在因素做全面分析，以评估得出对应空域具体安全指数。
就目前现实情况而言，常规的空域运行安全评估在实际操作期间要分析套用极多的数据，比如空域流量、地空通信情况、具体空域资源等等，以此来针对运行期间可能出现各种风险因素做差值模拟;因此空域运行的安全评估对专业性要求极高，实际模拟时任意环节出错，都会导致最终安全评估失准的状况发生[3]。
而近年来科技的高速发展，数据链通信在我国空中交通管理中的普及应用，配合ADS技术（缩小处置间隔标准技术）使得空域规划期间针对空域运行的安全评估实效性得以有效提升，同时在此期间根据实际情况制定针对性的管理计划和安全手册规章，都最大限度弥補了空域运行安全评估过程中所存在的不足之处，加之空中交通管理期间各种安全维护措施的不断完善，都为空域安全提供了有力保障。
3 空域运行特点提取分析
空中交通管理中的空域规划离不开对空域运行特点的提取分析，结合实际来看空域运行特点的提取分析是空域规划得以实现的基础。这个过程中空域运行特点提取分析则先要从空域基础数据收集出发，按照数理统计组构完备的空域运行特点量化及预估模型，以此掌握空域在运行期间所产生的流量信息，从而得出清晰的空域结构，之后对空域运行期间存在系列问题进行专业分析，以达到进一步优化空域资源配置，提升空中交通管理效率的目的。
空域运行特点主要通过空域服务质量、飞行航迹稳定性、空域结构性来体现，其中空域服务质量即飞行情报区、终端区等各节点流量的直观体现，同时还牵涉到噪声监测、隐藏冲突系数、运行效益等内容;飞行航迹稳定性则是以空域飞行模式下飞机侧向以及吹响偏差率的分布统计以得出其航迹实际信息;空域结构性则是以空域具体利用率、网络连接情况、通讯效率等内容来体现。以此来对相应空域运行基本数据做全方位的统计整理和分析，从而完成对空域运行预测模型的构建，之后通过模型运作，最终为空域整体结构的优化改善提供有力依据。且合理提取分析空域运行特点，将其应用至空中交通服务以及空中交通流量管理中时，还可以促进整个空中交通管制实效性，对空中交通质量的提升效果显著[4]。
4 空域规划终端飞行程序自动化设计
空域规划终端飞行程序自动化设计作为航空飞机各在空间飞行路线得以准确开发部署的前提，其主要由飞行程序模块化绘制而成并配备自动生成等效果来体现，因此空域规划终端飞行程序本身所具有的自动化特点是极为突出的。实践期间相应工作人员只需对导航台、机场、定位点等各项飞行程序要素做基础的特征性分析，并在此基础上组构点、线、面等图形图素间具体映射联系，便可顺利获得飞行程序各要素模块化所绘制和配置参数的信息;以此来合理设置障碍体直接对相应设计模板影响关系做模拟分析，最后配合终端区机场附近的实际地质特性，完成对设计模板的改进优化，达到为飞行程序制定有效路线设计的目的。 目前空域規划终端飞行程序自动化设计已经得到各国广泛认可，其所具有的将地理信息技术与计算机辅助设计技术融合特质，可以大幅提升飞行程序设计完善性，对空中交通管理发展提供有力参考依据;同时也使得空域规划价值成分得到发挥[5]。
5 高空航路网的实时构建及规划
高空航路网的实时构建及规划同样作为空域规划的重要技术内容，其可以直接为国家以及相应地区组建综合枢纽机场高空主干航路网，且对出入终端区过度航路甚至支线航路网也有一定引导设计作用。结合现今实际情况来看，高空航路网各节点设置多是按照分层连接突出节点联系性来组建出完整的航路网划分模型，之后再科学合理的对国家级航路网络做合理划分。明确更改区域支线航路网、区域干线航路网、枢纽主干航路网各层次结构，对终端区飞行程序中过度航路必须表明其也属于高空航路网设计改进的主要内容，以此在确保航路网运行安全前提下，精准规划航路王结构，达到提高航路网运行效率，降低航路王运行成本的目的。总体来看高空航路网的实时构建及规划对优化不同层次，不同阶段航路网络效果显著，其是空中交通管理中实现多目标优化的关键。
6 空域运行期间通信导航监测评估
空域规划通信导航监测评估即对空域运行过程中的通信、导航、监视功能做覆盖整个空域环境的可行性方案设计，从而达到为空中航路以及飞行程序提供安全保障的目的。通常通信导航监测要以实际通信导航对台站的监视性来体现，以此明确其所需具体电波传递特性，详细考量不同影响因素后根据实际情况组建各台站信号传播距离模型和观测误差模型，之后对区域内导航台基站讯号、侧向容差、航迹容差做实时分析，最终完成对终端区飞行程序及整个空域运行期间的实时通信导航监测，为最终空域规划能够完全达到预期而打下坚实基础[6]。
7 结束语
综上所述，通过对空中交通管理中的空域规划探讨，可以看出其所包含专业知识分项极多，虽然现阶段我国整体空域资源相对仍然较为有限，但随着社会经济的不断提升，飞行流量亦会逐年增加，这个过程中一旦空域结构滞后，必然会对我国整个航空运输业发展带来极为负面的影响，因此在实际实践期间必须做好针对空域运行的安全评估、空域运行特点提取分析、空域规划终端飞行程序自动化设计、高空航路网的实时构建及规划、空域运行期间通信导航监测评估等研究工作，方能使空中交通管理中的空域规划效果完全达到预期，以此也为我国航空领域的高速建设发展提供有利参考依据。
参考文献
[1]田勇，孙梦圆，万莉莉.端区空域规划运行评价指标体系[J/OL].系统工程与电子技术：1-15[2020-02-25].
[2]孙煜时. 基于模糊综合评价的空域扇区拥挤程度识别方法[C]. 中国科学技术协会、中华人民共和国交通运输部、中国工程院.2019世界交通运输大会论文集（下）.中国科学技术协会、中华人民共和国交通运输部、中国工程院：中国公路学会，2019：416-427.
[3]王晴昊，姚登凯，胡剑波，赵顾颢，李宁.远距离支援最优干扰空域规划[J].系统工程与电子技术，2019，41（04）：835-842.
[4]曲玉玲，霍志勤，李翀，朱新平，陈彦丽，曲艳伟.空域规划中碰撞风险模型研究[J].中国安全科学学报，2017，27（11）：67-72.
[5]马欣.智能全域规划精准全时管控——智能化战争形态下战场空域管控[J].指挥信息系统与技术，2017，8（05）：38-42.
[6]刘威辰，甘旭升，姚登凯，刘彦茂.航空兵战术训练空域规划方案安全性评估[J].空军工程大学学报（自然科学版），2017，18（02）：1-5.
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