新航行系统与飞行安全研究
摘要
本文针对当前航行系统的状况，分析了其存在的缺陷，指出现行的航行系统已不能满足高速发展的民航运输的需要，在此基础上引入新航行系统(CNS／ATM)。
在新航行的通信系统中，主要发展数据通信，VHF通信用在繁忙的空域，AMSS主要用在海洋、荒漠空域，但都能极大地提高飞行安全。
在导航系统中，全球卫星导航系统是其主要成分，通过增强系统和差分技术，GNSS具有支持从航路飞行到Ⅲ类精密进近的能力，在完好性、精度、可用性、连续性上都可以满足飞行各阶段的要求；随着区域导航和所需导航性能的实施，平行航路、随机航路和起点和终点之间的大圆航线直飞得以实现，提高了空域利用率和飞行安全。
在新航行系统的监视系统中，主要发展雷达监视和自动相关监视，在繁忙空域采用二次雷达监视，其它空域采用自动相关监视，并且可以实现二者的数据耦合；通过自动相关监视，可以克服海洋、荒漠空域航线少，飞机间隔大的缺点，提高空域利用率。
最后讨论了空中交通管理，并对空域管理和空中交通流量管理作了重点研究。分析了空域的种类、使用者，研究了空域管理的方法和原则。对于流量管理，通过对其方法和层次，制约因素，自动化与流量管理的关系的讨论，建立了较通用的空中交通流量管理模型；最后讨论了空中交通管理的特点。
To present existing situation of navigation system, This article analyses its defect existing. Point out The current navigation system cannot meet the need of the rapid development of air transportation, thus new navigation system (CNS/ATM) should be introduced.
In the communication system of CNS/ATM, VHF data communication is used in busy air space, and Aeronautical Mobile-Satellite Service (AMSS) is used in other air spaces, such as ocean and desert, But can improve the flight safety greatly
In the navigation system of The CNS/ATM, Global Navigation Satellite System (GNSS) is the main elements. With Argumentation System and Differential System, GNSS is capable of supporting en route flight and CAT III precision approach. This system can meet the need of all flight phases in terms of integrity, precision and continuity. With the application of area navigation and Required Navigation Performance (RNP), this would make the parallel route, random route and direct flight route possible, and also improves the efficiency of air space and the flight safety.
In the surveillance system of CNS/ATM, Secondary Surveillance Radar (SSR) is used in busy air space, and Automatic Dependent Surveillance (ADS) is used in other air spaces. SSR and ADS can also be integrated. And ADS can improve the efficiency of air space in the areas of ocean and desert where there is less flight route and large separation between aircrafts.
Finally, This paper also covers the air traffic management. It consists of the space management (ASM) and air traffic flow management (ATFM). It also analyzes the categories, users of air space and the principle and methods of air space management. As to ATFM, through to its method and level, restrict the factor, relation of automation and flow management discussion. A model of air traffic flow control is established. Finally, Discussed the characteristic of ATM.3
在新航行的通信系统中，主要发展数据通信，VHF通信用在繁忙的空域，AMSS主要用在海洋、荒漠空域，但都能极大地提高飞行安全。
在导航系统中，全球卫星导航系统是其主要成分，通过增强系统和差分技术，GNSS具有支持从航路飞行到Ⅲ类精密进近的能力，在完好性、精度、可用性、连续性上都可以满足飞行各阶段的要求；随着区域导航和所需导航性能的实施，平行航路、随机航路和起点和终点之间的大圆航线直飞得以实现，提高了空域利用率和飞行安全。
在新航行系统的监视系统中，主要发展雷达监视和自动相关监视，在繁忙空域采用二次雷达监视，其它空域采用自动相关监视，并且可以实现二者的数据耦合；通过自动相关监视，可以克服海洋、荒漠空域航线少，飞机间隔大的缺点，提高空域利用率。
最后讨论了空中交通管理，并对空域管理和空中交通流量管理作了重点研究。分析了空域的种类、使用者，研究了空域管理的方法和原则。对于流量管理，通过对其方法和层次，制约因素，自动化与流量管理的关系的讨论，建立了较通用的空中交通流量管理模型；最后讨论了空中交通管理的特点。
To present existing situation of navigation system, This article analyses its defect existing. Point out The current navigation system cannot meet the need of the rapid development of air transportation, thus new navigation system (CNS/ATM) should be introduced.
In the communication system of CNS/ATM, VHF data communication is used in busy air space, and Aeronautical Mobile-Satellite Service (AMSS) is used in other air spaces, such as ocean and desert, But can improve the flight safety greatly
In the navigation system of The CNS/ATM, Global Navigation Satellite System (GNSS) is the main elements. With Argumentation System and Differential System, GNSS is capable of supporting en route flight and CAT III precision approach. This system can meet the need of all flight phases in terms of integrity, precision and continuity. With the application of area navigation and Required Navigation Performance (RNP), this would make the parallel route, random route and direct flight route possible, and also improves the efficiency of air space and the flight safety.
In the surveillance system of CNS/ATM, Secondary Surveillance Radar (SSR) is used in busy air space, and Automatic Dependent Surveillance (ADS) is used in other air spaces. SSR and ADS can also be integrated. And ADS can improve the efficiency of air space in the areas of ocean and desert where there is less flight route and large separation between aircrafts.
Finally, This paper also covers the air traffic management. It consists of the space management (ASM) and air traffic flow management (ATFM). It also analyzes the categories, users of air space and the principle and methods of air space management. As to ATFM, through to its method and level, restrict the factor, relation of automation and flow management discussion. A model of air traffic flow control is established. Finally, Discussed the characteristic of ATM.3
引文
[1] 《新航行系统概论》编委会．《新航行系统概论》．中国民航出版社，1998：P1—P313
[2] 吕小平．中国民航空管系统的现状及发展前景展望．空中交通管理．2000年第4期：4—7
[3] 段和明．未来空中交通管理技术的发展．空中交通管理，1998，6：P4—P5；
[4] Odoni A R. The flow management problem in air traffic control[A].Odoni A R. Szego G. Flow Control of Congested Networks[c]..Berlin Springer-Verlag, 1987:269-298
[5] Bertsimas D J. Stock S. The air traffic flow management problem with EnRoute capacities. Operations Research, 1998, 46 (3) : P406-P422
[6] Terrab M. Odoni A R. Atrategic flow management for air trffic control. Operations Research, 1993,41(1):P139-P152
[7] Vranas P B. Bertsimas D J. Odoni A R. The multiairport ground-holding program in air trffic control. Operations Research, 1994, 42 (2): P249-P261
[8] Andreatta G. Burunetta L. Muli airport ground holding problem:a computational evaluation of exact algorithm. Operation Research, 1998,46(1):57-64
[9] Stock-Patterson S. Dynamic Flow Management Problem in Air Transportion. Cambridge:MIT, 1997
[10] 中国民航总局．中国民航新航行系统(CNS／ATM)实施政策．空中交通管理．1995年，第1期：1-10
[11] 甚高频综合话音／数据空-地通信系统指导材料．1998
[12] 民航总局新CNS／ATM实施办公室．中国民航新航行系统-卫星导航系统实施技术政策．空中交通管理．1996年，第2期：P21-P22
[13] 朱衍波．中国民航地空数据网的建设和发展．空中交通管理．2000年第4期
[14] 周卓韧．航空卫星通信技术．民航经济与技术．1991年，第11期
[15] 曹显详．航空移动卫星通信系统．空中交通管理．2001(1)
[16] 张焕．空中领航(下)．中国民航飞行学院，1999：P1-P16
[17] 中国民航总局．中国民航新航行系统(CNS／ATM)实施政策．空中交通管理．1995年，第1期：P2-P6
[18] 周其焕．新航行系统将进入全球实施阶段．民航经济与技术．1994年，第4期：P10-P12[11]
[19] 干国强．导航与定位．国防工业出版社，2000：P109-P331
[20] 陈绪华．迎接新航行系统革命的到来．民航经济与技术．1996年，第5期：P2-P3
[21] 刘大杰．全球定位系统(GPS)的原理与数据处理．同济大学出版社，1996年：P1-P172[8]
[22] FAA US．AFS & AIR. FAR-97. 1993, 06:
[23] ICAO. AC 267-AN／159. 1998, 12:
[24] 江波，程擎．GPS在空中交通管理中的应用．空中交通管理．2000.1(1)
[25] 江波．GNSS的干扰探讨．中国民航飞行学院．2001(3)
[26] 邓中卫．GPS、技术应用与市场．航空工业出版社，1996
[27] 国际民航组织．国际民航组织通告267-AN／159．中国民用航空总局飞行标准司译．中国民航总局，1998：P135-P138
[28] 程擎 两种精密进近的比较．飞行员．2001．1(12)
[29] ICAO .DOC9674. Manual of World Global System-84 .1996.07
[30] 李欣．中国西部新航行系统航路试飞成功．空中交通管理．2000年，第4期：P7
[31] Walter. S. Luffsey. Ten Myths About CNS/ATM:An interview with Mike Harrison, FAA
[32] 张焕，魏光兴编．仪表飞行程序．民航飞行学院，1998年1月：
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[39] ICAO RTCA. DOT396-95/SC 159-61.1995:
[40] ICAO. RTCA/DO-200A, TSO-CI29.1997,03:
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[42] 贺尔铭，丁峰．论新航行系统中自动相关监视的实施问题．西北工业大学学报．1999，第17卷增刊
[43] ICAO. DOC C141／13. 1994, 09／03:
[44] 吕小平．在我国西部地区应用高频数据链实施ADS实验工程的设想，民航经济与技术．1999年，12期：16-19．2000年，第1期：45—48
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[47] 吕小平．从亚太地区飞行流量发展分析采用新航行系统的收益．民航经济与技术．1996年(10)
[48] 程擎．ADS在空中交通管制中的应用．空中交通管理．2001．1(10) [42]
[49] CNS/ATM Seminar. Boeing & CAAC
[50] 丁鹭飞，耿富录．雷达原理．西安电子科技大学出版社．1995：P1-10
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[52] 宣家禄．通信导航雷达服务设施．中国民航飞行学院．1997
[53] 何光勤，朱代武．目视和仪表飞行程序．中国民航飞行学院．1993：P1-30
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[49] CNS/ATM Seminar. Boeing & CAAC
[50] 丁鹭飞，耿富录．雷达原理．西安电子科技大学出版社．1995：P1-10
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