机械设计制造及其自动化-空管自动化系统的分析

空管自动化系统的分析研究摘要我国经济持续快速的增长，极大地促进了我国航空运输事业的发展，并带动了与之相适应的现代化空管自动化系统的发展。空中交通管制是民用航空运输业安全和效能的中枢。空中交通管制水平对于保障飞行安全，加速飞行流量，提高空域利用率，促进航空运输业持续协调发展起着至关重要的作用。研究空管自动化系统有助于发现我国空管自动化系统存在的不足，使得我国的空管自动化系统更加有效降低空中交通管制员的工作负荷、减轻工作压力，提高管制效率，朝着提高稳定性和可靠性以及提高自动化程度的方向发展。 关键词:空管;自动化;技术;发展

AbstractChina'ssustainedandrapideconomicgrowth,GreatlypromotedthedevelopmentofChina'sairtransportindustry,andledtoadapttothedevelopmentofmodernairtrafficcontrolautomationsystem.Airtrafficcontrolisthebackboneofthesafetyandefficiencyofcivilaviationtransportationindustry.Thelevelofairtrafficcontrolplaysanimportantroleinensuringflightsafety,speedinguptheflightflow,improvingtheutilizationofairspace,andpromotingthesustainedandcoordinateddevelopmentoftheairtransportindustry.ThestudyofairtrafficcontrolautomationsystemishelpfultofindoutthedefectsofChina'sairtrafficcontrolautomationsystem,MakesChina'sATCautomationsystemmoreeffectivelyreducetheworkloadofairtrafficcontrollers,toreducethepressureofwork,improvetheefficiencyofregulation.Toimprovestabilityandreliabilityandtoimprovethedegreeofautomationofthedirectionofdevelopment.Keywords:AirTI;automation;technology;development

目录TOC\o"1-2"\h\z\u第一章研究空管自动化系统的意义 第一章研究空管自动化系统的意义第一节 空管自动化系统的意义我国经济持续快速的增长，极大地促进了我国航空运输事业的发展，并带动了与之相适应的现代化空管自动化系统的发展。我国民航事业还处在初步发展的阶段，不论是现在还是未来，我国对空管自动化系统的需求是很必要的。国家高度重视国内空管自动化系统的研制。空中交通管制是民用航空运输业安全和效能的中枢。空中交通管制水平对于保障飞行安全，加速飞行流量，提高空域利用率，促进航空运输业持续协调发展起着至关重要的作用。空中交通管制工作是由空中交通管制员依赖空中交通管制系统（简称空管系统）来完成的。然而空管自动化系统是空管系统的组成部分，并且是空管系统的核心。它的主要功能是对多雷达信号进行融合处理，并将雷达信号与飞行计划动态相关联。这样管制员面对雷达显示器，就可以直观清晰地了解空中交通的实时动态，和所管制的航空器的具体方位、高度和预计飞行方向等。随着空中流量的不断上升，管制员的任务越来越重，他们对空管自动化系统的依赖也越来越强。为了适应空中交通流量的持续增长，保障飞行安全，空管自动化系统一直在与时俱进地发展着。研究空管自动化系统有助于发现我国空管自动化系统存在的不足，以及和发达国家空管系统的差距，有利于新一代空管系统的研发。使得我国的空管自动化系统更加有效降低空中交通管制员的工作负荷、减轻工作压力，提高管制效率，空管自动化系统朝着提高稳定性和可靠性以及提高自动化程度的方向发展。综合保障能力能否满足未来航空市场的需求以及社会对航空运输的安全、效率以及正点的诉求，将是一个重要的衡量指标。可以说新一代空管系统建设的成功与否将直接影响到我国未来整个航空运输业发展的兴衰，而整个空管系统的运行包括很多方面，其中政策、技术标准以及程序都与政府、航空公司以及机场息息相关。因此新一代空管系统的规划和发展必须融入到整个国家航空系统规划当中，国家政府机构、航空公司、机场以及各个利益相关方都要参与其中，最后由国家民航局统一发布实施，并且借助我国是国际民航常任理事国的优势，积极向国际民航组织申报我国下一代航空运输系统的概念和建设计划，提交我国的技术使用标准或与国际标准技术的接口融合等计划和任务书，这样不仅可以扩大我国民航在国际民航组织中的影响，同时也能为将来全球一体化运行中争取更多的话语权。第二节空管自动化系统概念与体系结构研究分析一、ctas(中央终端雷达进近管制自动化系统)概述自由飞行的概念是由美国人威廉﹒克顿最早提出的。克顿提出：飞机可以通过自动化的空-空通信和驾驶员座舱的数据交换显示来代替对地面设备的依赖。在自由飞行体系中，飞行冲突预测及避免将主要由用户需求评价工具（uret）完成的，协助航路交通管制中心（artcc）和航站雷达进近管制中心（tracon）的管制员的压力的设备是以中央终端雷达进近管制自动化系统(ctas)来实现的。这包括交通管理顾问（tma），最后进近间距设备(fast)，在航路上下降高度顾问(e/da)。运行每个中央终端雷达近进管制自动化系统工具意味着援引过程所需的工具，包括每个适当的运行时间选项。ctas的主要作用是帮助咨询员和管制员提高终端区的容量，降低工作负荷和工作强度，并减少延误、增加运行安全。在全运行使用时最后进近间隔工具（fast-finalapproachspacingtool）通过双向界面向终端区的管制员显示器发布咨询信息。这些咨询信息由对每架飞机指派的跑道号、着陆顺序组成，管制员也可以向ctas输入信息。ctas软件有三大处理过程：通信、算法、图形用户界面（gui）。cm（communicationsmanager通信管理）管理着除ism外ctas所有的过程之间的通信。ism作为通信管理cm和航迹算法ts的服务器，通过公用的存储空间一过程调用的方式来实现通信。其他过程，如ra、pfs、pfs_c、dp、pgu、tgui等，是cm的客户端，基于cm实现过程之间的通信。cm并没有直接连接到wdpd上，而是通过定期检查wdpd输出的特定文件，来查看是否有新的新的气象文件被发送过来了。如果有新文件发过来，就开始对ctas的气象数据进行更新。ctas的基本功能主要有航迹预测、跑道的分配、图形显示。upr(userpreferredroutingconflictprobe)/da冲突探测器是航路（管制中心）管制员使用的一个冲突探测和解决工具。这个工具被设计出用来至少提前20分钟探测和解决所有类型的冲突，如：过境飞机与过境飞机之间；进场飞机与过境飞机之间；离场飞机与过境飞机之间和其它冲突。冲突探测器是基于确定性的航迹预测和随机性的冲突分析以实现冲突探测。冲突探测已作为一个“软件中的过程”被用到ctas中。通过使用ctas的“航迹综合”功能，来产生预测的航迹，为冲突搜寻和处理服务。冲突探测和验证计划已经被现场试验评估。验证计划有评估和选择任何一个由直飞算法产生的多个备选航迹的功能。ctas提供了管制员直飞工具可以计算出如果让飞机直飞下一个航路点能节省的时间，然后按照可节省时间的多少将飞机以列表形式排序（只提供节省时间能超过1分钟的飞机），通过显示器提供给管制员，这个列表包括飞机呼号、设备、可节省的时间、直飞的点、直飞下一航路点的航向（考虑对风速的修正）等信息。使得飞机可以尽可能直飞航路点，缩短航程、减少燃油消耗。如果可节省的时间超过1分钟，允许直飞的咨询信息就显示在直飞列表中。直飞工具的管制员界面被设计出可以在管制员监视器上使用，工具界面由直飞列表、执行命令按钮、行纪的图形显示组成。管制员使用ctas的冲突探测算法进行冲突探测，生成验证计划，验证计划向管制员提供专门的工具和交互式界面来管理飞机的爬升、巡航和下降航迹。二、用户需求评价工具(uret)性能uret结合实时的飞行计划和雷达跟踪数据（位置修正）、飞机性能数据、航路风、温度为起飞前和飞行中的飞机建立四维飞行剖面（航迹预测）。对于正在实施中的飞行，根据每个飞机的飞行性能动态地修正预测的速度、爬升率、下降率等参数，得到实施飞行中的航迹预测。uret利用他预测的航迹探测至少提前20分钟潜在的飞机飞行冲突，并且通知相应的扇区。飞行计划评估允许管制员在放行飞机前对飞行计划进行修正以避免潜在的飞行冲突。管制员的冲突探测和解决界面有能力通过文本和图形方式显示方式提供飞行数据管理和飞行任务先期调整。基于文本方式显示的飞机清单和计划有助于管理当前的飞行计划信息、飞行计划评估信息和冲突数据。图形显示方式提供视图方式的飞机航路、高度、潜在的冲突、飞行计划评估结果等信息。这种显示方式能快速地使用系统的功能和进行飞行计划修订。在飞行实施阶段，uret能使其自身适应每个飞行的整个航路阶段--修改其观测航空器的行为，结合实时飞行计划和雷达轨迹数据为飞行前和飞行实施阶段构建以位置、航空器性能特点、以及风数据，高空温度为参数的四维飞行剖面或者轨迹动态调整基于性能的预测速度，爬升率，以及下降率。uret利用其轨迹预测功能，以不断地发现未来长达20分钟潜在的飞行冲突，并策略性的通知相关的部门。预判功能在发放放行许可前就能检查预计飞行计划并调整潜在的冲突。只要按下一个按钮管制员就可以修正预案。通过其自动协调功能，该系统能迅速在各部门和设备之间协调新些计划和调整量。该管制员界面的这些检测和解决功能，使用文字和图形显示器，支持飞行数据管理和任务优化。基于飞机名称及计划显示器能帮助处理当前的航班计划信息，预计航班计划信息，和冲突的信息。基于图形的计划显示器能提供了一个图视的飞机的航线和飞行高度、预测冲突、预案的解决结果。触摸界面可以快速访问系统功能，并进入飞行计划的修订。uret基础设施的关键部分是其内部设备（或ifa）功能。在ifa运作模式，系统与周边航路设施交换重要的飞行和航迹数据。在这个部门，内部设备数据交换，大大提高了由单个系统使用信息的质量，因而减少了预测的不确定性，提高了其前瞻性，并改善管制员对全局的把握。uret的卓越功能可以给管制员提供了很多实用的优势。例如，能够不需要很长时间的发现问题，就成倍的提高安全性，冲突预测能力不会因为交通复杂的程度和流量的增加而降低，它还减少了对进程单填写的依赖和不必要的操作。此外，还减少了潜在冲突的不确定性，受长期的飞行计划调整的影响的管制员，现在信心增加了。不确定的间隔减少将导致不是那么频繁的飞机机动。使用该工具能使飞行员适当的安全运行，而不受一些航线，高度及速度的限制。今天在空管系统中，受欢迎的ifr高空航路提供航路结构和航路预测，但其没有灵活的考虑风的变化。选择飞行最佳的高空风路路，将在很大程度上减少飞行时间和节省燃油消耗。飞行轨迹是一个准确的飞行预测航路模型。飞行轨迹是利用跟踪航迹信息，风和温度不断的进行调整。这些变化都是自动显示的信息。uret所产生的冲突探测器与预案的结果，提供不断更新的、高度准确的情况数据。这使得管制员从用常规的方法、反复的、往往耗费大量时间的人工计算，来预测和比较未来的飞机位置中得到减轻。第二章国内空管自动化系统发展的历史第一节第一代空管自动化系统第一代空管自动化系统是70年代末从法国汤姆逊公司引进的，分别安装在北京首都国际机场和上海虹桥机场。由于这代系统的主要功能是显示雷达目标数据，被称为“雷达终端显示系统”，其功能很简单。首都国际机场安装有两部汤姆逊雷达，一部是TA-10近程雷达，另一部是LP-23远程雷达，两部雷达信号同时送到这套雷达终端显示系统。由于受到当时计算机水平的限制，雷达终端显示系统只能分别接受和显示两部雷达信号，不能将两部雷达信号做融合处理后显示，也没有飞行计划处理和显示功能。这套雷达终端显示系统只能给管制员提供航空器的飞行高度、方位和二次代码等简单信息。由于20世纪80年代末以前，中国民航的飞行流量不大，空中交通管制服务的方式采用程序管制方法。程序管制方式对设备的要求较低，主要依靠地空通话设备，不需要相应的监视设备的支持。管制员在工作时，通过飞行员的位置报告，分析、了解航空器间的位置关系，推断空中交通状况及变化趋势，同时向航空器发布放行许可，指挥航空器飞行。因此，这代雷达终端显示系统提供的信息基本上能够满足当时的管制需求。第二节第二代空管自动化系统20世纪90年代，中国民航开始投入巨额资金改善空管基础设施，先后引进了雷神（RAYTHEON）、德里峰尼克斯（TELEPHONICS）和洛克西德马丁（LOCKHEEDMARTIN）公司生产的雷达终端处理显示系统，分别安装在北京、广州和上海。第二代空管自动化系统相对于第一代雷达终端显示系统有了质的飞跃，其得益于计算机技术的发展。下面以北京雷神自动化系统为例，阐述第二代空管自动化系统的主要特点。用分布处理的计算机技术。一个自动化系统的局域网包含雷达数据处理器、飞行计划处理器、数据库、网络监视和控制、网上记录和重放以及雷达管制员席位等节点，节点之间既相互隔离又相互关联。用多雷达处理技术。一个自动化系统可以接入多部雷达数据，实现终端区多雷达覆盖的高可靠性要求，任何一部雷达故障不会影响管制人员的正常工作。自动化处理飞行计划。自动分配二次代码和自动打印进程单，极大地降低了管制人员的工作负荷，提高了每个扇区内所能管制航空器的数量。雷达数据和飞行计划动态相关，将航空器的位置、高度、速度以及航班号等重要数据经过集成处理，准确地显示在雷达管制席位上供管制员使用。管制员可以实时掌握所管制航空器的飞行动态，有计划地指挥飞行。一个系统内区调、进近、塔台席位之间实现屏幕自动移交，不但避免了原来席位之间需要话音移交的繁琐，也提高了扇区之间移交航空器的安全可靠性。网上记录设备可以实时记录每个管制席位的工作状态，而且重放设备可以根据需要随时重放席位某个时间段的工作情况，便于事故的调查。第二代空管自动化系统也存在不足的地方。以雷神自动化系统为例，该系统只能接收中国民航21种飞行动态电报中的10种，以及一些气象电报和流量管理电报；发报功能没有启用。飞行计划是一个实时的过程，无法制作次日飞行计划，亦无法向军方传送。该系统不支持AIDC（亚太地区采用的相邻管理单位或情报区间的管制移交协议）或OLDI（欧洲采用的相邻管制单位或情报区间的管制移交协议)，无法与本飞行情报区的异地管制单位或其他飞行情报区的管制单位实现自动管制协调和移交，也无法实现本飞行情报区内二次代码的统一管理和分配。第二代空管自动化系统的使用，使中国民航空中交通管制服务的方式有程序管制逐步过渡到了雷达管制，使航路上航空器之间的间隔由原来的150公里缩小为10公里左右，大幅度地提高了空中交通容量，对中国民用航空运输业的发展起到了巨大作用。第三节第三代空管自动化系统第三代空管自动化系统的代表是中国民航正在建设的北京、上海和广州三大区域管制中心的空管自动化系统。随着空中交通流量的迅速增长和先进技术在空管自动化系统上的应用，各国空管界对高管系统的追求目标也发生着变化，由原来单一追求保证空中交通安全到追求增进空中交通安全和追求空管整体经济效益并重。北京飞行情报区现有终端处理显示系统的设备配置为北京雷神自动化系统、呼和雷神终端处理显示系统和太原阿莱尼亚（ALENIA）终端处理显示系统。三个雷达终端处理显示系统各自包含高空、中低空和塔台席位，其结构配置的缺点是：同一个飞行情报区内，高空管制扇区仍属于不同的管制单位。雷达终端处理显示系统的自动化程度，无法实现飞行情报区高空扇区统一管理的要求。同一个飞行情报区内，无法实现飞行计划的统一处理以及二次代码的统一管理和集中分配。同一个飞行情报区内不同管制单位之间无法实现屏幕移交，而只能采用电话移交。与其他飞行情报区之间的管制移交功能通过电话完成，无法实现屏幕移交。北京区域管制中心空管自动化系统包含的设备，除了具备第二代空管自动化系统的优点外，还具有以下特点：1.突破了传统自动化系统在局域网范围集成的局限。一个飞行情报区内的一个区域管制中心（ACC），可以搭建多个本地或异地的终端区（TMA）和塔台（TWR）。2.北京飞行情报区内共用一个飞行计划处理器，可以实现二次代码统一管理和分配，为“一码到底”的运行模式提供了技术支持。3.北京飞行情报区内准实现高空扇形集中管理，各高空扇区之间以及高空扇区和北京终端区扇区之间采用屏幕移交，减少了话音移交占用的频率资源，提高了管制效率。4.北京飞行情报区与上海、广州飞行情报区之间，可以采用AIDC或OLDI方式实现屏幕移交，提高了空中交通流量管理的安全性。5.雷达处理软件能处理32部双通道的雷达信号，以满足北京飞行情报区ACC和TMA雷达交叉覆盖的要求，提高雷达信号的稳定性。6.ACC和TMA系统分区配置在不同的物理网段，通过网桥隔离，并采用不同的雷达处理软件，可以提高系统的可靠性。7.实时记录网上各类数据，重放时图像和话音同步，真实再现各个席位的管制情况，便于故障的调查和分析。8.在雷达管制席位上可以显示来自雷达、自动相关监视（ADS）和飞行计划的航迹，保证管制席位信号的持续性。9.系统提供的流量管理功能，可以预测目前至未来一段时间内的飞行数量；可以预测某时间段、某高度层、某个扇区、某航路或某点的航班总量；可以显示特定区域的交通状况等等，以便管制人员合理调配航班，保证空中交通安全、有序、通畅。10.系统可以接受、处理和拍发21种飞行电报，其中包括5种中国民航特有的电报（PLN、COR、ABS、RTN、ALN）。11.系统提供的4维飞行剖面处理技术，以及雷达数据与飞行计划动态相关技术，保证了飞行计划轨迹、进程单分发和打印的时间准确性。12.系统能够接受、处理和发送自动相关监视（ADS）、地空数据链（CPDLC）协议数据信息，支持SITA、ARINC、FANS-1、FANS-A及ATN标准，是管制员能够及时获取在大洋区域，或在没有雷达覆盖的大陆区域航空器的实时飞行动态信息，并提供管制指挥，保证航空器的安全飞行。13.模拟机系统的软件以及管制席位配置、人机界面等，与实际运行系统完全一致，使管制员的培训工作能在准确、真实的环境中进行。14.在紧急状态下，模拟机系统可以作为区域管制中心主运行系统的应急备份系统，或者根据需要，模拟机系统中的部分管制席位可以作为主运行系统中的备份席位。总之，三大区域管制中心建成后，第三代空管自动化系统的使用，将使中国民航空管自动化系统水平迈上一个新台阶，满足飞速发展的民用航空运输业的要求，同时空管安全保障能力将大为提高。第三章空管自动化系统的基本组成与功能第一节系统总体结构一套集成化的综合数据处理和显示系统，主要利用一、二次雷达等监视系统并在计算机系统的辅助下提供空域飞行动态监视数据及其他相关数据，使管制员能够安全、有序地管理空中交通。主要功能体现：各种与管制目标相关信息的显示，集成空中、地面等各类有效信息。重要提示，包括飞机的位置、航班号、速度、高度、落地机场、告警等。辅助信息，如进程单、标牌上的提示（如高度指令、航路等）等。不同管制扇区之间的信息交互。与其它管制单位的信息交流（AIDC移交，各种报文的发送）。第二节系统设备冗余上海区管自动化系统关键设备实现主（Master）、备（Slave）冗余配置主备机都连接同样的外部数据源并进行处理，但只有主机由结果输出为保持主、备处理器的同步和对主处理器状态的检查，主机的输出结果需发送到备机系统网络冗余网络组成：工作网A、B（OperationalLANA、B）和独立的服务网S（ServiceLANS）。特点：主备切换，特定时刻一般只有一个网络处于激活状态。工作网：主要进行雷达数据、飞行数据交换。服务网：分发的执行文件、系统配置文件、回放时从数据记录仪读取的文件、系统日志文件。提供降级的单雷达显示服务。第三节外部数据接入单元第四节雷达数据处理单元第五节飞行计划数据处理单元飞行处理单元是将各类各类飞行计划报、系统航迹、机组报告给管制员输入的报告信息进行整合。FDP把接收到的关于某个航班的所有飞行数据进行有机处理，整合成飞行数据记录条（FDR）再根据飞行计划窗口、电子进程单、航迹标牌等对FDR进行更新。实时记录网络上的数据和管制的界面操作，并可以在任意一个席位上回放。并可以按照主动式和被动式模式进行回放。1.数据记录主要记录数据类型：雷达信息（点迹、航迹）、系统综合航迹、系统航迹与飞行计划相关的识别信息、各类告警信息.管制员操作记录:管制员的屏幕设置，席位的图形数据，鼠标和键盘信息，主要用于事后看管制员的操作情况，比如进行怎样的设置，对飞机在飞行的各个阶段做出了怎样的操作等。系统运行状态记录:主机设备运行状态、CPU、内存、部署进程运行情况2.数据回放回放权限：主任席控制和指定。回放特点：采用S网传输回放数据，不影响数据记录，也不会影响其他管制席位的正常工作。交互式回放：是指回放过程中可以查看雷达航迹信息、更换不同的背景地图，也可以看到飞行相关的信息，还可以对管制目标标牌进行拖拉、屏幕放大缩小、偏心、测距等操作。同时具有抓屏功能，生成图形文件，为分析问题提供确实依据。非交互式回放：是指完全保持当时的屏幕设置以及图形信息，回放过程保持全屏回放，鼠标轨迹实时一致，真实的反映出管制员操作的全过程。回放过程控制：开始、暂停、继续、停止、速度、快进、快退等控制。多个席位可以同时请求回放不同时间段的数据。语音同步回放：提供与语音记录仪同步回放接口，当选择席位对应的语音通道同步回放时，网络数据回放时能同步回放席位语音。3.人机界面交互方式：通过工作显示屏和蜂鸣器向用户提供系统处理结果，通过鼠标、键盘实现与系统间的信息交换与互动。席位分类：主任管制席（SUP）、飞行计划处理席（FDO）、主管制席（EC）、副管制席（PLC）、塔台管制席（TC）、塔台副管制席（AC）系统监视：主要实时统计和显示各设备、接口、节点的工作状态，动态显示系统内发生的主要事件，包括设备工作异常、设备或通道切换、重启、系统退出、重要告警等信息，并生成和存储日志文件，同时还具有按时间查询和打印日志文件的功能。系统控制：主要是对节点操作系统的控制功能和节点进程的控制功能，以及功能模块的相互切换操作。第四章我国控制管理自动化系统未来的发展方向第一节我国下一代航空运输系统概念和计划我国的空管系统是民航运输系统最为重要的一个子系统，新一代空管系统的综合保障能力能否满足未来航空市场的需求以及社会对航空运输的安全、效率以及正点的诉求，将是一个重要的衡量指标。可以说新一代空管系统建设的成功与否将直接影响到我国未来整个航空运输业发展的兴衰，而整个空管系统的运行包括很多方面，其中政策、技术标准以及程序都与政府、航空公司以及机场息息相关。因此新一代空管系统的规划和发展必须融入到整个国家航空系统规划当中，国家政府机构、航空公司、机场以及各个利益相关方都要参与其中，最后由国家民航局统一发布实施，并且借助我国是国际民航常任理事国的优势，积极向国际民航组织申报我国下一代航空运输系统的概念和建设计划，提交我国的技术使用标准或与国际标准技术的接口融合等计划和任务书，这样不仅可以扩大我国民航在国际民航组织中的影响，同时也能为将来全球一体化运行中争取更多的话语权。空管设备直接保障航空器安全运行，对可靠性、可用性、可维性和安全性要求很高，设备研发周期相对比较长，研发成本相对较高。目前我国空管设备领域实行准入许可管理制度。“十一五”以来，特别是近5年来，由于民航局和民航局空管局十分重视空管设备国产化问题，民航空管设备国产化使用率有了很大的提高。国产空管设备主要涉及通信设备、导航设备和监视设备（含管制自动化系统），大部分设备已经取得了在民用航空空中交通领域使用的资质，特别是一些核心关键设备，如管制自动化系统、雷达、转报系统、内话系统不仅取得了在民航领域使用的资质，而且成规模的投入空管设备运行保障。其中，我国民航实施准入许可管理的通信设备有7类，5类实现了国产化；导航设备有5类，4类实现了国产化；监视设备有12类，7类实现了国产化。在我们推进空管设备国产化的进程中，关键要注意核心设备和新技术的国产化。由于历史原因，目前，很多空管单位的已有设备大多是进口设备。国产空管设备要抓住发展政策和新上项目机遇，努力占据市场主动。比如，目前我国正在大力推进ADS-B（广播式自动相关监视）技术的使用，预计未来规划建设数百个站点。民航空管技术装备发展有限公司、中国电子科技集团公司第二十八研究所、四川九洲空管科技有限责任公司、成都民航空管科技发展有限公司和四川信能科技发展有限公司5个厂家已经具有ADS-B设备使用许可证，可以积极发力，抢占新兴市场。此外，多点定位系统和机场场面监视等新技术、新设备的引入使用需求，也为国内空管设备厂家提供了市场机遇。国产空管设备目前在国内空管行业表现良好，尤其是管制自动化系统方面，近年来屡次取得突破进展。上个世纪80年代中期~90年代初期，我国研发的空管1号、2号系统（雷达与管制自动化系统结合，供空中交通管制员识别空中目标，为航空器提供飞行间隔的系统性设备），被安装在济南张庄机场和杭州笕桥机场，进行试验性运行，没有正式投入保障运行。2006年，我国研发成功的空管3号、4号系统安装在广汉机场和长春机场，对保障飞行安全和飞行正常，起到比较重要的作用。在2008年汶川抗震救灾中，空管3号系统所在的广汉机场作为直升机抗震救灾指挥部所在地，负责抢运伤员、运送部队和救灾物资。空管3号系统作为管制运行系统，保障安全飞行数百架次，为抗震救灾做出了重要贡献，受到抗震救灾指挥部的赞扬。自此以后，各类国产空管设备在国内市场的使用率开始逐步提升。截至目前，国产空管设备还没有出现任何一起导致安全事故的设备故障。此外，南京莱斯信息技术股份公司生产的管制自动化系统“牧羊人”已经被国内多个空管单位使用。其中，2007年，“牧羊人”通过国际国内竞标，成为青岛空管站的主用系统。这套系统是中国民航第一套国产空管自动化主用系统，是当时的奥运工程项目。此后我国民航中小型空管自动化系统均优先考虑使用国产设备。2013年，我们又进军区域管制中心主用系统，取得了沈阳区域管制中心和乌鲁木齐区域管制中心自动化系统的建设项目，这是国产空管系统首次进军区域管制中心主用管制自动化系统（管制席位超过30个），打破了国际设备厂商的垄断，具有“里程碑”意义。[]第二节通用航空与国家下一代航空体系战略建设积极推进逐步开放低空空域促进通用航空发展，将通用航空一并纳入到国家下一代航空体系战略建设当中。据美国国内4有关机构组织分析，有数据显示通用航空将在公共服务领域发挥出65%的作用，通用航空与商务飞行相比较，在成本控制与效率上更加突出，预计到2015年有超过2千万的通用航空飞行占全美国航空飞行总量的77%，其中大部分来源于小型商业或通用航空机场，而来自于排名前10位机场的飞行量占不到4%的通用航空业务。通用航空飞机一年的产值近200亿美元，在每年的经济活动中产生了超1000亿美元的产业。此外，通用航空活动对于社区安全以及医疗救助起到非常重要的作用。美国的通用航空之所以如此发达，除了国民经济的综合实力强大、航空工业高度发达这些条件以外，低空空域的自由飞行政策是通用航空发展繁荣的不可或缺的最基本条件，离开了这个基本条件一切都无从谈起。但是低空空域开放不能完全照搬美国的模式和办法，因为我国与美国的国情有着较大的差别，仅从地理位置及周边环境看就有着许多不同之处，美国东面和西面分别是两大海洋大西洋和太平洋，北面是加拿大，南面仅有一小部分与墨西哥接壤，地理位置和周边环境相对简单，而我国的地理位臵和周边环境要复杂的多，仅新疆一个区就与周8个国家接壤。因此要根据国家安全防卫、地理环境条件以及经济发展状况等具体情况，有步骤、有条件的逐步开放低空空域。以新疆为例可以先选择远离国境线150公里范围以内，农业、林业集中地区，旅游景区、经济相对发达城市等通用航空用户需求旺盛的地方，逐步分阶段有条件的5开放低空空域以满足各类通用航空用户自由飞行的需求。同时建议将通用航空一并纳入到国家下一代航空体系战略建设当中。虽然通用航空在我国刚刚起步，但是我们可以直接采用国际最新的技术和创新的概念来布局我国通用航空发展体系构架，这也意味着虽然我们起步晚了，但不能再输在战略规化和技术应用上。第三节空管新技术的开发与研究利用新技术在我国的装备使用，实现空管设备装备的国产化。目前国内的空管大部分通信导航监视设备以及空管自动化系统均由国外厂家供应，空管单位仅仅作为用户使用维护和保养设备，核心技术均掌握在设备供应商手里，对我国空管系统的设施设备的升级换代和可持续发展形成巨大挑战。在传统技术领域内我们无可争议的落后了，因为航空发达国家已经经过了几十年的技术积累，我们要想赶超谈何容易，正是由于新技术概念的诞生和新技术的应用给我们带来了机会，因为在新技术领域方面大家几乎都处于同一起跑线上，即使有差距也不会太大，这样我们可以通过建立自己的空管设备研发中心，在新技术的开发与运用方面充分发挥自主研发能力，同时对传统技术进行吸收消化形成有自主知识产权的设备生产能力，为今后国内传统设备的自由升级换代和可持续发展奠定坚实的基础。我们可以借鉴美国下一代航空运输系统的概念以及欧洲天空一体化及全球协同计划的概念，积极构建我国的下一代航空运输体系概念并制订相关实施计划。积极与国际民航进行协商，并主动向国际民航组织申报我国下一代航空运输系统的概念和建设计划，提交我国的技术使用标准或与国际标准技术的接口融合等计划和任务书。我们的航空业在过去的几十年当中明显落后于7发达国家，但在今后新技术应用和下一代航空体系战略规划以及建设中绝不能再坐失良机，我们要努力通过借助建设下一代航空体系的机会争取缩小与航空发达国家的差距，甚至通过创新概念和创新发展在某些领域内超越发达国家，真正实现民航大国向民航强国的跨越。第四节未来发展依托的技术技术层面上可以使用GPS技术，并加快研制我国卫星（北斗）使用的技术标准并实现如何与GPS融合的功能，最终实现可以在GPS和北斗之间的任意转换使用的目标。美国的GPS是已经比较成熟的导航技术，虽然主要用于军事目标的精确定位和精确打击，但在民用上经过广域和局域增强后，其导航精度已高于传统的地面导航设施的导航精度，而且其最大的优越性在于不受地面地形、海洋、高山以及沙漠等恶劣自然条件的限制而发挥其精确制导的能力，美国、澳大利亚、加拿大以及新西兰已经成功实施RNAV/RNP、ADS-B等7-8年，已取得巨大成功和运行经验，目前MITRA公司实验室以及FAA技术研发中心针对ADS-B以及RNP技术的衍生展开了大量的适用性实验，可以肯定的说这些衍生技术很快就能用于实际操作，并产生巨大的作用。我们应该充分借鉴成熟的技术应用到我国下一代航空运输建设中，从技术层面上大胆并坚决使用GPS技术，同时适度发展和保留地面DME/VOR导航设施，以作为GPS导航的备份手段，同时最重要的是要加快研究制订我国卫星（北斗）使用的技术规范和标准，并研究开发如6何与GPS接口融合的功能，最终实现可以在GPS和北斗之间的任意转换使用的目标，这样既可以享用先进技术的成果运用，又可以避免国际争端或技术封锁带来的风险。自2000年开始，北京航管科技公司开始了新一代航空电信网的关键设备ATN路由器的研发。2005年，该项目通过民航局技术鉴定，获得民航科技进步一等奖。我国也成为国际上除欧美日等国家外，又一掌握该核心技术的国家。此外，公司实现了新一代航空信息交换系统产品化，被民航局空管局网控中心使用，并承担起了作为亚太地区核心节点的重任。民航数据通信公司自成立起，即进行相关的技术储备，开展管制设备的国产化工作。目前，已完成空地数据链核心网关服务系统，基于空地数据链的飞机起飞前放行系统（DCL），基于空地数据链的终端区自动化信息通播系统（D-ATIS），基于空地数据链的航路信息服务系统（D-VOLMET），管制员飞行员空地数据链管制系统（CPDLC）及基于合同的自动相关系统（ADS-C）的国产化工作。国产化产品完全达到国际运行标准，已成功应用于15个机场，5个管制区，每日为超过2600个国内外航班提供运行服务。2016年年底前，国内29个机场也将部署国产化的DCL和D-ATIS系统。从“十五”到现阶段，是空管设备国产化工作快速发展的15年，共计20多家国内高新技术企业的40多个型号设备实现了国产化，成为支持民用航空空中交通可持续发展的重要基石力量。1．从“十五”到2009年，是空管设备国产化初步探索、试验尝试和起步发展阶段。航空固定电信网自动转报机、话音通信交换系统、自动航站情报服务系统、记录仪、无方向信标和管制自动化（应急）系统实现了国产化。2．从2009年至今，是空管设备国产化深化建设、全面推进和大力发展阶段，各类空管设备的国产化进行得到了长足发展。一、通信设备郑州华航科技有限公司、广州海格通信集团股份有限公司和成都天奥信息科技有限公司3个厂家的甚高频地空通信电台取得了民航局颁发的设备许可证，其设备开始陆续在民航领域投入使用。杭州三汇数字信息技术有限公司的记录仪取得了民航局颁发的设备许可证，