空中交通管理

摘要： 对管制扇区进行科学分类,有助于了解不同类别扇区的运行特征,为管制运行管理提供优化依据。针对国内外在扇区分类方面研究的匮乏和分类专项管理较为粗放的现状,通过模糊聚类和遗传算法等机器学习算法,研究了一种基于动态运行特征的空中管制扇区分类方法。基于ADS-B雷达航迹数据,建立反映扇区动态运行特性的指标集。引入核函数和遗传算法改进模糊C均值聚类算法,运用改进的算法对选取的中国华东和中南地区97个扇区进行分类研究。采用Silhouette系数和KXB(Kernel Xie-Beni)指标确定最佳聚类数,根据聚类结果定义出5类运行特征各异的扇区,并通过仿真实验对扇区分类成果进行了合理性检验。研究结果表明:改进的算法在IRIS和WINE数据集上的聚类准确度较传统FCM算法提高了4.62%和26.96%,且具有较高的鲁棒性;扇区动态运行特征分析是将航空器空间行为和扇区繁杂程度及管制员工作负荷进行关联比较的有效途径;不同类型扇区的运行特征存在明显差异,模糊聚类算法相比于传统的硬聚类算法能有效处理扇区分类问题。

摘要： 针对航空器自主运行模式的空中交通运行态势评估问题,本文重构了基于分布式空中交通管理系统的空中交通复杂性评价方法,并仿真验证了该方法在航空器冲突探测和自主航迹规划中的应用。首先,基于自由航路空域和航空器自主运行模式定义了空中交通复杂性,在通过三维空域栅格模型量化航空器时空位置的基础上,构建复杂度计算模型以反映航空器位置、航向、航速对空域各栅格的实时复杂性影响;其次,基于实际管制扇区(ZSSSAR01)及高度层,分别模拟自由航路与固定航路运行模式,对比两者空中交通复杂度时空分布差异;并结合自由航路运行模式,在空中交通复杂性与航空器冲突指标(冲突率、冲突比例)相关性分析的基础上,研究空域复杂度阈值确定方法;最后,初步探究基于空域复杂度阈值进行航空器自主航迹调整的方法,评估其运行效果。仿真实验结果表明:自由航路运行模式相对固定航路运行模式可显著降低空域最大复杂度值(平均降幅119%);模型计算得到,空中交通复杂度与空域中航空器冲突指标有强相关性(相关系数大于0.90);基于复杂度和复杂度阈值的航迹调整策略具备一定可行性。

摘要： 在我国交通网络管理中民用航空是其中一项重要的组成部分,随着人们需求的不断增加,航空公司的航班量也在不断提升,增加了空中交通管理的压力,因此,需要依靠空中交通管理自动化系统来解决此问题。阐述了空中交通管理自动化系统的设计原则,同时对民航空中交通管理自动化系统的设计结构进行了探究。

摘要： 行冲突解脱是空中交通管理中一个关键问题。分析了机载TCAS的冲突探测原理和ADS-B IN技术的特点,考虑飞行动力学、气象、人为因素等多种随机因素,建立了概率型冲突预测和解脱模型。针对同一空域内所有目标机进行跟踪和分类,将冲突区域网格化,利用改进遗传算法快速搜寻最优无冲突航迹,最大程度地减少偏离原航线的距离,并最终引导飞机回到既定航线,提高飞行效率和安全。通过仿真计算验证了模型和算法的有效性,在采用定步长航向调整策略结合速度调整策略效果显著,在航空防撞设备中具有很好的应用前景。

摘要： 管制扇区是空中交通管制服务的基础单元,也是空域的重要组成部分。对管制扇区划设进行优化能够在保证安全的前提下均衡管制负荷、提升管制运行效率、增大空域容量,从而提高空域资源规划与配置的合理性。系统地梳理了当前主要研究成果,对管制扇区划设问题进行了概述。从理论模型的角度阐述了扇区划设的优化目标和约束条件;从方法论的角度总结了扇区划设常用的方法。从现有研究的不足出发,展望了管制扇区划设的发展趋势,并提出未来的重点研究方向。

摘要： 该文以空中交通管理运行数据为研究对象,探讨了空管数字化转型中数据业务化与可视化的思路与意义,并结合实践案例,阐述了在具体业务的应用场景中,如何从多元海量数据中快速筛选与有效认知,并进一步实现数据价值挖掘,反哺运行管理。研究表明,运用数据业务化思想与可视化方法能够有效推进空管精细化管理与辅助决策支持。

摘要： 为提高混合运输机场运行效率,综合运输与训练飞行混合运行特点,提出了混合运输机场跑道服务能力评估模型。该模型考虑了不同类型航空器的性能特点以及空中交通管制规则,将运输与训练航空器的起降过程以及训练科目的跑道占用时间分类细化。运用Anylogic软件进行仿真,以起降比例、训练科目比例和运输训练飞行比例作为关键参数,得出混合运输机场跑道服务能力变化趋势。仿真结果表明:进离港高峰期应增加触地拉升科目,可使跑道服务能力提升约6%;离港高峰期应减少训练飞行起飞科目,将起飞航空器比例控制在20%~50%;进港高峰期应利用跑道使用间隔进行训练飞行起飞科目,可使跑道服务能力提升约18%。仿真结果与实际运行过程相符,可为混合运输机场未来提升跑道服务能力提供一定参考。

摘要： 中国正处在民航高速发展时期,大量支线运输机场、通用航空机场正是发挥远程塔台建设成本低、人力资源效率高等优势的用武之地。远程塔台作为一种新生事物,不同于传统的管制员在场的机场塔台系统,所以必须针对远程塔台系统的安全性和可靠性进行深入研究,才能保证远程塔台系统推广应用。论文采用FMECA可靠性分析方法,根据中国新疆机场实施的远程塔台系统配置指南,建立了机场远程塔台系统的功能框图和任务可靠性框图,定义了远程塔台系统的故障影响和严酷度类别,制定了机场远程塔台系统的FMECA表格,通过对远程塔台各系统危害性结果进行分析,论文得到了远程塔台各系统在不同严酷度类别下危害度的排序,提出了具体的提高系统可靠性的措施并进行了计算验证,为未来中国远程塔台系统的可靠性设计和分析提供了借鉴。

摘要： 针对目前机场场面的监控主要通过人工及目视辅助设备实现的不足,同时为了减轻管制员与飞行员的负担,提高机场场面的运行效率,提出一种自动化场面告警探测算法:基于高级场面活动引导与控制系统(A-SMGCS)中的监视源数据,对滑行道冲突、起降跑道长度不足2种情形实现自动化的告警探测与提示。针对与他机目标冲突告警问题,提出基于速度矢量法的潜在冲突判断算法;针对起降跑道长度不足告警问题,提出实时计算起降所需跑道长度的运动学模型。最后搭建仿真环境模拟真实的飞机场面滑行,为模型提供监视源数据,以对算法进行验证。验证结果表明:告警响应均在警情发生的0.5 s内,无虚警、漏警,符合预期结果;该算法是可行的。

摘要： 为了解决空管风险评估的不确定性引入概率论将风险评估结果进行概率化表示。然后综合利用群决策理论、信息熵理论、灰色关联理论、统计学理论和最优化理论,建立和求解相应的最优化模型得到危险源发生的概率。以西部某中小运输机场为例,使用该模型对其空管运行进行风险评估。结果表明该模型的评估结果不但和专家组的共识一致,还能定量获得危险源处于不同风险等级概率。

摘要： 空中交通管理智能化的发展理念是基于以人工智能计算机决策为主、人工监控为辅.本文通过对空中交通流量管理智能化、空中交通管制扇区容量评估和航空器地面智能放行三个方面分析了空中交通管理智能化发展的优势,以及云计算、大数据和人工智能等新技术对空中交通管理产生的效益化.

摘要： 随着全球航空运输业务量快速增长,已经无法在有限空域下有效地缩减飞机间距离,导致了空域的拥堵.本文介绍了四维航迹运行概念,其特点是增加时间维度,即到达时间控制.为了实现在要求的时间点到达指定的位置点,ATS的通信系统必须提供飞机飞行过程信息通信能力,支持提供空中交通管理的效率和增加空域的能力.通信数据链路应改进通信、监视和飞行航路监控服务支持减小飞行间隔,支持用户航路选择,动态航路规划,气象条件管理.通过CPDLC应用,支持不同阶段、不同环境、不同需求飞行与空管员信息交换,满足空中交通管理飞行状态信息通信的需求.通过ADS-C应用实时全过程监控飞行状态和空域状况,满足减少间隔要求.

摘要： 空中交通流量管理是空中交通管理的三大主要职能之一，其任务是在空中交通流量接近或达到空中交通管理可用能力时，适时地进行调整，保证空中交通量最佳流人或通过相应区域，尽可能提高机场、空域可用容量的利用率。流量管理作为缓解航班延误的重要手段逐步被业界认知和使用,而仿真推演分析是流量管理系统的核心.本文从高密度机场终端区流量管理业务需求出发,分析了流量管理推演仿真系统的功能需求和系统组成,并重点分析了涉及的关键技术.最后以北京终端区为例进行了系统实现,并进行了全文小结.

摘要： 随着我国国民经济快速,民用小型无人机得到了广泛应用,目前已在航空摄影、航空测绘、交通指挥、火警探测、渔船监测、应急救援等方面得到了普遍应用.与此同时,由于民用小型无人机相关运行管理还不完善,对于无人机运行动态的了解和掌握还缺乏有效的技术手段和方法,无人机运行安全运行就成为社会各界普遍关注的热点问题.本文针对无人机运行现状分析的基础上,提出了基于移动4G网络的民用无人机空中交通管理(简称UAV-ATM)信息平台体系架构研究,介绍了UAV-ATM信息平台的体系架构,并对其想干功能进行了分析.本文的研究工作对于实现无人机信息管理、推进和促进无人机安全监管技术水平具有一定的借鉴作用.

摘要： 随着民航事业的不断发展,对于下一代空中交通管理技术ADS-B(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast)的监测范围有了更高的要求,传统的ADS-B地面站系统由于空间位置、遮挡等局限性,不能很好的满足应用需求.ADS-B系统是全球新航行技术的主要发展方向，而地形地物对基站信号的影响是非常明显的。本文分析了影响干扰的主要因素，据此提出了相应的解决方案可以有效解决信号覆盖问题，扩大覆盖面积约为10倍。

摘要： ADS-B是下一代空中交通管理的核心技术,传统地基ADS-B系统无法实现洋区、沙漠等特殊区域的监视覆盖,基于低轨道卫星(LEO)的天基ADS-B系统能有效克服地基ADS-B系统局限,实现全球高效无缝监视覆盖.本文结合马航MH370事件介绍了天基ADS-B系统的特点和优点,分析了全球天基ADS-B的研究发展现状,重点研究了美国基于铱星和全球星的天基ADS-B系统架构及性能,最后给出相关建议.

摘要： 本文提出的空管系统网间信息受控交换平台建设方案，综合应用身份认证、安全审计和隔离交换等多种安全技术，对信息进行落地、还原、扫描、过滤、交换规则配置、防病毒、入侵检测、审计等一系列安全处理，在应用层进行细粒度、深层次的内容过滤检测，采用专用协议进行网间信息的隔离交换，通过上述多种手段，可有效降低网间信息交换面临的黑客攻击、恶意代码、病毒渗入等安全风险，其中，基于二维码光单向传输的内外网物理隔离交换属我国自主研发技术，与人工刻录光盘等传统物理隔离交换手段相比，具有支持实时交换、效率高、正常状态下无需人工干预等优点，目前在我国政府、公安等行业已逐步开始应用于内网与国际互联网间的信息交换。网间信息受控交换平台的建设，可为我国不同安全等级的空管相关信息系统之间的信息交换提供较为完善的安全防护手段，进而为提升我国基于信息系统的协同式空中交通管理能力和空防系统识别合作目标效率提供安全可靠的信息支持保障。

摘要： 在中国民航实行"两地一空"传输保障手段的背景下,通过对我国民航指挥信息资源分布特点及现有路由传输模式的分析,提出了Ku卫星自学习窄带路由传输策略,具体介绍该策略中的自学习窄带路由传输原理、带宽自适应传输方法、路由自动探测机理、路由选择策略、信息环维护方式,并根据该策略构建了路由结构框架.

摘要： 在中国民航实行"两地一空"传输保障手段的背景下,通过对我国民航指挥信息资源分布特点及现有路由传输模式的分析,提出了Ku卫星自学习窄带路由传输策略,具体介绍该策略中的自学习窄带路由传输原理、带宽自适应传输方法、路由自动探测机理、路由选择策略、信息环维护方式,并根据该策略构建了路由结构框架.

摘要： 在中国民航实行"两地一空"传输保障手段的背景下,通过对我国民航指挥信息资源分布特点及现有路由传输模式的分析,提出了Ku卫星自学习窄带路由传输策略,具体介绍该策略中的自学习窄带路由传输原理、带宽自适应传输方法、路由自动探测机理、路由选择策略、信息环维护方式,并根据该策略构建了路由结构框架.

摘要： 本公开涉及交通管理系统、交通管理方法和交通管理程序。多个通行区包括第一通行区和第二通行区，第一通行区是指定携带要被运输的物体的运输车辆的行驶条件的通行区，第二通行区是指定比第一通行区中更严格的限制运输车辆行驶的行驶条件的通行区。交通管理系统包括交通管理单元，该交通管理单元被配置为基于关于对要被运输的物体的需求的信息和关于交通环境的信息中的至少一个来改变在第二通行区的至少一部分中关于允许/禁止运输车辆的行驶的规定。

摘要： 用于无人驾驶交通管理(UTM)的平台可以包括计算系统和基础设施，基础设施对在服务提供商之间传输的航空数据进行标准化和控制，其中每个服务通过对预设数据标准进行实施的服务包装器从平台提取。服务包装器对来自服务提供商的数据的性能和配置实施限制。服务包装器根据各自的服务(如跟踪、地形或天气)进行定制，但在平台和旨在提供类似功能的任何服务之间提供标准的接口点、安全性和信任。应用户或服务提供商获取航空数据的请求，UTM平台选择提供该航空数据的服务，并向用户提供连接数据，同时保护数据的安全性和完整性。需要来自支持服务的数据的计算密集型任务可以作为单个服务与提供单点接口的服务包装器捆绑或组合在一起。捆绑服务可以被设计为维持通过其的数据的可验证性和/或安全临界性。

摘要： 本发明涉及智能交通应用技术领域，具体公开了一种空中智能道路交通管理辅助方法，包括：获取目标监控区域中的交通要素信息，并依据所述交通要素信息构建一区域综合动态俯视图；判断出所述区域综合动态俯视图中的目标交通违法事件；实时对所述目标交通违法事件中的违法主体推送其违法认定信息。本发明还公开了一种空中智能道路交通管理辅助系统。本发明提供的空中智能道路交通管理辅助方法，可以帮助交管人员做到全天候、全时段在场，全方位、无死角监管，全覆盖、无延迟执法，同时保障交通管理全过程的规范和可追溯，并确保智能交管机器辅助的可控和不断优化。

摘要： 本发明描述了一种用于无人驾驶飞行器和载人飞行器的空中态势信息和交通管理系统，其中借助空中态势信息和交通管理系统(1)的ATM传感器(2)来捕获、跟踪可借助ATM传感器(2)来捕获的飞行器的位置数据(20)，并将其显示在空中态势图(5)中。此外，还在数据网络(3)中设置了跟踪设备(4)并且该跟踪设备(4)被设置用于跟踪捕获的位置数据(20)并将其作为空中态势图(5)进行处理，从而可以在可连接到所述数据网络(3)的显示装置(6，18，19)上显示空中态势图(5)。此外，不能通过ATM传感器(2)检测到的飞行器配备了空中态势信息和交通管理系统(1)的便携式位置传感器设备(10，11，12)，其中便携式位置传感器设备(10，11，12)被设置用于捕获当前位置数据(20)，并通过无线电通信设备与连接到数据网络(3)的地面站(14)进行通信并且将位置数据(20)放到数据网络(3)中，从而可以在可连接到数据网络(3)的显示装置(6，18，19)上显示空中态势图(5)。

摘要： 本发明提供一种基于无人机的交通管理空中信息采集平台，包括无人机，无人机上搭载有飞控系统、GPS定位系统、图传系统、摄像头、红外成像仪、无线传输系统；摄像头和红外成像仪分别连接图传系统；飞控系统、GPS定位系统、图传系分别连接无线传输系统；无线传输系统无线连接地面控制站。地面控制站包括地面无线数传系统、服务器、显示器；地面无线数传系统与无人机的无线数传系统无线连接；地面无线数传系统连接服务器，服务器连接显示器。本发明实现了地面和空中结合的立体式采集方式，采集范围大，可以采集各个路口的信息，便于及时处理；传输速度快；采用无人机技术，可24小时不间断采集；可预先设定路线，不受环境影响。

摘要： 本发明涉及一种基于自然语言处理方法的空中交通管理系统危险分析方法，具体流程包括：(1)采集危险源数据；(2)构建空中交通管理系统危险源指标体系；(3)构建危险源指标体系初始关键词词库；(4)考虑不同存储格式的输入源文本数据的需求，设计自然语言处理分类算法，初步筛选危险源数据库文本数据，得到危险源分类结果，并进行模型评价，对于未被识别的文本数据，通过修改关键词词库，进行再一次分类处理，直到将所有文本数据进行分类；(5)对得到的危险源分类结果进行数据分析。本发明构思合理，过程简单，能为各地区空管局的安全管理提供较为可靠的分析依据，弥补目前国内航空安全管理危险源自动分类方法的空白。

摘要： 本发明公开了一种用于空中交通管理四维航迹规划方法及系统、设备，该方法包括：通过系统接收并处理即将进入空域的飞机的信息，对飞机进行四维航迹规划；根据预先设定的系统运行的参数，通过系统生成空域的四维航段；根据参数和候选四维航迹求解预设的四维航迹选择模型，得到与所述四维航段对应的对偶变量；将对偶变量按航段时刻对应设置并构造为新四维航迹，获取最优四维航迹，将最优四维航迹转换为与ADS‑B信息兼容的格式并输出。通过本发明提供的方法，通过数学模型、优化软件的求解，空管员为进入扇区的飞机自动规划飞行的四维航迹，给出每时每刻飞机的规划位置，在保证飞机安全间隔的前提下，优化油耗、碳排放以及延误。

摘要： 本发明公开了一种基于资源运行的空中交通管理系统，包括战略资源管理模块，用于生成换季航班时刻表和临时计划；预战术资源管理模块，用于生成次日航班计划和流量控制；战术资源管理模块，用于生成扇区战术空域资源分配预案和剩余可用资源；实时资源管理模块，用于进行航空器空域资源调整；方案执行与反馈模块，用于输出或反馈航空器空域资源调整方案，本发明利用资源的本质联系，将空管工作中管制员、空域和航空器等“人、环境、物”三个基本元素联结为彼此相互联系又相互影响的有机整体，使得空管各要素数字化、各孤立系统数据底层融合和综合数字信息的人工智能化处理成为可能，实现民航安全运行的现实情景到空管系统虚拟情景的仿真。

摘要： 本发明涉及一种基于自然语言处理方法的空中交通管理系统危险分析方法，具体流程包括：(1)采集危险源数据；(2)构建空中交通管理系统危险源指标体系；(3)构建危险源指标体系初始关键词词库；(4)考虑不同存储格式的输入源文本数据的需求，设计自然语言处理分类算法，初步筛选危险源数据库文本数据，得到危险源分类结果，并进行模型评价，对于未被识别的文本数据，通过修改关键词词库，进行再一次分类处理，直到将所有文本数据进行分类；(5)对得到的危险源分类结果进行数据分析。本发明构思合理，过程简单，能为各地区空管局的安全管理提供较为可靠的分析依据，弥补目前国内航空安全管理危险源自动分类方法的空白。

摘要： 本发明公开了一种空中交通管理领域的本体交互模型构建方法，通过获取并分析空管领域结构化与非相关的文档，列举出空管领域常用的概念；对所有的概念进行分类，并确定类的层次结构；抽取类之间的关系，构建本体的属性。本发明提出基于用户查询的语句，动态扩充本体；并构建关键词的中英文词典，支持本体多语言扩展方案。