新航行系統(tǒng)與試飛安全研究分析論文

新航行系統(tǒng)與試飛平安研究分析論文新航行系統(tǒng)與試飛平安研究分析論文隨著我國(guó)航空工業(yè)技術(shù)的飛速開展，新型號(hào)新科目不斷增多，試飛科目的數(shù)量、難度都在不斷增大，為了確保試飛工作的平安，就需要有好的通信、導(dǎo)航、監(jiān)視系統(tǒng)予以支持。同樣，民航空中交通流量增長(zhǎng)引起的飛行沖突、航班延誤日益突出，開展緩慢的地面設(shè)備滿足不了迅速增長(zhǎng)的飛行流量的需要，隨著航天技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的打破性進(jìn)展，為建立全球模型的航行系統(tǒng)提供了技術(shù)根底。近十幾年來(lái)，國(guó)際民航組織研究和制定了新的航行系統(tǒng)總體方案，許多國(guó)家已經(jīng)開場(chǎng)了向新航行系統(tǒng)過(guò)渡的實(shí)際工作?？蒲性囷w工作最重要的宗旨之一就是“平安”。空中交通管理對(duì)于保證平安起著非常重要的作用。當(dāng)前的軍用空管系統(tǒng)，其通信、導(dǎo)航和監(jiān)視情況為：地空通信主要采用VHF話音通信，用在地面與飛機(jī)及飛機(jī)與飛機(jī)的通信，在高交通密度區(qū)域和主要航路使用比較廣泛;HF話音通信譽(yù)在遙遠(yuǎn)陸地地面與飛機(jī)的通信。導(dǎo)航系統(tǒng)采用多種導(dǎo)航系統(tǒng)共同存在，主要有無(wú)方向信標(biāo)系統(tǒng)(NDB)、全向信標(biāo)/測(cè)距儀系統(tǒng)(DVOR/DME)、儀表著陸系統(tǒng)(ILS)、微波著陸系統(tǒng)(MLS)、塔康等。監(jiān)視系統(tǒng)主要采用雷達(dá)監(jiān)視。隨著衛(wèi)星技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的開展，其局限性越來(lái)越嚴(yán)重。其缺陷主要表如今以下幾方面：現(xiàn)有的地空通信采用話音通信，缺少數(shù)字式空一地?cái)?shù)據(jù)交換系統(tǒng)，存在著速度慢、易出錯(cuò)、業(yè)務(wù)種類受限等缺點(diǎn)。由于地空之問(wèn)通過(guò)話音進(jìn)展信息傳送，傳送100個(gè)字符大約占用15~20秒鐘，占用信道時(shí)間較長(zhǎng)，而目前VHF頻率資源已非常緊張，使得地空通信之間的效率低下;長(zhǎng)時(shí)間的通話容易造成飛行員和指揮員的疲勞，加上口音不一致，會(huì)引起說(shuō)錯(cuò)、聽錯(cuò)或者理解錯(cuò);話音通信也使得大規(guī)模的數(shù)據(jù)通信受到限制，地面數(shù)據(jù)庫(kù)信息和機(jī)載數(shù)據(jù)庫(kù)信息都難以傳送;同樣也受到多信宿的的限制。現(xiàn)有的通信、導(dǎo)航、監(jiān)視系統(tǒng)，其信號(hào)大多采取視距傳播，存在傳播間隔近、精度和可靠性差等缺點(diǎn)。以甚高頻全向信標(biāo)(DVOR)為例，其覆蓋范圍最遠(yuǎn)到達(dá)200NM，無(wú)法實(shí)現(xiàn)全空域覆蓋;同樣，雷達(dá)監(jiān)視系統(tǒng)作用間隔約400km，也不能覆蓋所有空域;通信系統(tǒng)的HF存在盲區(qū)，而VHF通信間隔近。現(xiàn)行的指揮系統(tǒng)難以適應(yīng)飛機(jī)架次及密度的增加。隨著型號(hào)任務(wù)的不斷增多，特別是將來(lái)多對(duì)多目的引導(dǎo)任務(wù)，飛機(jī)之間的間隔減小，指揮員工作難度急劇增大，一旦指揮員與飛行員處置不當(dāng)，就可能引起飛行沖突，甚至飛機(jī)相撞事故。鑒于試飛工作的特殊性以及現(xiàn)有系統(tǒng)的缺陷，經(jīng)過(guò)分析研究，認(rèn)為新航行系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)通信、星基導(dǎo)航監(jiān)視等技術(shù)可以應(yīng)用到試飛領(lǐng)域，與現(xiàn)有系統(tǒng)相結(jié)合，提升保障設(shè)備的可靠性和平安性。3.1通信系統(tǒng)的變革。引進(jìn)先進(jìn)的數(shù)據(jù)通信鏈路，逐步取代話音通信電臺(tái)關(guān)鍵問(wèn)題是地面與空中數(shù)據(jù)的雙向傳輸。將來(lái)地空通信系統(tǒng)可提供的業(yè)務(wù)范圍包括飛行動(dòng)態(tài)、自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視(ADS)、氣象情況、航路最低平安高度告警、塔臺(tái)管制、離場(chǎng)管制、進(jìn)近管制、航路管制、滑行、起飛與著陸情況、飛行員位置報(bào)告、飛行方案數(shù)據(jù)、飛行員/調(diào)度員通信、飛行情報(bào)、維修情況、飛行中緊急情況、機(jī)體及電子設(shè)備監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、發(fā)動(dòng)機(jī)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等平安通信信息，這些信息將以數(shù)據(jù)通信為主，逐漸減少話音通信，最終到達(dá)只在必要時(shí)或緊急情況下使用話音通信。3.2導(dǎo)航系統(tǒng)的改進(jìn)。試飛工作涉及各種不同類型的飛機(jī)，機(jī)載設(shè)備也大不一樣，現(xiàn)有的.DVOR/DME作用間隔有限，無(wú)法滿足全空域?qū)Ш叫枨?，ILS著陸系統(tǒng)對(duì)場(chǎng)型要求極嚴(yán)，易受臺(tái)站周邊環(huán)境包括樹木、飛機(jī)、建筑物等影響，因此其施行思路是在保存現(xiàn)有導(dǎo)航設(shè)備的根底上，開展衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)以滿足空域要求，開展差分全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)以改進(jìn)現(xiàn)有精細(xì)進(jìn)近和著陸的缺陷。①由全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)提供全空域覆蓋的導(dǎo)航;②差分全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(DGNSS)將用作精細(xì)進(jìn)近和著陸;③引進(jìn)現(xiàn)代化改造后的微波著陸系統(tǒng)(MLS)用作精細(xì)進(jìn)近和著陸;④保存慣性導(dǎo)航，并開展組合導(dǎo)航;3.3監(jiān)視系統(tǒng)的改進(jìn)。試飛監(jiān)視系統(tǒng)是由一、二次雷達(dá)綜合構(gòu)成，形成了以二次雷達(dá)為主，一次雷達(dá)為輔的監(jiān)視形式，構(gòu)建了一個(gè)包括主、被動(dòng)相結(jié)合較為完善的監(jiān)視系統(tǒng)，保證了現(xiàn)階段的飛行任務(wù)。但存在作用間隔有限、數(shù)據(jù)率低、受環(huán)境和目的特性影響較大、方位和間隔測(cè)量精度差、不能滿足對(duì)準(zhǔn)確引導(dǎo)的支持等缺點(diǎn)，并且存在主監(jiān)視信息源不本場(chǎng)監(jiān)視設(shè)備造成的不可控狀況。結(jié)合將來(lái)新機(jī)型開展的監(jiān)視需求，以及試飛工作的特殊性，監(jiān)視系統(tǒng)的開展思路是在本場(chǎng)空域及終端區(qū)域須采用一、二次雷達(dá)結(jié)合的方式，而不能像民航逐漸取消一次雷達(dá)。二次雷達(dá)采用SMODE(SMODESSR)代替現(xiàn)有的A/C形式(A/CMODESSR);在機(jī)場(chǎng)及周邊地區(qū)安裝ADS-B地面站、為航空器提供機(jī)載北斗定位設(shè)備和ADS-B機(jī)載設(shè)備等，構(gòu)建集ADS-B信息和北斗信息為一體的監(jiān)視信息生成、信息分發(fā)、信息處理、救援指揮平臺(tái)的“ADS-B綜合監(jiān)視系統(tǒng)”，最終將普遍使用ADS，并且可以和SSR重合。實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)場(chǎng)場(chǎng)面和全空域范圍內(nèi)具備ADS-B監(jiān)視才能的航空器和地面車輛的有效監(jiān)視，并為人員救援效勞提供有效幫助。新航行系統(tǒng)是一個(gè)全球一體化的系統(tǒng)，具有很高的技術(shù)程度，需要電子、通信、導(dǎo)航、氣象等各方面的技術(shù)支持。同時(shí)，新航行系統(tǒng)是一個(gè)以滾動(dòng)方式開展的