新一代民航空管应急通讯系统研究与实现

【类型】学位论文

【作者】高毅 

【关键词】 空中交通管理 应急通信 坐标变换 GIS

【摘要】民航空中交通管理部门承担着空中交通系统运行、协调、监督的职责,为航空器提供空中交通管制、通信、导航、雷达、气象、航行情报等服务,空中交通管理(简称空管)在现代民用航空运输体系中扮演了信息核心和沟通枢纽角色,而通信技术是实现所有空管服务的技术基础。重大灾害发生时,基于常规技术手段的空中交通管理能力,将受到极大影响,从而限制空中交通的正常运作和救援运输工作的开展。在灾害或者突发事件条件下,经常出现固定通信线路中断、能源供应不足、部分固定空管设施失效、场面支持服务降级等紧急情况,导致在这些地点原有的空管系统出现失效、降级使用或者无法满足容量要求等问题。同时,灾害又会产生临时在某些低保障能力的通用机场起降大量飞机以满足应急支援的需求,因此,在这样的限制条件开展达到一定服务质量等级的空中交通管理成为实施航空应急响应的当务之急,迫切需要建立起在限制条件下使用的应急空管系统或者应急空管支援系统,并研究和实现相应的空管应急通信技术系统。本课题立足于实际的空中交通管理现状,以空管系统应急通信技术研究为方向,结合软件工程的理念和系统思维方法,本着体系创新、集成创新和应用创新的思路,从空中交通管理应急通信体系设计和工程技术手段的实现入手,由点及面,重点分层次研究设计并实现了满足不同服务能力需求和资源条件限制的应急通信指挥车、应急指挥中心、大区域通信设施使用的空管应急决策支持系统,特别是对支撑决策支持系统实现的覆盖分析过程中所涉及到的坐标变换问题,进行了深入一步的研究。论文主要内容包括以下三个方面:1.分析了我国空中交通管理应急处置方法和面临的困难,从空管应急通信系统技术研究的需要出发,讨论了空管应急通信体系设计的要素,并结合空中交通管理任务的特点,提出了一种以新一代空中交通系统为大背景的应急通信体系设计方案,以实现本文所研究的应急通信系统的综合应用目标,同时,对在该体系下三种典型设施应急场景的飞行流量变化特点和应急支援手段应用情况,进行了简要分析。2.本着在总的体系架构下研究空管应急通信系统的思路,在提出应急通信体系设计框架后,以小及大,一动一静,分别对应急通信指挥车和应急指挥中心两个具有工程应用价值的应急通信技术解决方案进行了设计,阐述了它们在满足应急通信系统应用需求中的任务目标、系统构成、集成方案,以及具体应用成效。3.以大区域范围内的资源调度能力为前提,结合移动备份手段,设计并实现了空管应急决策支持系统,以辅助实现全区域范围内更有效地通过使用应急通信技术手段,提供应急通信保障,支撑空管服务实现;在技术上,通过研发台站信号覆盖、与航路航线和飞行程序的叠加分析软件,利用GIS技术,以坐标变换技术为基础,计算各种台站覆盖信息和航路航线相关信息,从而为如何有效部署移动通信技术手段,满足大区域的应急通信系统应用保障需求,提供了决策支持。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】电子科技大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】侯晓荣，王咏磊

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