新世纪迈出的新步伐——中国民航三大区域管制中心建设

在新世纪之初召开的第九届全国人民代表大会第四次会议上，朱总理作了振奋人心的国民经济和社会发展第十个五年计划的报告。报告中第一次提出“提高我国空管技术装备水平”，把搞好我国空管系统建设提到了一个新的高度。 
    我国地处亚洲东部，是连接欧亚两洲重要的空中通道，空中交通服务的水平直接影响到国际国内航空业的运作和发展。另一方面，改革开放以来，我国民用航空事业迅速发展，航空运输年度总周转量已经从世界排名第几十位跃居至世界排名前十位之内。同时，当前我国空中交通流量主要集中在东部地区，特别是由北京、上海、广州构成的大三角区域，飞行量占全国总飞行量的60%-70%，据统计2000年华北地区飞机起降达到24万6千余架次，华东地区飞机起降已达41万架次。而且我国民航的飞行量仍以每年10%左右的速度增加。为使空中交通管制适应民航飞行量的迅猛增长，必须建立高度可靠的空管基础设施，改善飞行管制手段，改变因空中交通管制原因制约飞行量增加和造成航班延误的局面。必须通过改变现行的实施程序管制的方式，实现自动化的雷达管制，在保证飞行安全的前提下，加大飞行流量。为此，民航总局从八五、九五已经加大了空管基础设施的建设力度，同时决定，集中力量，解决北京、上海、广州三角地区实施对空中交通的雷达管制服务。在北京、上海、广州建设现代化的空中交通管制中心。三大区域管制中心的建设是提高飞行流量、加强安全保障能力，并从根本上缓解京、沪、穗大三角地区空中交通拥挤状况的重大举措，是进一步深化我国空管体制改革，使中国民航空中交通管理上水平、上规模的重要条件。目前，该项工程的建设已经列为我国民航空管十五基础设施建设的重点工程，并开始启动。 

    系统建设目标 
    三大区域管制中心的建设是一项复杂的系统工程。系统建设的总目标是通过建立三个标准统一的、可靠的、现代化、网络化的区域飞行管制中心，形成支撑我国东部地区空管体系的三大支柱；通过技术标准统一、系统软硬件设备一致的三个区域管制中心的建立，大大提高我国民航空管系统的整体保障能力。三大区域管制中心建设项目中将建立连接三个区域管制中心的安全、可靠、先进、高速的有线和卫星通信网络。以三个区域管制中心所辖管制区域范围内雷达、VHF通信全程覆盖及引入新航行系统技术为基础，实现雷达图像、地地/地空话音、数据和遥控指令的按需传递。新的区域管制中心将按照调整后的空域结构划设空域和扇区，重新调整管制责任，减少现有管制区的数量，充分利用自动化系统提高空管保障能力和工作效率，保障空中交通安全，改善空中交通服务质量。结合十五其他空管建设项目的实施，通过三大区域管制中心，将本区内其他各类管制单位相互连接逐步形成覆盖中国东部地区的整体的空中交通管理网络。 

    管制中心自动化系统 
    自动化系统是管制中心的核心系统设备。系统由一组处理系统组成，每个处理系统都有专用的功能。这些系统被集成为一个大系统，来提供空管运行和培训。该系统包括用于管制员直接操作的各种席位。它们是雷达管制席、主任管制席、总主任席、军方协调席、流量管理席、备份席、搜寻救援席、飞行计划编辑席、程序管制席、管制通报席；以及可以连接和处理32部雷达信息的雷达数据处理和显示子系统、飞行数据和飞行计划处理子系统、数据记录和雷达图像及话音同步重放子系统、空地数据处理子系统、标准时钟子系统、数据库管理子系统、多局域网及网络管理子系统、自动化设施通信数据处理子系统和自动化系统控制与监视及维护管理子系统。此外，还建立一套与实际运行系统相同的模拟培训系统，为管制员提供有效的、具有真实感的训练环境。 
    通过以上的设备，自动化系统将收集、集中、处理、显示雷达、飞行计划、ADS、气象和航行情报信息，对从多源接收的飞行进程信息加以集成处理，比如飞机位置的外推、冲突监测、AFTN电报自动处理和协助管制区间的协调，以及将外部信息源集成到飞行剖面计算。提供雷达监视的空中交通管制和非雷达监视环境下的空中交通管制运行。在非雷达监视环境下，系统能够在最大程度上满足CNS ATM环境的特性，也就是将ADS、CPDLC电报信息集成到飞行进程的信息自动更新、剖面的计算、管制区间协调电报的自动生成。提供生成最准确的飞机位置信息的能力，完成对飞行状态的准确监控和模仿，为管制员及时、准确的提供空中飞行状态，以及潜在的和实际的中短期飞行冲突、危险地形、违反限制空域和危险空域规定的各种告警、提示。通过有效的和友好的人机界面，管制员可以调配飞行间隔，向飞行员提供告警和飞行情报服务，提高管制功能执行的准确性和速度，在管制区内和管制区间，提供自动化的管制移交，减轻管制员的工作负荷，实现空中交通处理能力的提高和减少飞机的延误。使管制员和其他人员有效地执行其在雷达环境、非雷达环境和其他各种环境下的运行职责。自动化培训系统则基于模拟机产生器提供真实的运行操作环境和各种类型的模拟环境，供管制员进行现场培训和模拟轮训。 
    同时通过对系统在线和下线配置、系统规模、运行能力和功能特性的修改，提高系统的适应能力，以保证系统对长期和短期的空域改变能作出迅速的反应。通过提供数据记录、重放和分析设备，记录雷达、飞行数据活动信息和管制员的动作，既作历史存档，又可在适当时候回放，对事故进行调查和评估系统内的业务流量，从而更有效的进行空域的管理。系统的多计算机和主备方式组成的冗余计算机组合和按模块化设计、分布式结构，可以使系统实行故障软化运行，确保在不利的运行条件下，能尽最大能力运行。模块化可以对基本单元进行修改，做到对系统的其他部分影响最小。系统的分布式处理能力则确保业务安全和不中断。通过系统的监控设施和功能，进行系统技术管理，及时指明系统出现的问题，以及外部连接至系统出现的故障情况。通过系统故障的软处理、硬件配置的冗余和分布式结构，确保系统连接不间断的工作。 
    作为自动化系统的辅助子系统，将在三大区域管制中心建立航行情报和气象信息综合数据库和显示系统。该子系统和我局已经建立的航行情报数据库和气象信息数据库相互联网，实时的获取各类信息，显示给各个管制席位。同时数据库中将建立静态数据库，保存各种空中交通管制需要的信息、图表、规章制度供管制员随时调用。 
    此次三大区域管制中心建设中，我们在引进主自动化系统的同时，还将在北京建设软件支持设施，并包括技术转让，以培养一支强有力的技术队伍，保证系统的正常运行和支持系统进一步的发展。 

    管制中心通信系统 
    除自动化系统外，三大区域管制中心将建立完善的通信系统，它是支持其空中交通服务正常和顺利运行的基础。管制中心的通信系统主要包括话音交换子系统、地空甚高频通信子系统、数据传输和交换子系统，以及内部和外部的通信网络子系统。 
    三大区域管制中心为主运行系统和模拟培训系统均配置了先进的话音交换子系统。两个子系统之间通过交换单元可以提供一定程度的相互备用能力。该子系统通过专用的 MFC-R2/NO.5和ATS-QSIG联网规程，以及中继接口为三大区域管制中心之间、三大区域管制中心与其他各个有关的管制单位和协作单位之间提供各种性能的联网功能。通过高性能的交换单元为管制中心各个管制席位和技术席位之间提供安全、高性能的话音通信通道，同时通过与甚高频遥控系统的连接，支持管制员与所管辖的飞机之间的语音交换通信。 
    三大区域管制中心的数据传输和交换子系统包括：与中国民航帧中继交换网联网的帧中继节点机，支持所有管制机构之间的数据传送,同时建有符合ICAO和中国民航规定的航空电报专用自动转报机与中国民航自动转报网，以及自动化子系统相互联网，支持各种航空电报的交换。 
    作为供管制中心内部通信，三大区域管制中心内部将建立多个局域网和综合布线网络。作为与外部连接将建立双路由的光纤数据传输网络，以及DDN节点机，此外为了保证雷达联网和甚高频遥控台联网的可靠性，还将建立话音和数据卫星地球站，加入中国民航专用卫星通信网工作。 
    覆盖整个管制区(航路)的甚高频通信网络，是中国民航甚高频通信系统的一个组成部分。根据设计，为保证三大区域管制中心对空通信指挥的需要，大约要建设50座左右的甚高频遥控台，将使用大约200多个频道。其本身就是一个很大的建设项目，目前已经开始建设工作，并将与三大区域管制中心同步完成。三大区域管制中心本身作为应急手段将要建设一套16 信道的甚高频对空通信子系统。 
    三大区域管制中心是我国民航空管系统建设中最大的工程。除上述的自动化和通信子系统外，还有智能化的管制大楼、先进的供电系统、空调系统等等。整个工程预计用3年左右的时间建成。可以说，随着三大区域管制中心的建成，在十五后期，中国民航空管系统将出现一个崭新的面貌。