智慧空中交通管理系统及其应用
摘 要：随着科学技术的发展，互联网技术已经渗透到各个科学领域。由于互联网独特的快速性、准确性以及便捷性使得其能够被运用于航空航天业的发展之中。智慧型空中管理系统就是应用互联网技术对空域中飞行器进行管理的系统。其具体是指将具有强大感应功能的传感器放置于空管各设备系统中，再运用先进的IT技术将其相互连接形成一个空管整体，对空管进行全方位的监视与处理。本文先是阐述智慧型空管系统的概念，再简单介绍系统的大体构成部分，接着分析智慧型空管系统的建立基础，为空管提供事实依据，最后再探讨智慧型空管系统在生活中的应用。
关键词：智慧型空管系统 应用 互联网技术
中图分类号：V3 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）07（b）-0022-01
1 智慧型空管系统的基本概念
智慧型空管系统中，智慧是指利用互联网技术赋予管理设备一定的人工智能，使其可以快速准确的做出自身判断，具有一定的机械性智慧；空管全称为空中管理，是对某段空域中出现的飞行器进行管理，主要可分为对空中交通的服务管理、对空中交通的流量管理以及对空域的管理。空管是一项复杂的工程，其涉及范围广，管制困难，是目前我国所重点开发的项目之一。能否科学妥善的对空中交通进行管理成为保障空中安全、提高航空效率的主要因素。智慧型空管系统是运用互联网技术对系统的各个运行环节进行监督管理的系统。其通过传感器技术将所监测到的信息传递给计算机，再由计算机作出处理，传送至输出平台，从而起到辅助管理人员对空中交通进行管制、规划的目的。
2 智慧型空管系统的大体框架
2.1 感知层
感知层在整个管理系统中处于基础地位，支持所有环节运行的信息都是通过感知层进行搜集的。感知层在整体系统中起到一个检测作用，保证了空中交通能够有秩序的运行。该层主要通过传感器技术对管理中心、机场地面及航行路线等多处重要地点进行感应以达到快速发现可能性故障的目的。一般使用的传感器类型多为雷达、监控系统、监控摄像头、射频标签等等。在感知过程中，一旦出现故障就会引起一连串的系统反应现象，任何一处细小的故障都可能会导致空管处理系统的中断，危及航空器的安全。故在感知层应安装有监视自身运行状态的传感器。
2.2 应用层
应用层包括网络基础层和服务层。网络基础层主要包含互联网、AFTN网、空中管理的局域网以及新一代的移动通信网络等等。这些基础网络均是为了实现空管系统的稳定运行而假设的网络通信基础设施。服务层则是通过联合监视数据，向空管人员直接反映空域情况的应用平台。其中包括交通服务、空中管理、流量监控等等。
2.3 决策层
决策层主要是为了辅助管理人员对系统所提供的信息进行逻辑判断并作出决策的环节。该层通过系统的智能判断软件对所得数据作出分析，判断其是否对空中安全具有威胁性，然后将判断结果传递给输出端，帮助管理人员决策。
3 智慧型空中管理的系统基础
3.1 关键的技术
智慧型空管系统中的关键技术主要包括射频识别的技术和无线传感器的技术。射频识别是一种高自动化的、能够进行自动识别的技术。其主要通过物体发出的射频信号准确的对目标物进行自主识别，并能够从目标物中获得相关的数据资料。无线传感器技术是一种将传感器技术、无线通讯技术、信息分析与处理技术等综合运用所形成的信息管理系统。其工作方式是在个重要的控管单元处安装相应的传感器，对机场或空管部门的运作状态进行实时监测，并将所得信息加工处理，以无线通信方式传送到空管部门，是一种快速的数据处理系统。
3.2 支撑的平台
智慧型空管系统得以建立的基础主要有服务平台和管理平台两种。服务平台主要是指对空中交通的服务；管理平台主要是对空中的飞行流量和整体空域安全进行管理的平台。详情如下。
3.2.1 空中交通的服务平台
该平台的主要任务是对飞行器的起飞、降落飞行的过程进行管理，防止飞行器在航空管制范围内出现严重故障，造成安全问题。具体是防止对航空过程中出现飞行器相互碰撞或飞行器与障碍物碰撞的问题，提高航空领域的安全性能，使得航空过程更加可靠，扩大航空覆盖范围。
3.2.2 飞行流量及整体空域的管理平台
对飞行流量的管理一直是空管中的重要内容之一，其所对应的管理平台主要目的是防止某段航空领域范围内出现交通拥挤，影响飞行器正常飞行的现象。其主要任务是在空中飞行流量达到一定高度之后既是对流量进行调整，引导飞行器进入空闲空域，在一定程度上改善空中飞行的质量与速度，尽量提高航空领域的利用率。对整体空域的管理是一种根据空域的不同性质对航空资源进行合理划分的管理方式。其所对应的管理平台的目的是提高航空领域的安全性能，加强各机构之间的合作。
4 智慧型空管系统的应用
4.1 对场面及跑道的管理
机场是组成整个航空系统的重要基础，所有航空器的飞行出发点都是机场。因此，对机场场面及跑道的管理对空管来说至关重要。运用智慧型空管系统，可以采用高自动化的管理技术、综合运用多种传感器技术对地面情况作出实时监控，保证机场地面及跑道的安全，减少工作人员工作量。利用传感器的感应系统还可以对场面及跑道上的障碍物进行检测，减少人员操作失误等等。
4.2 对流量及设备的管理
将智慧型空管系统运用到流量管理中，可以通过信息采集功能对空中流量进行规划和预算，提前做好工作准备。还可以通过信息传递功能将感应到的信息传递到相关机构，便于管理人员及时作出判断。由于智慧型空管系统是基于互联网基础上的管理模式，故可以对管理设备进行记录、统计与整理。利用互联网那个可以及时更新设备内容，同时可以向管理人员传递设备运行的各种信息，便于对设备的管理。
综上所述，智慧型空管系统是一种高智能、高效率的管理系统，其对空中管理有着相当重要的作用。智慧型空管系统也是科技发展的必然产物。随着社会的进步，互联网的普及，越来越多的行业开始使用以互联网为基础的管理系统。其优势在于更新速度快，能够紧跟时代步伐；运行速度快，能够及时处理故障等。本文旨在说明智慧型空管系统的大致运行原理及运行方式，希望能够将其推广到各航空领域，为我国航天事业的发展打好基础。