空中交通管理報告美國NextGen王冬冬課件

現(xiàn)代空中交通管理題目：下一代空管系統(tǒng)技術(shù)介紹

－美國nextgen

姓名：王冬冬

學(xué)號：SY美國nextgen目標(biāo)安全性需要增強航空容量增加總體規(guī)劃美國新一代航空運輸系統(tǒng)打算將分成三個階段：第一階段是充實操作現(xiàn)成手藝改良航空系統(tǒng)，同時開展對新一代航空系統(tǒng)所需手藝的研究；第二階段將致力于應(yīng)用第一階段的研究功效；第三階段將擴大至全國規(guī)模運行。新一代航空運輸系統(tǒng)估量到2025年完成，估量其基本行動措施培植將耗資150億至220億美元。1230總體介紹(1)自動相關(guān)監(jiān)視——廣播（AutomaticDependentSurveillance-Broadcast,ADS-B）是FAA的使用衛(wèi)星來替代雷達為基礎(chǔ)的接班人。

ADS-B的GPS技術(shù)的使用，以確定和共享精確的飛機位置信息，并適當(dāng)裝備的飛機駕駛艙額外的航班信息流。(2)NextGen的網(wǎng)絡(luò)天氣服務(wù)（NextGenNetworkEnabledWeather,NNEW）是一個跨部門的努力，到國家空域系統(tǒng)的用戶，提供快捷，方便和符合成本效益的訪問及時，準(zhǔn)確的氣象信息的一部分。NextGen會通過常見的氣象數(shù)據(jù)的共享，加強安全和支持協(xié)作決策。(3)系統(tǒng)范圍內(nèi)的信息管理（SystemWideInformationManagement,SWIM），將進行下一代數(shù)字信息的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。SWIM將使成本效益，實時數(shù)據(jù)國家空域系統(tǒng)的用戶之間的交流和共享。(4)國家空域系統(tǒng)語音系統(tǒng)（NVS）的國家的最先進的數(shù)字技術(shù)將取代美國聯(lián)邦航空局的老化的模擬語音通信系統(tǒng)。

NVS規(guī)范聯(lián)邦航空局設(shè)施之間的語音通信基礎(chǔ)設(shè)施，空中交通管制系統(tǒng)，并提供更大的靈活性。(5)數(shù)據(jù)通信(DataComm)，使控制器發(fā)送數(shù)字指令和飛行員的確認信息。(6)協(xié)同空中交通管理技術(shù)（CollaborativeAirTrafficManagementTechnologies,CATMT）是一個NextGen的變革計劃，提供了增強現(xiàn)有的交通流管理系統(tǒng)（TFMS）。1.1ADS—B背景

美國聯(lián)邦空管局的監(jiān)視和廣播服務(wù)系統(tǒng)部門在2005年建立。這個部門打算改變把美國原來的僅利用雷達技術(shù)來進行國家空中交通管理的系統(tǒng)變成利用來自全球衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)來提供準(zhǔn)確定位信息的系統(tǒng)。能夠?qū)崿F(xiàn)這個變革的的技術(shù)成為ADS-B，它是NextGen的重要組成部分，這個部分在未來20年的實現(xiàn)將會把NextGen的視覺變成現(xiàn)實。經(jīng)過多年的研究和發(fā)展，并且通過阿拉斯加州飛行員和航運公司的成功試驗，在2005年FAA決定把這項技術(shù)在全國的空域系統(tǒng)實施。通過ADS-B子系統(tǒng)，飛行員和管制員可以看到類似雷達顯示交通實時顯示更新，并不會缺少距離或地形。這個系統(tǒng)還能給飛行員提供氣象服務(wù)和飛行情報服務(wù)。1.2ADS—B優(yōu)勢1.提供空對空的監(jiān)視2.提供監(jiān)控遠程或荒涼的地區(qū)，目前還沒有與雷達覆蓋。3.提供實時交通和航空信息在駕駛艙內(nèi)。4.允許減少在出發(fā)和到達時間間隔和更好的可預(yù)見性。5.支持常見的間隔標(biāo)準(zhǔn)，橫向和縱向的空域中的所有類，。6.提高了航空公司的能力來管理交通和機群。7.提高空中交通管制員的計劃遠遠提前抵港及離港的能力。8.減少國家空域系統(tǒng)運作所需的基礎(chǔ)設(shè)施的成本。1.3.2ADS—B系統(tǒng)輸出信號和功能模塊1.3.3ADS—B系統(tǒng)輸入信號和功能模塊2NNEWNextGenNetworkEnabledWeatherNextGen網(wǎng)絡(luò)氣象信息支持NNEW是一個跨部門的努力，以提供快速，簡便，成本有效地獲取氣象信息的一部分。

NNEW的定義，并提供FAA的已知的四維天氣多維數(shù)據(jù)集（4-DWX數(shù)據(jù)立方體）間的基礎(chǔ)設(shè)施的一部分。

4-DWX數(shù)據(jù)立方體將提供常見的普及，航空氣象數(shù)據(jù)。天氣用戶所有類別將有所改善獲得及時和準(zhǔn)確的天氣信息支持改善決策，同時加強安全。4-DWX數(shù)據(jù)立方體組成：（1）在各種數(shù)據(jù)庫內(nèi)公布美國聯(lián)邦航空局(FAA)的天氣數(shù)據(jù)，國家海洋和大氣管理局（NOAA），國防部（DOD），以及商業(yè)(CV)的氣象資料供應(yīng)商可能參與;（

2）注冊/公布的數(shù)據(jù)來查找和檢索所需的資料庫;（3）轉(zhuǎn)化之間將采用不同的標(biāo)準(zhǔn)的能力，并提供用戶所需的單位和坐標(biāo)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù);（4）以支持檢索請求數(shù)據(jù)量的能力（如沿飛行軌跡）。

公布的4-DWX數(shù)據(jù)立方體的數(shù)據(jù)的一個子集，將指定單一的權(quán)威來源（SAS）。的SAS標(biāo)識數(shù)據(jù)源的首選應(yīng)該是用來支持協(xié)作的空中交通管理決策，并確保決定是一致的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)。2NNEW數(shù)據(jù)源4—D天氣數(shù)據(jù)的來源國家氣象服務(wù)（NWS）國防部（DoD）美國聯(lián)邦航空局（FAA）國家海洋和大氣管理局（NOAA）商業(yè)數(shù)據(jù)(CV)2NNEW實現(xiàn)?觀察：全國各地的用戶將需要一個單一的，一致的，全面的了解當(dāng)前的天氣，從所有可用的數(shù)據(jù)源，并結(jié)合不同的數(shù)據(jù)類型組裝。一個在西海岸的國家氣象服務(wù)工作應(yīng)作為防御署在東海岸的雇員能夠查看相同的天氣快照。此外，本快照應(yīng)盡可能完整，結(jié)合降水資料，回聲上衣（云的高度），風(fēng)暴議案，雷電，衛(wèi)星紅外圖像，錦上添花，更。?預(yù)測：除了目前的天氣到分鐘快照，用戶也需要全面的短期和長期的天氣預(yù)報。?傳播：由于在4-D蠟質(zhì)數(shù)據(jù)立方將被分發(fā)一個單一的，全面的圖片，當(dāng)前天氣各種各樣的用戶-每一個可能被利用獨特的或?qū)Ｓ械能浖碜x取和解釋多維數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)-它必須是建立在面向服務(wù)的架構(gòu)（SOA）：設(shè)計模式，允許用戶插入立方體的數(shù)據(jù)流的軟件客戶端，無論他們使用的是什么操作系統(tǒng)或有什么用，就會把數(shù)據(jù)。?集成：為了緩解對最終用戶的壓力，而不是簡單的匯總和傳播氣象數(shù)據(jù)，從數(shù)以千計的源傳感器（盡管提煉和過濾），數(shù)據(jù)必須準(zhǔn)備融入其他NextGen的相關(guān)系統(tǒng)，如入境/離境，空中交通管制員的管理工具。因此，數(shù)據(jù)必須在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)格式提供。4-D的天氣數(shù)據(jù)立方體的發(fā)展已退居美國聯(lián)邦航空局（FAA）和國家氣象局（NWS）。輸入是美國聯(lián)邦航空局資助的程序，它的存在是建立FAA的立方體部分和履行需要以上所述的傳播。此外，立方體將作為一個整合的推動者，通過提供改進的預(yù)測和意見。2NNEW實現(xiàn)圖示四個數(shù)據(jù)來源整合、分析、處理、公布3SWIM如何提高信息共享3SWIM提供了面向服務(wù)架構(gòu)

SOA

SWIM提供了面向服務(wù)的架構(gòu)（SOA）的原則為基礎(chǔ)的系統(tǒng)之間的信息交流的基礎(chǔ)。SOA是一種架構(gòu)方法，對組織和利用服務(wù)，以支持互操作性。SOA的幫助，組織他們的軟件應(yīng)用與業(yè)務(wù)需求保持一致，并提供靈活性和敏捷性，以應(yīng)對變化中的一個更好，更快，更便宜的方式。SOA的利用可重復(fù)使用的技術(shù)和信息，以簡化操作和提高業(yè)務(wù)靈活性。SOA的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，包括信息技術(shù)（IT）能力，業(yè)務(wù)能力的發(fā)展（例如，空中交通管理）分離。目前正在實施SOA治理，以確保數(shù)據(jù)的行為，使服務(wù)提供商和消費者，作為一個社會，它們之間的信息共享。最終目標(biāo)是提供服務(wù)的重用和跨越傳統(tǒng)組織界限的消除重復(fù)的功能的好處，使企業(yè)更大的靈活性，以適應(yīng)不斷變化的業(yè)務(wù)需求。因此，確?；ゲ僮餍院椭赜茫沁@種努力的主要目標(biāo)。3.SWIM規(guī)范3.SWIM的政策3.SWIM技術(shù)規(guī)劃4

國家空域語音系統(tǒng)NASVoiceSystem(NVS)未來空中交通設(shè)想的下一代（NextGen）的航空運輸系統(tǒng)的操作，將需要具有靈活的組網(wǎng)能力的一個新的靈活的可聯(lián)網(wǎng)語音通信系統(tǒng)。

NVS的關(guān)鍵是為NextGen系統(tǒng)的語音通信組件。

NAS語音系統(tǒng)（NVS）的NextGen的程序是一個重要的有利。美國聯(lián)邦航空局結(jié)束當(dāng)前交換機的基地老若隱若現(xiàn)的保障性問題進行了研究語音交換。

17個不同的開關(guān)是用來在國家空域系統(tǒng)，許多人已經(jīng)遇到了嚴重的陳舊問題。技術(shù)刷新可以維持短期的途中VSCS，但一個新的交換機方案，即將開工。當(dāng)前終端開關(guān)程序的結(jié)束和開始NVS之間應(yīng)實行一個新的小“橋”開關(guān)TRACON和塔應(yīng)用程序。

NextGen的最低管制空域是一個戰(zhàn)術(shù)情況和緊急情況的補充數(shù)據(jù)通信的語音功能。其中一個關(guān)鍵的轉(zhuǎn)變是空中到地面的語音通信不再受地域設(shè)施邊界的限制。這將允許更大的靈活性，在所有空域開發(fā)和使用空域/交通分配。

NextGen的語音通信路徑將智能網(wǎng)絡(luò)控制。當(dāng)前語音交換機網(wǎng)絡(luò)中啟用，并不能安裝在新的設(shè)施，從下一代的修改。

NVS是目前在規(guī)劃階段，但預(yù)計將于2016年投入運營。4國家空域語音系統(tǒng)（2）傳統(tǒng)的語音交換機在國家空域系統(tǒng)的語音通信是由兩個空對地（A/G）和地面到地下（/G）通信。用于飛行員和空中交通管制員之間的A/G的語音通信安全協(xié)調(diào)飛行操作，包括采取的起飛和降落，飛機在飛行的所有階段，并在機場的飛機地面運動分離。地對地面（/G）內(nèi)使用語音通信是一個空中交通管制設(shè)施及相鄰設(shè)施和指揮中心，以確保安全和高效的運營。

/G語音通信連接美國聯(lián)邦航空局與其他聯(lián)邦，軍事，國家和地方機構(gòu)負責(zé)，飛行和公共安全，國家安全和機場運營。支持他們的空管服務(wù)的空中交通管制員的主要工具之一，是語音交換系統(tǒng)。語音交換機是用于服務(wù)終端的每一個空中交通管制設(shè)施，航路/海洋和飛行服務(wù)空中交通領(lǐng)域。4國家空域語音系統(tǒng)（3）

NVS的高一級的業(yè)務(wù)概念在未來國家空域系統(tǒng)（NAS）環(huán)境，語音交換機的通信將支持數(shù)據(jù)通信戰(zhàn)術(shù)和戰(zhàn)略行動的補充。語音交換機的能力將用于支持在基于性能的領(lǐng)空的行動，包括軌跡為基礎(chǔ)的業(yè)務(wù)在新的設(shè)施，如NextGen的設(shè)施和值班虛擬塔（SVT）（TBO）。語音交換機的能力也將用于支持經(jīng)典領(lǐng)空的行動不是基于性能。這OV-1提供了一個如何在今后的語音通信網(wǎng)絡(luò)將用于支持其使命和目標(biāo)，NAS語音系統(tǒng)（NVS）的會議未來的目標(biāo)和目標(biāo)體系結(jié)構(gòu)的靈活性的操作說明。未來，或“將要”的語音通信網(wǎng)絡(luò)，描述的目的，是由嵌入式控制射頻通訊設(shè)備的功能（描述作為AVN的航空語音節(jié)點的縮寫），遠程無線節(jié)點NVS（RRN）網(wǎng)絡(luò)尋址的無線接口設(shè)備（遠程無線電通訊設(shè)備的替代品），全球的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)服務(wù)，以及適用于基于IP的靈活的通信所需的電信服務(wù)。5數(shù)據(jù)通信(DataComm)數(shù)據(jù)通信與固定設(shè)施的交互關(guān)系6

協(xié)同空中交通管理技術(shù)(CATMT)協(xié)同空中交通管理技術(shù)（CATMT）是一個NextGen的變革計劃，提供了增強現(xiàn)有的交通流管理系統(tǒng)（TFMS）。

CATMT實施的第2部分包括：?到達的不確定性管理（AUM）

-統(tǒng)一延時計劃（UDP）的自動化抵達不定期需求預(yù)留插槽數(shù)量的歷史數(shù)據(jù)的使用。?天氣集成

-集成的綜合走廊的天氣系統(tǒng)（CIWS）產(chǎn)品上的TFMS顯示的顯示;TFMS顯示上集成的路線可用性規(guī)劃工具（全神貫注）。?協(xié)同空域約束分辨率（CACR）

-自動化決策支持工具，標(biāo)識約束的領(lǐng)空，并協(xié)助交通規(guī)劃與制定解決方案，同時考慮到空域用戶的喜好。?空降重新路由

-提供的傳輸能力產(chǎn)生重新路由到空管自動化執(zhí)行TFMS。CATMT