网络化空中交通管理技术的发展PPT学习教案

会计学1第1页/共54页第2页/共54页BoeingCurrent Market Outlook 2005第3页/共54页第4页/共54页2005年FAA开始规划“NGATS”n目标： 1、保持美国全球领先 2、扩展容量 3、确保飞行安全 4、环境保护 5、确保国防安全 n内涵： 1、一体化网络 2、航空精密导航 3、协同态势感知 4、动态空域配置 5、综合信息集成与服务第5页/共54页2005年EU、EC开始规划“SESAR”n目标： 1、单一欧洲天空 2、门到门的服务n内涵： 1、Galileo导航卫星系统 2、通用数据交换网络 3、自动相关监视 4、协同化管制第6页/共54页ICAO. 全球一体化空中交通管理运行概念. 国际民航组织第十一次航行会议，2003.9 第7页/共54页 网络化空中交通管理系统 系统与系统的连接 天空地一体 化空中交通 服务网络 网络化 航空精密 导航系统 广域多级 相关监视 系统 协同式 空管运行 系统 核心概念 人与人的交互 核心技术 第8页/共54页 全国流量中心 塔台 GNSS 地基增强 协同空域管理 协同流量管理 RNP/RNAV 区域管制中心 基于数据链与精确定位 的航空综合监视 2.网络化航空精密导航系统 基于多点定位的 机场场面监视技术 网络化空中交通管理系统 3.广域多级相关 监视系统 星基增强 通信卫星 1.天空地一体化空中 交通服务网络 4.协同式空管 运行系统 第9页/共54页第10页/共54页 地面网络2 地面网络1 空地网络 空天网络1 地面网络3 天地网络 空中互联网 空天网络2 第11页/共54页 安全加密的通信技术 空-地信息子网 天-地信息子网 天-空信息子网 地-地信息子网 异构平台之间的数据交换 端到端的快捷、可靠、高效的信息服务 第12页/共54页 物理层 链路层 网络层 会话层 表示层 应用层 传输层 第13页/共54页 物理层 网络层 链路层 会话层 表示层 应用层 传输层 第14页/共54页 物理层 传输层 链路层 会话层 表示层 应用层 网络层 第15页/共54页基于孤立的陆基导航设备用户沿地面导航台向背台飞行传统导航系统：第16页/共54页 星基导航网络 陆基导航网络 ABASGBASSBAS 组合导航 以星基、陆基导航网络为基础 用户综合多导航源信息进行精密导航 在区域内沿任意航线自由飞行 第17页/共54页 卫星导航现代化 n 改进信号结构n 增强信号功率n 增加导航频率n 提高系统自主运行能力n 精确的卫星导航误差模型n 误差校正算法和误差估计算法 卫星导航增强技术 第18页/共54页 多卫星导航系统组合 n GPSn GLONASS 卫星导航 + 机载导航系统 n Galileon 二代卫星导航系统n INSn 高精度气压高度表 卫星导航 + 陆基导航系统 n VORn DMEn LORAN-C第19页/共54页 对系统所需性能（RNP）的评估 导航传感器的综合使用及性能评估 导航基础设施和应用标准 第20页/共54页提高全国范围飞行流量动态调配能力和飞机航路优化、综合避险能力 全国范围的监视信息更加丰富和精确，目标相关态势更加精确 网络化 协同工作 地基系统 MDS ADS-B 雷达 空天地一体化 协同监视 飞机 卫星系统 第21页/共54页大尺度中尺度小尺度微尺度第22页/共54页o 跨尺度、多地理协议体系空天地监视信息无缝、冗余采集和时空统一技术；o 军民航异构、多平台、多协议网络监视信息无缝传输与异构互校技术；o 面向威胁态势感知与规避的大容量、多元监视信息匹配、融合与平滑衔接技术。o全球无缝监视，地空监视过渡为地空/空空监视相结合第23页/共54页o 大容量、变速率监视信息保真压缩和分级提取技术；o 面向威胁态势感知与规避的多级监视信息优先级判决和按需分发技术。o机场终端区航路空域机间的分级监视，分级向目标系统提供决策支持第24页/共54页o 空天地一体化协同监视信息完好性实时监控、评估与预测技术；o 空基分群态势感知、威胁评估、预测与自主综合避险技术；o 空基自主综合避险与地基广域流量调控协同决策技术o空天地一体化协同监视，提高目标感知相关态势和自主综合避险的能力第25页/共54页第26页/共54页导航通信监视气象情报空天地一体化通信网空管信息处理协同式空管运行服务航空公司 空管部门飞行员机场管制员 其它协同式空管运行=协同空域管理+协同流量管理 =高资源利用率+流畅运行+安全飞行第27页/共54页战略阶段（长期）预战术阶段（2-3天）战术阶段（当天）全国静态空域规划静态航线、航路规划全国容量评估定期航班时刻表编排跨区临时空域划设跨区条件航路划设全国流量与容量匹配跨区临时空域、条件航路的使用、调整及取消全国实时流量分布全国管制区间区内扇区间机场塔台区内静态空域规划静态航线、航路规划区内容量评估定期航班时刻表编排区内临时空域划设区内条件航路划设区内流量与容量匹配加班航班编排区内临时空域、条件航路的使用、调整及取消区内实时流量分布协同改航、冲突探测与实时避让机场空域规划机场容量评估飞行程序设计机场流量与容量匹配加班航班编排机场进离场管理机场流量分布情况冲突探测与实时避让机场场面管理第28页/共54页协同式空管运行系统全国流量管理协同决策系统区域协同流量管理系统区域协同流量管理系统机场协同流量管理系统机场协同流量管理系统协同式流量管理3级运行管理体系；大范围、多用户的协同流量管理；实现整个空管系统流量的平稳运行；保证各个空域用户需求的均衡。全国、管制区间区内、扇区间进近、机场管理上报管理上报管理上报管理上报第29页/共54页协同式流量管理降落顺序、间距机场容量时刻表配置、压缩航班时间表监控、分析起飞间距场面监视信息场面管理 航班时刻表的监控、分析流量约束范围所影响的航班扇区容量流量匹配计算航迹监控、均衡分配流量评估系统进港流量离港流量航路流量协同式空管运行系统反馈管制部门航空公司机场流控中心第30页/共54页协同式空管运行系统第31页/共54页协同式空管运行系统第32页/共54页空域规划静态航线航路划设动态航线航路划设终端区机场空域规划空域扇区规划飞行程序设计空域评估空域容量评估飞行程序评估合理的空域结构高效的飞行程序提供反馈协同式空域规划与评估协同式空管运行系统空域划分需求协同决策军航空域管理部门流量管理部门航空公司第33页/共54页第34页/共54页第35页/共54页第36页/共54页n为航空公司产生间接经济效益超过亿元/年第37页/共54页实时监测全国可见GNSS卫星健康状况及时向飞机发送GNSS卫星完好性信息第38页/共54页 地基增强系统 参考站 处理中心 数据电台 卫星导航系统 差分校正 完好性 完好性 地基区域完好性监视系统 地基监视网 主控中心 发布站 第39页/共54页 RNP-RNAV技术第一次在高高原机场的应用 第40页/共54页第41页/共54页第42页/共54页o 提出协议动态加载和在线同步更新方法o 首次实现数字空管和实时飞机维修支援等动态协同服务应用o解决业务多模式控制、在线升级和信息安全的难题o保证异构网络在统一的环境下安全高效协同运行第43页/共54页第44页/共54页第45页/共54页第46页/共54页第47页/共54页2个集成通信网、传感器网、空管信息网的综合天地信息一体化的组织、管理、处理与共享任何信息经过处理能在任何时候发送并服务于在任何地点有需求而且有相应权限的任何用户4A目标 为在全球范围内的无缝、协同运行 提供信息处理平台和应用环境 第48页/共54页 单卫星导航系统 现状 多卫星导航系统共同运行 未来 区域间分歧 全球一体化 PBN B-RNAVP-RNAVUS-RNAVRNP10RNP 4RNP/RNAVGPSGPSGLONASSGalileo二代导航第49页/共54页现有局域监视网络的结构、平台、协议没有统一的标准且覆盖范围有限 感知威胁态势、态势优化推衍、自主综合避险第50页/共54页n达到更安全的间隔保障、更平滑的流量分布、更高效的空域使用率。第51页/共54页 网络化空中交通管理系统 n我国发展新航行系统总体规划n中国民用航空发展第十一个五年规划纲要n民航空管系统“十一五”发展建设规划n推动大飞机重大专项n推动中国第二代卫星导航系统重大专项n提高容量n提高效率n保证安全n保护环境第52页/共54页第53页/共54页