民航山东空管分局 山东 济南 250000
一 空管自动化系统的发展前景
对于未来10年，ATM系统会引入更多自动化技术这一发展趋势，业界并没有太多的疑问。然而，对未来空管自动化的概念与定义，ATM业内人士则持有不同的答案，其中涵盖了从“在现有的空中交通管制运行系统中引入一些管制员辅助工具以提高系统性能与效率”，到“实现一个完全自动化，没有管制员，航空器可完全自主运行的全新的航空运输体系”的各种可能性[13]。
未来新的空管自动化系统将具有多信息源、多边交互能力、智能协助等特点。多信息源指的是信息来源不止雷达和电报，还包括自动相关监视、多元定位监视、甚高频雷达地空数据链、基于性能导航等等。多边交互能力是通过空管自动化系统可以实现管制员与飞行员、管制员与管制员甚至飞行员与飞行员间的实时而友好的交互，以最大限度地减少语音通话的使用。智能协助是指系统可以为管制员和飞行员提高智能而准确的操作指引以减少人为的错误指挥。
全球空管系统将引入更多自动化技术已成为不争的事实。目前，空管自动化正处在一个多元化的发展阶段，自动化技术在空管领域能走多远，我们将拭目以待。
二 空管自动化系统的特点
空管自动化系统的“自动化”有5个作用：自动进行复杂信息的实时处理和融合，自动识别跟踪飞行目标；自动识别飞行目标是何航班或者军机飞行；自动探测飞机之间，飞机与地面之间可能发生的危险接近，及时预警和告警，并给出化解危险的调度方案；自动进行飞行流量管理和调配；自动监视飞机行为是否和管制指令一致。在民航空中交通管制自动化系统中，飞行数据处理为管制员提供及时、准确的飞行计划数据，方便管制员进行管制工作，提高工作效率。
三 自动化系统在空管中的应用
空管雷达ATC自动化管制系统是对多协议多路航管雷达进行实时数据接收、处理、发送、显示的一体化系统，完成多路雷达信号的实时数据传输、协议转换、雷达格式变换、坐标变换、多雷达数据处理和合成、图形生成及显示等主要功能[15]。
空管自动化系统作为民航空管部门实施对空指挥的核心系统，通过处理雷达信号等监视数据，为管制员提供空中飞行态势的显示和各种飞行冲突及各种异常的告警，通过处理飞行计划和动态电报，为管制员提供飞行计划和飞行动态相关信息以及管理手段，在确保民航空管对空指挥任务的安全实施中发挥着重要的作用。
随着国内航班量的快速增长，空中交通管制流量的不断加大，空管自动化系统在空中交通管制中占据着越来越重要的地位。随着空管装备的升级换代，国产空管自动化系统作为应急、备用以至主用空管自动化系统的应用愈来愈多。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，探讨国产空管自动化系统结构及工作方式，研究解决日常工作中常见问题的方法对提高空管自动化系统的自动化程度、保证民航空管安全生产具有现实意义
四 自动化程度的提高对空管安全的影响分析
1 正面影响
空管自动化程度的提高为中国民航的发展所做出的巨大贡献是有目共睹的, 主要体现在以下几个方面：
1.1 随着雷达等先进设备的应用,管制员能同时指挥更多飞机，使得其处理单架飞机的时间减少, 有效解决了传统的程序管制的陆空通话的瓶颈效应, 因此我国民航的飞行流量正在逐年增加；
1.2 在飞行冲突辅助决策方面, 雷达具有多项先进功的实现, 能帮助管制员一并指挥、监控飞机动态，在一定程度上辅助管制员及时发现并避免飞行冲突；
1.3 在解决飞行冲突方面, 将传统的程序管制所使用的时间间隔改变为距离间隔,大大缩小了飞机之间的间隔, 使得管制效率大大提高，这也使得空中飞行流量逐年增加。
2 负面影响
对系统的过度依赖，主动管制意识下降。作为一名成熟的管制员，面对雷达实施管制时，应对所管制空域有一个立体的印象，同时对空域中运行的飞机的动态和位置有明确的掌握，这就要求管制员应该具备很强的空间想象能力。由于系统的高度自动化并具有辅助决策功能，这就使得管制员依赖于系统的决策来实施冲突调配、发布分配指令等[23]。管制员将只依靠系统自身的信息反馈对其工作状态进行判断，而不借助于其它信息。同时，管制员将不会相信系统的决策会出错，也就不会仔细监控系统决策的过程和结果。时间一长，会导致管制员自身管制技能下降，并更加依赖于自动化系统。对交通状况失去了解和记忆，一旦系统失效，管制员将无法接替系统工作。这对应于空管安全无言都是极大的隐患。
对系统信任不足，在认识上存在片面性。空管系统的构成主要包含三个方面，即：人---机---环，且三个方面相互制约，缺一不可，目前我国的自动化所提高的方面主要是这一个环节，而对于空管系统的主体之一，管制员管制能力的提高却之后于空管自动化程度的发展。在初期的使用过程中，管制员总是倾向于保留原来的工作习惯，并对新型空管自动化系统持怀疑态度。即使系统是完全可靠、有效的，如果管制员对它存有丝毫怀疑，都会产生不可靠感，将导致自动化系统对管制员和空中交通管理的帮助减小。要提高空管系统的安全性，不仅仅需要提高设备的自动化程度，更重要的是需要管制员能力的提高与自动化程度的提高进行匹配，使空管这一系统达到最佳运行状态。
安全与效率的关系的混淆。在评估管制员的工作质量的时候主要考虑的有两点主要的标准：效能和效率，前者指完成任务的安全性和有序程度，即任务完成的质量和精度，后者指完成任务需要的时间，即完成速度。随着我国民航飞行流量的逐渐增加，有些管制员为减少由于管制原因而造成的航班延误，在明知违章的情况下，盲目蛮干。如在雷达管制实际工作中，航空器取得着陆许可的位置按照规定最近位置应该是远台，如此时还无法发布着陆许可，则应该指示航空器复飞，而有时在飞行流量大的情况下，有些管制员会指挥飞机继续进近，直到满足着陆条件。试问如果着陆飞机由于其他原因而决定复飞，那么与刚刚起飞的飞机之间应该掌握怎样的间隔。
管制员工作刺激性的降低，专业技能减弱。过高的工作压力和负担会引起疲劳和影响表现，过低的工作压力和负担会影响人和表现，特别在执行监控型任务时。而空管系统自动化程度的提高，使得管制员能适当利用自动化系统对交通实施管制，在很大程度上降低了管制工作队管制员的刺激。例如在程序管制条件下，两架交叉飞行的航空器，管制员会主动思考两架航空器冲突的解决办法，但雷达管制条件下，管制员只需要利用测距功能测量两机之间的间隔来判断穿越时机。长此以往，工作给管制员带来的刺激性明显减少，管制员将不主动思考两机的冲突性质以及冲突的解决方案，在工作过程中容易懈怠，这会阻碍管制员对自身管制技能的巩固与提高。
系统对管制员主动性的约束。目前，管制员会根据实际情况灵活选取管制方法来对飞机进行排序，而新系统将为管制员提供精确的排序和间隔方案。从安全和效率的角度来说，这两者并没有明显的优劣差异，但自动化系统则可能会抑制管制员的灵活性，强制其实行标准化。另一方面当管制员在解决问题、决策和预测时有自动化协助，其更多地是通过人机交互来完成任务，而不是采取与同事或飞行员交互方式。长此以往，自动化系统将影响传统团队功能的发挥。与此同时，新型空管自动化系统改变了传统的人机交互模式，使人机数据交互模式会带来更多新差错，比如传统的鼠标或键盘方式输入改为手写式输入和语音识别输入。在自动化系统中，就会造成外形相同的字母或数字认错、相邻行间数据读错、外形相似的数据块看错等问题。
IATA（1988 年）的统计资料表明，80%以上的飞行事故都是人的因素所造成的，而空中交通管理人因素所造成的占有相当比例。随着新型空管自动化系统的应用，人因素对安全的影响不但没有减弱，反更大。现代安全管理特别强调人的因素，强调在人、硬件、软件、环境各种关联的要素系统中，必须使系统中的其它组成部分与人紧密配，才能保证航空安全。
论文作者:苏庆良
论文发表刊物:《科技中国》2016年9期
论文发表时间:2016/12/8
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