关键词：远程虚拟；航空塔台；技术研究
一、远程虚拟技术
(一）远程虚拟技术的定义
要想对远程虚拟技术进行完全掌握，我们不妨先清楚什么是虚拟技术。虚拟技术是计算机技术在虚拟现实领域的延伸，虚拟现实是综合利用了计算机图形学、光电成像技术、传感技术、计算机仿真、人工智能等多种技术，创建一个逼真的，具有视、听、触、嗅、味等多种感知的计算机系统。而人们又往往借助各种交互设备，在虚拟环境之中进行实体交互，从而产生一种等同于真实物理环境的体验与感受。在计算机科学中，虚拟技术通过组合或分区现有的计算机资源，使得这些资源表现为一个或者是多个操作环境，从而提供优于原有资源配置的访问方式的技术。虚拟技术与传统计算机技术的不同之处就在于虚拟化物理资源，实现资源的透明化，而资源的管理又都按照原有逻辑方式进行，完全实现资源的自动化分配[1]。远程虚拟技术即通过远程终端计算机管理人员的操纵以及监视等方式实现计算机虚拟资源的远程掌控与利用，它的表现方式可以是远程终端管理人员为实现某种目的而通过计算机下达某种指令，进行某种指挥或操作，从而实现对在“千里之外”发生的事情“了如指掌”的目的。
（二）远程虚拟技术的优点
远程虚拟技术的开发与使用大大方便了人们的生产生活。对于大型企业与公司来说，企业产品的生产环节、组织分工的实施，制定科学性与有效性的生产与分工方式，公司的日常管理与运营都离不开远程虚拟技术的配合与支持；甚至是学生也可以进行网络终端授课的方式实现网上学习，可以说，远程虚拟现实技术与人们的生产生活，工作学习等息息相关。
二、远程虚拟塔台技术
（一）远程虚拟塔台技术的定义
远程虚拟塔台技术，是一种新型的对于航空管理方面的技术应用。要想明确什么是远程虚拟塔台技术，我们应该首先明确几个术语的概念。所谓塔台，又称控制塔，是一种设置于机场中的航空运输管制设施，其主要目的是用来监视以及控制飞机的起降。为完整记录飞机的起降数据等资料以及方便与飞机的联系，塔台内通常包括能与飞机内通讯的无线电设备，用以连接航管人员麦克风、扬声器或收话器，方便与机组人员联系；塔台还具有监视器，监视器包括风向标和气压仪表，用以观测机场气象条件。部分塔台还具有以下设备，包括：机场交通监视器，作为一种小型的雷达显示器，用以显示机场附近的飞机位置；地面活动雷达，用以显示机场内飞机和车辆的位置，尤其是在夜晚或视线不佳时能帮助航管人员辨别飞机飞行方向；电脑化的气象、航班资讯以及简报系统等。值得注意的是，塔台相关功能的实现是借助于机场相关人员、管制员的协调配合与密切协作才能完成。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆远程虚拟塔台技术则是将塔台的相关职能进行进一步地具体分工，借助计算机远程虚拟技术实现远程操纵，与传统塔台工作模式不同的是机场并没有相关的航空管制人员，塔台功能的实现完全是按照远程监控人员的监视与协调来完成，相当于塔台功能实现了“自动化”，地面管制人员无需“亲临现场”，只需要接收塔台的相关数据来监视、研判机场飞机的起降状况，而机上的机组工作人员也无需主动与地面管制人员联系而是通过塔台发出的相关信号的“自动化指引”预知机场相关气象条件，判断飞机起降状况。其所运用的技术即是远程虚拟塔台技术。
（二）远程塔台系统的构成
远程塔台系统是面向无人值守状态下的机场和临时起降点的监测和管制任务。它是基于网络化图像和语音以及数据传输等方式来完成远程的场面监视、飞行语音指挥、起降点设备使用控制的系统[2]。这套智能系统采用的是模块化配置，可适应不同的起降点状态，更可满足一个平台管理多个机场和起降点的现实要求，从而减少机场和起降点的使用成本投入。远程塔台系统由图像采集设备、图像融合处理器、多路切分控制设备、远端显示和控制系统等组成。其基本规格为：对于监视能力的规格，它要求要达到多个机场最多32路远程实时视频监视、视频实时监控延时小于1秒、最大支持1200米跑道全景远程监视的规格；在远程指挥方面，它要满足支持对最少10个机场的电台远程通讯的要求；在数据储存方面，它需要实现视频语音数据15天不间断存储，并满足本地、中心两备份的要求；在辅助指挥方面，要求进场飞机的实时距离、角度测量，测量距离要小于1米，角度要小于1度。
（三）远程虚拟塔台技术系统与传统塔台运行系统的对比
远程虚拟塔台技术系统与传统塔台运行系统相比，无论是在技术理念还是在实际运行上，都具有较大的优势。首先，远程塔台可以应对一些突发状况。例如在北京、上海、广州、深圳等一线城市的枢纽机场相对繁忙，机场因气象等原因而中断运行或停止运行所造成的损失是巨大的。因此，如果在机场或者是塔台范围内发生不可预见突发状况，造成传统塔台无法继续运行 ，那么远程塔台就可以为应急情况的处理进行备份；换句话说，远程塔台系统更具有稳定性，在遇突发状况时更能保障机场的良好运转，远程塔台系统的优势也更为显现。第二，最近几年国内建设建成了大量支线机场，支线机场虽然不如枢纽机场繁忙，航班量虽然比不过枢纽机场，但如果运用传统塔台运行管理系统，显然更加消耗人力物力，但如果运用远程虚拟塔台技术系统，以区域为划分，则可以更好实现不同支线机场之间，或者是支线机场与枢纽机场之间的统一指挥与协调配合[3]。换句话说，即实现区域内支线机场与枢纽机场的远程指挥塔台都是一个，不但节省人力物力，还能节约相应成本。第三，即在建设机场初期，可以不在机场建设塔台，而是靠相关部门进行系统地统筹规划，在机场运行方式上考虑用远程虚拟塔台技术，对日后新建机场采取远程虚拟塔台技术，实现远程监控。这样不但可以节约占地面积，降低建设机场的难度，还可以节省人力物力，节省建设机场场地的资金，有利于经济效益与社会效益的实现，同时，至关重要的一点，能够提升新建机场的净空环境[4]。
总结：远程虚拟塔台技术系统与传统塔台技术系统相比，无论是技术理念方面还是现实运行方面，不难得出远程虚拟塔台监控对于节约运行人员以及运行方的成本的重要作用不言而喻，对于机场的良好正常运行发挥着不可替代的调节疏导的重要功能。因此，远程虚拟塔台技术未来的发展空间还非常广阔，会有着非常光明的应用前景。
参考文献：
[1]徐国标,林泽龙,侯明利.远程虚拟塔台技术[J].中国科技信息,2017(20):19+21+13.
[2]王蜀.塔台模拟机视景子系统的实现与关键技术研究[D].四川大学,2006.
[3]崔喧茗.塔台管制模拟系统关键技术研究及系统实现[D].南京航空航天大学,2017.
[4]王剑.远程塔台：实现偏远机场异地空管[N].中国民航报,2014-03-13(003).
论文作者: 李富强
论文发表刊物:《科技中国》2018年4期
论文发表时间:2018/8/10
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