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探析空中交通管理系統其運用:智慧空中交通管理系統及應用
摘要：隨著科技的不斷創新發展，信息技術已經逐漸變成現實生活中不可或缺的一部分，鑒于互聯網自身的信息優勢，將其有效應用至民航空管行業中，可以有效推動其行業健康發展，符合國際民航新的技術潮流?；诖?，文章主要對智慧空中交通管理系統及其應用進行分析，以期可以起到推動我國民航空管行業的健康發展。
關鍵詞：智慧空中交通;管理系統;人工智能;策略
引言
智慧型空中管理系統，主要是指運用信息技術對空間領域中專業航空器進行實時監管的一個全新系統，內部傳感器具備較強的感應功能，將其放置于空管系統內，再采用當先最為先進的IT技術將其銜接成為一個整體，對空管進行的監管。文中首先簡要的講述了智慧型空管系統的定義，其次對其系統框架構成進行分析，著重探究智慧空中交通管理系統及其應用。
一、智慧空中交通管理系統
智慧空中交通管理系統中提出的智慧，主要是指利用信息網絡技術賦予管理機械的人工智能，使其可以在短時間內迅速進行判定，系統自身具備一定的智慧；空管的全名為空中交通管理（Air?Traffic?Management?,ATM），簡單的說是對某一空域內出現的航空器進行系統管理，主要將其劃分為空中交通管制（Air?Traffic?Control，ATC）、流量管理、空域管理等?？展茏鳛橐豁棻容^復雜的工作，涉及到的范圍十分寬泛，管理難度較大，是我國當前階段重點關注的一個新興項目。是否可以靈活高效的管理空中交通，作為保障我國空中交通安全性、也是民航空管工作質量與效率的根本因素。
二、智慧空中交通管理系統的應用
(一)對機場場面及飛行跑道進行科學管理。當前階段，機場作為構建整個航天航空系統中關鍵的物質基礎，所有的航空器的飛行出發點都是機場。由此我們可以看出，機場場面及飛行跑道科學管理的價值性，運用智慧空中交通管理系統，可以有效采用自動智能化管理模式、綜合利用多元化傳感器技術，對機場地面情況進行在線監控，從根本上保障機場地面及跑道的安全性，盡可能減少工作人員的工作壓力。利用智慧空中交通管理系統的傳感器可以有效對機場場面及跑道上的阻擋物進行檢測，進而有效減少人員操作失誤問題。（二）對智慧空中交通管理系統流量及其設備進行管理。將智慧空中交通管理系統引用至流量管理活動中，工作人員可以采用信息收集功能對空間區域內的流量進行科學管理與計算，切實完成好工作準備。還可以借助信息傳播功能將上空感應到的信息在短時間內傳遞到智能服務臺，便于管理人員可以迅速做出反應。因為現行的智慧空中交通管理系統是基于信息網絡終端技術衍生出來的全新管理模式，便可以對管理設備進行信息收集、記錄、整理與總結。采用信息網絡技術及時將設備信息進行更新換代，并向工作人員傳遞設備正常運行所需的設備內容,結合多樣化反饋信息，進而高效管理其設備。
三、結束語
綜上所述,智慧型空管系統作為一種全新智能終端、高效率的管理系統,對我國發展空中管理事業具有較大幫助，智慧型空管系統也是科學技術發展的物質需求。隨著國家經濟的不斷發展，信息網絡的普及，越來越多行業開始嘗試引用以互聯網為基準的管理機制，相信在不久的將來，智慧空中交通管理系統會為我國發展民航空管事業做出更大的貢獻。
作者:王鐘慧 劉成杰 沈德仁 單位:南京萊斯信息技術股份有限公司
探析空中交通管理系統其運用:智慧空中交通管理系統及其運用
摘 要：針對新型智慧空中交通管理系統，在明確系統框架、關鍵技術和支撐平臺的基礎上，對其在不同方面的實際應用進行分析，為系統優化及發展奠定良好基礎。
關鍵詞：空中交通管理；系統框架；關鍵技術；應用
智慧空中交通管理系統將現有管理系統作為基礎，根據系統的未來發展走向，由空中運行管理工作涉及的不同環節入手，以連接計算機網絡基礎設施與空中交通管理基礎設施為新系統的特色，同時注重人和系統之間產生的相互作用，從而使現代空中交通管理踏上新臺階。
1 智慧空中交通管理系統框架
（1）感知層。感知層相當于系統神經末梢，同時也是確保系統得以正常運行的重要保障。感知層由三部分構成，分別為機場場面、航路傳感器與管制中心。其中，航路傳感器主要包括一次雷達、二次雷達和自動監視系統等。一次雷達的主要作用在于監視機場附近及航路上的飛行情況；二次雷達的主要作用在于監視高密度空域及終端區上的飛行情況；自動監視系統主要作用在于監視山區、叢林、沙漠及大洋空域上的飛行情況?？紤]到細微故障容易造成連鎖反應，使管理服務受到影響而直接威脅到飛行安全，所以感知層還要包含可對系統導航監視設備實施動態監視的傳感器[1]。
（2）網絡層。網絡層是對復雜空管信息進行融合的重要基礎，通常采用空中交通管理局域網、Internet網與航空固定通信網等相關網絡技術。正是對此類網絡技術的充分應用，可為全新的空中交通管理系統提供良好的互聯互通支撐。
（3）平臺層。平臺層還可稱作系統應用平臺層，是指對監視數據進行應用，建立直接面向管理的應用型平臺，根據不同的應用服務類型，可分為交通服務、計劃管理、流量管理和空域管理等若干種。由于已經有部分平臺可以在空中交通管理中應用，所以智慧管理系統能在現有平臺上通過合理的改造直接實現，無需對平臺進行重新開發。
（4）專業應用及決策支持層。該層的主要作用為向交通管理活動提供必要的決策支持，為流量管理、告警、設備監視與空域管理等新服務的實現提供基礎條件，是使空中交通管理真正走上協同一體化道路的重要舉措，有利于提升空域資源實際利用率。
2 智慧空中交通管理系統的關鍵技術
（1）RFID技術。RFID即射頻識別，具有非接觸與自動識別等特點，利用射頻信號對目標對象進行自動識別，同時獲取信息和參數，整個識別過程可徹底擺脫人工干預。技術原理為：磁場中有標簽進入以后，對射頻信號進行接收，依靠感應電流所獲能量對儲存于芯片當中的信息實施發送，由解讀器對信息進行讀取與解碼之后，傳輸至系統開始分析處理[2]。
（2）無線傳感器網絡。該技術是對嵌入式計算機、分布式信息處理、傳感器及無線通信等技術進行集成而得到的具有信息獲取能力與分析處理能力的新技術。在系統不同環節布置傳感器，實現對空域單元實際運行情況的動態監測，明確設備所處狀態，并對獲得的信息實施處理之后采取無線方法予以傳輸，以此確保管理部門可以在及時時間獲取設備狀態及空情數據。
3 智慧空中交通管理系統的支撐平臺
（1）交通服務平臺。該平臺作用在于對航空器的起降與航行進行管理，以確保系統安全及飛行秩序為目標。其承擔以下任務：避免飛機相撞；避免飛機滑行和其他物體、飛機與車輛等相撞；提升空域資源實際利用率。基于智慧空中交通管理系統，該平臺致力于將以EUROCAT為基礎，深入探究基于物聯網的多源異構數據整合，旨在管制席位對交通態勢施以實時顯示，從而實現交通服務全覆蓋。
（2）流量管理平臺。該平臺作用在于當空中的實際交通流量和管制服務較大能力相接近時，對流量進行適當調整，確保以的流量狀態順利通過空域，達到提升空域及機場等資源實際利用率的目的。該平臺構建需要應用協同決策機制，通過對物聯網的合理開發、運用，采取多源數據接入等方法有效提高數據交互水平，同時依靠相關決策模型，實現更高的自動管理水平，從而對空情進行智能化預測評估，良好適應日益增長的交通需要[3]。
（3）空域管理平臺。該平臺綜合各用戶需求，對時間及空間進行合理化劃分，以此實現資源利用較大化目標。為了有效提高管理的水平和效能，保障資源利用具有更好的靈活性與安全性，同時增進用戶之間的合作與協同能力，系統深入探究了怎樣以物聯網技術為核心實現廣泛感知，利用新興數據技術對空域實際使用狀況進行動態監視，使各個部門都能認識到空域管理具有的重要作用；探究怎樣從戰術角度入手對不同用戶提出的空域需求進行管理，平衡不同區域、國家的空域需求。
4 智慧空中交通管理系統應用
（1）場面運行管理。在航空運輸系統中，機場是十分重要的組成部分，其場面管理的效能會對整個系統管理水平帶來直接的影響。場面運行管理指的是借助現階段新型科技對各類資源實施協同決策及動態監控，將確保運行效率與安全作為根本目標，同時盡可能降低人員工作強度。在智慧空中交通管理系統中，可將不同類型的傳感器應用于系統的場面監視，以此對目標的實際運行狀況進行監視，再應用配套平臺完成沖突控制及滑行調度，最終為場面活動的全體參與人員提供合理化的建議、指導。
（2）空域運行管理。如今，空域運行所具有的復雜性日益增加，為適應這一需要，空中管理對于空域管理專業必須將動態化的運行管理作為主要研究方向。在智慧空中交通管理系統中，可對不同類型的監視方式進行融合，以此完成協同和動態化的空域運行監視，同時配以專業應用平臺，根據環境及使用要求，為管制員提供相應的管理決策。
（3）協同流量管理。協同流量管理指的是以各方協同的方式對流量實施管理的模式，即對由使用者與管理者提供的各類信息實施整合，再過協同處理提出有效管理措施。在智慧空中交通管理系統中，可將傳感單元設置于不同部分之間，借助物聯網提供的強大支持，共享空中交通態勢信息，同時配以專業應用平臺，開展協同流量管理活動[4]。
（4）跑道運行安全管理。在飛行區的運行管理中，跑道是一項十分重要的資源，其運行安全涉及以下內容：避免跑道遭受侵入、防止飛機沖出或偏離跑道、跑道上異物檢測。在智慧空中交通管理系統中，可充分利用傳感器技術動態監視跑道實際使用狀況，確保管制部門可在及時時間獲取相關信息，提升機場跑道對于不安全因素的預控能力。
（5）設備狀態管理。我國的空中交通管理設備正不斷向網絡化、精密化與系統化的方向發展?？罩薪煌ü芾碓O備得以正常運行必須得到保障技術大力支持。如前所述，任何一個細微故障都有演變為連鎖反應的可能，如果故障處理不及時，還會威脅到飛行安全。在智慧空中交通管理系統中，為了實現設備狀態管理，可將傳感器設置于各種空中管理設備中，同時借助物聯網傳輸信息，以便及時開展保養和維修。
5 結束語
智慧空中交通管理系統作為現階段空中交通管理發展的必然結果，它以RFID與無線傳感器網絡為系統關鍵技術，以交通服務平臺、流量管理平臺和空域管理平臺為支撐平臺，可在場面運行管理、空域運行管理、協同流量管理等方面實現良好應用。
探析空中交通管理系統其運用:未來空域下的空中交通管理系統
【摘要】空中交通管理是保障整個航空運輸系統安全高效和有序運行的中樞，也是一個集電子、計算機和信息化技術以及人員等因素為一體的復雜系統。鑒于未來空域容量的大幅增長以及復雜程度的不斷提高，歐盟（EU）和北美政府機構為2025年的空域構想了一種新型空中交通管理（ATM）系統，它能自主保持與周圍交通以及其他沖突區域內飛機的間距。本文將對未來環境以及飛機先進航電裝備進行討論，機載自主式間距保障支持系統要對誤差進行處理，以及我們會采取哪些舉措以化解潛在的安全威脅，從而確保在高密度交通需求下能進行安全的機載自主式間距保障操作。
【關鍵詞】空中交通管理，空域安全，沖突規避
1 空中交通管理系統的發展趨勢
歐盟和美國正致力研發先進的操作理念以支持未來高密度空域下安全的空中交通管理（ATM），這些發展需要通信、導航和監視（CNS）技術的進步作為支撐。為了建設更加安全高效的空管系統，美國國家空域系統（NAS）計劃提出要加強地空數據通信、衛星導航和綜合監視等新航行系統技術;聯邦航空局（FAA）于2002年了國家空域系統運行發展計劃（OEP），希望在確保飛行安全的同時還能增加空域容量，并提高空域的使用率，從而滿足大幅增長的航空運輸需求。FAA于2005年開始規劃新一代航空運輸系統，該系統希望在美國國內以及全球范圍內實現更快捷、更有效的航空運輸方式，并建立一個更加智能的空管系統，飛行員在該系統中能充分調用各種先進技術，極大地提高態勢感知能力，從而為飛機選取的飛行路徑。
單一歐洲天空空中交通管理研究項目（SESAR）和新一代航空運輸系統（NextGen）打算在2020年具備基于航跡的ATM，并將間距管理任務由空中交通管制員轉移給機組人員?；诤桔E的操作會通過飛機當前和今后位置的四維信息（緯度、經度、高度和時間）對飛行進行管理。如今，管理預期交通容量增長的主要限制是由空中交通管制員引入到決策制定流程中的，為了克服該限制，早在十年前就提出了機載自主式間距保障的理念，取名為“自由飛行”（Free Flight），旨在將所有的間距管理任務都轉交給飛行員。ATM研究領域一直分成樂觀派和謹慎派兩個派系，樂觀派認為機載自主式間距保障即使在高負荷航線交通需求下也很安全，有人駕駛的實時仿真結果表明，飛行員能理解機載自主式間距保障的操作理念并且可在高負荷交通需求情況下良好的工作，這就是佐證;而謹慎派則認為盡管機載自主式間距保障在低負荷航線交通需求下是安全的，但在繁忙空域中的高負荷交通需求下并不安全。事實上，這兩派的意見分歧其實就是機載自主式間距保障操作在何種交通需求水平下是安全的。
2 防止低間距標準的損失
自主式間距保障的飛機通過自動飛行規則（AFR）負責從其他的飛機中隔離出來，期望它能反映當前國際民航組織（ICAO）附件2的儀表飛行規則，并考慮將間距保障任務從地基ATC轉移到機載方面。設計未來ATM的關鍵因素就是要具有防止飛機間出現低間距標準損失的理念。在傳統雷達控制的航路空域中，空中交管員首先要確保所有航班都符合安全間距的國際標準。如今的ICAO條例規定在現代雷達控制的航路空域中，兩架飛機必須保持水平間距為5海里或是垂直間距為1000英尺。近期，歐洲委員會的RESET項目希望在未來繁忙的航路空域中將水平間隔從5海里縮減至3海里，這些縮減的間隔低標準是否適用于機載自分離操作仍需在iFly項目中進行評估。
低間距標準可根據不可入侵的受保護空域或警戒區（AZ）進行測算，當（即將）入侵時就會觸發飛行員的干預。隨著飛機導航和監視能力的提升，PAZ和警戒區的大小也會隨之改變，而且依靠ATC進行間距管理的任務也會委托給機上的自動化系統。
3 機載自主式間距保障決策輔助
先進機載自主式間距保障的理念與增強型機載自動化和決策輔助緊密相關，可以提高飛行員的態勢感知能力以及飛機規避沖突的能力。進行自主飛行操作的AFR將有若干輔助系統可使其維持低間距標準，并且安全化解危機。所設計的決策輔助系統要在飛機可能會破壞間距標準時提供有效的支持，這就是通常所說的安全網（Safety Nets）。
當飛機可能會進入限制空域（RAA）、氣象危險區（WHA）、地形/障礙限制區或是其他飛機PAZ時，機上設備必須評估、探測并解決潛在的沖突，該功能將由空中間距保障系統（ASAS）提供。供飛行員使用的機載自主式間距保障決策輔助系統考慮了所有可用的周邊交通和環境信息資源，并且顧及多種飛行中時間相對沖突/危險的范圍。由于飛機會在這些時間范圍內對潛在沖突進行計算，因此可以使用一個或多個沖突探測和解決（CD&R）應用程序以確保安全的飛行航跡。
三個獨立的CD&R應用程序會處理三種級別的交通/危險信息，這種分級式方法旨在確保在更短的時間與沖突范圍內通過互補CD&R方法進行處理。長期航跡管理和中期以及短期CD&R輸出信息會在一個綜合模塊中進行收集和處理，從而為飛行員選擇并優化合適的備選方案。飛機位置誤差會影響CD&R算法的有效性，它取決于對該飛機之后10至20分鐘內飛過飛機位置的預測精準度。間距和航跡管理工具的性能直接取決于預測航跡的度，誤差會影響用于探測和規避沖突的警戒區大小，并會降低預測信息的可用性。
ERASMUS項目展開的研究指出，誤差或對風向的錯誤預測以及溫度數據是影響空中航跡預測的主要因素。機上CD&R算法將會利用自身預測的航跡以及周圍飛機廣播的航跡標識出可能會侵入飛機警戒區或是保護區的區域，并且計算出飛機規避沖突區的方案，從而選擇路徑離開沖突區。飛機投射路徑周圍大氣數據的誤差可能會在變換飛行高度層時對航跡沿線產生影響，因此需要CD&R算法能處理由風向引起的偏差。除了機載自主式間距保障CD&R系統以外，還有一個以機載防撞系統（ACAS）形式存在的安全網，當前的強制系統或是能從一個獨立的監視源接收周圍飛機位置信息的未來先進型，這就確保了ACAS是用于防撞的單獨安全網。
4 確保機載自主式間距保障操作的技術系統
這種先進機載自主式間距保障操作理念的關鍵因素就是一個的通信網絡和信息分享系統（廣域系統信息管理――SWIM）。在NEXTGEN中，飛機需要頻繁與地面管制中心交換數據，而且地面的各種設備/系統之間也會頻繁交換數據，因此，所有設備都要遵循統一的數據交換標準，即SWIM。AFR飛機需要接收所有周圍交通和障礙物的相關信息，為了實現這一目的，飛機就需要具有ADS-B OUT技術，能夠周期性地向周圍交通對其位置、速度和意圖信息進行廣播。SWIM提供近期的“承索”（自動的）監視信息，如周圍交通、當前氣象情況等。在ATM系統中，有效地規劃和決策需要實現信息共享和協作，SWIM實現了各用戶之間的協同工作能力，也為空管信息的共享提供了一個開放、靈活和安全的信息管理體系，并且增強了公共態勢感知功能，提高了空管系統的靈活性，保障了信息能及時地傳送到用戶。SWIM是一個應用集成策略而非框架，它為應用組件之間的通信和信息共享提供了必需的功能。盡管SWIM的目標是信息管理，但是其核心卻是一個確保授權的應用和服務之間進行安全的數據共享框架。
對先進機載自主式間距保障而言，還需要飛機具備額外的ADS-B IN能力，能持續性接收在ADS-B范圍內附近飛機的位置、速度和意圖信息。有關飛機航跡信息的空-空交換，以及當地提供氣象信息和尾跡渦流都能增強飛機間距的精度并且提高航班的安全性。
機載設備會向機組人員提供后續操作的建議，飛行員指揮會決定并切實執行這些操作策略（通過手動、自動駕駛儀或是FMS來實現）。要想讓這種新型的機組任務切實可行，就需要一個非常有效并且易于理解的人機界面（HMI）。盡管通過在VHF無線電上通過監視駕駛員-ATC通信，飛行員在頭腦中對周圍環境有了整體印象，但機組人員仍需駕駛艙交通信息顯示在AFR操作期間對交通情況進行監控。為了向飛行員提供指引，CDTI需要顯示有關交通、氣象、簡化航跡等信息。歸根結底，CDTI就是要告知機組人員有關飛機周圍的情況，并協助他們處理可能會出現的沖突。今后，多用途駕駛艙交通信息顯示（MPCDTI）可用于NextGen環境，它將諸多核心功能以多種方式結合起來，執行ADS-B應用。
5 將安全性融合到先進機載自主式間距保障設計中
先進機載自主式間距保障設計本身就有其新穎性，對安全威脅的分析和緩解構成了iFly項目的關鍵因素。需要正確處理的安全威脅諸如機載自動化設備、飛機位置誤差、退化的機載系統性能及性、飛行員對交通情況態勢感知的缺失、難以處理的交通復雜度以及通信、導航和監視的故障和/或退化。為了能控制多方面潛在的安全威脅，iFly項目基于設計方法給出了三種互補的安全性：
（1）利用TOPAZ方法進行整體的危險分析和事故風險評估;
（2）根據ED78A方法的系統安全性工程;
（3）利用混合自動化臨界可觀察性分析的形式驗證。
這些事故風險評估、系統安全性工程和驗證方法就是為了明確先進機載自主式間距保障操作理念所需的技術系統能力和交通需求。
6 基于TOPAZ的事故風險評估
已經明確TOPAZ事故風險評估方法是iFly項目的合理化選擇，該方法是要對先進型ATM設計的事故風險進行建模，從而為設計者提供有效的反饋信息。TOPAZ的目標有：
（1）明確與先進機載自主式間距保障設計隨之而來或是由其產生的各種潛在安全危險;
（2）對整體事故風險進行評估;
（3）將所評估的整體風險水平與未來空中交通所能接受的較大風險水平進行比較，從而明確先進機載自主式間距保障的理念在哪種交通需求水平下是安全的;
（4）判別哪些危險或是危險組合構成了較大的安全威脅，它們是開發化解安全風險方法的關鍵因素。
在隨機混合模型開發的后續步驟中，還需要解決所有組織、環境、人為相關以及其他危險的安全問題。先進空中交通管理公認是最復雜的分布式安全關鍵系統，盡管ACAS/TCAS（機載防撞系統）通常不包含在沖突風險研究內，iFly安全性評估會明確融合ACAS/TCAS，從而獲取ACAS/TCAS與ASAS交互的寶貴看法。
7結論
為了讓機載自主式間距保障成為繁忙空域的可行方案，對先進空中交通管理等復雜分布式安全關鍵系統的安全性分析必不可少?；诿商乜_的安全性分析可為復雜ATM系統自主飛機操作有關安全的行為提供有參考。通過互為補充的系統安全性工程化方法，可采取恰當的化解方法將主要的安全危險標識出來。我們關注非正規事件、人為因素以及對機載自主式間距保障飛行操作安全性技術系統能力的影響，我們希望能證明在所需的技術系統和偶然性程序前提下，哪種級別的航路交通需求才是安全可接受的。
從環保角度看，SESAR可將每架班次的溫室氣體排放量減少4%至10%（因不同機型而有所差異），此外，SESAR還可以將航空管制的基礎設施能力整體提高三倍，將航空管制的安全性能提高十倍，并將各個航空公司所負擔的航空交通管制費用降低一半。SESAR是歐盟和歐洲空中航行安全組織之間合作的一個具體展示，目標就是要在歐洲裝備效率較高、最和具競爭力的航空管制基礎設施。SESAR給同樣面臨持續增長的空中交通流量和當前ATM系統已經無法滿足這種持續增長需求的中國民航以良好的借鑒，具體有以下幾方面：
（1）以性能為核心目標，對于ATM系統定義一個完整的性能框架，以基于性能的方式進行系統得需求分析、概念定義、規劃和方案設計;
（2）集合最廣泛的相關參與者，充分考慮所有相關者的業務邏輯和利益;
（3）將信息共享和分層協同決策機制貫穿包括空空、空地在內的所有處理流程、計劃制定和應用程序中;
（4）充分考慮系統演化中的人為因素，提前對人員需求和變化予以評估，制定良好的培訓計劃;
（5）具有一個總體的技術發展和應用基線，指導具體相關技術的研究和實施。
探析空中交通管理系統其運用:基于數據倉庫技術的空中交通管理系統
摘 要：為了有效的提高我國航空事業的服務質量與安全性，必須對空中交通管理系統進行科學的設計與規劃，并利用先進的科學技術實現對空中交通管理系統的優化升級，在提高航空職業運輸安全性的同時提高對資源能源的利用率，從而促進航空事業經濟效益的增長。為了實現這一目標，本文對數據倉庫技術及其在空中交通管理系統中的有效應用進行了分析與研究。
關鍵詞：數據倉庫技術；空中交通管理；數據倉庫挖掘
航空事業的快速發展，使得航空運輸的客貨流量驟增，而這一情況的出現使得我國空中交通管理系統中的數據信息與類型變得更為龐大和復雜，極大的增加了我國空中交通管理的難度。而數據倉庫技術不僅具有良好的對數據的收集分析和處理功能，還能夠對收集來的數據信息自動進行分類與運算，為空中交通管理正確決策的下達提供有效的參考、優化空中交通管理系統，提高航空事業的經濟效益與社會效益。而本文將在對數據倉庫技術進行分析與介紹的基礎上對其在空中交通管理系統中發揮出的重要作用進行分析與研究。
一、空中交通管理概述
空中交通管理是民航安全管理的一項重要工作，其任務是有效地維護和促進空中交通安全，維護空中交通秩序，保障空中交通暢通。空中交通管理由以下三部分組成：空中交通服務、空中交通流量管理和空域管理[1]。
二、數據倉庫技術應用于空中交通管理理念的提出及這一技術的基本特征
隨著航空事業的不斷發展，我國航空產業的競爭也越來越激烈，而企業要想于激烈的市場競爭中獲得生存與發展的空間，就需要不斷的提升企業自身的服務質量與安全性。而這一目標的達成需要航空企業更好的對空中交通管理中的各種復雜數據信息進行收集、分析、運算與處理，而將數據倉庫技術應用于這一系統中能夠起到十分有效的作用。
（一）數據倉庫技術應用于空中交通管理理念的提出
數據倉庫技術作為一種較為實用的數據信息管理技術，人們通常將其作為事物處理的手段。然而隨著數據倉庫技術的不斷發展，越來越多的功能被研發出來，使其擁有了更強大的數據分析、運算與處理能力。而優化后的數據倉庫技術對于數據信息超強的分析與處理能力使其能夠有效的解決空中交通管理系統中的各項問題，因此數據倉庫技術開始被廣泛的應用到空中交通管理系統當中，并發揮了十分積極的作用[2]。
（二）數據倉庫技術應用于空中交通管理系統的基本特征
（1）面向主題
與傳統數據庫面向應用進行數據組織的特點相對應，數據倉庫的數據是面向主題進行組織的。主題是數據歸類的標準，是一個抽象的概念，它基本對應于一個宏觀的分析領域。
（2）集成性特征
空中交通管理數據倉庫系統具有超強的數據分析、加工和處理能力，它能夠實現對各種復雜數據信息的加工和處理，使其變成能夠被空中交通管理系統應用的數據信息。而由于原始數據都是經過加工和處理后的，具有一定的統一性特征。因此我們說空中交通管理數據倉庫系統具有集成性特征。
（3）不可更新性特征
空中交通管理數據倉庫技術的不可更新性特征主要指的是，數據倉庫中所收集來的信息的數量是十分龐大的，并包含著許多的歷史數據，并且這些數據都是經過相關處理之后的，主要為空中交通管理系統提供查詢服務，而不為其提供更新數據的服務，而這一特性也正是由數據倉庫技術的應用功能所決定的。
（4）動態性特征
由于航空任務是每天都會進行的，因此會產生大量的新的與空中交通管理有關的數據信息，為了為空中交通管理系統提供更加豐富的資料信息，空中交通管理數據倉庫會時刻對各種新出現的數據信息進行輸入和更新，同時也會相應的將沒用的歷史數據信息進行刪除處理?，F階段我國航空交通管理系統的數據倉庫能夠保存5到10年的相關航空數據信息資料。
三、數據倉庫技術在空中交通管理系統中的應用
（一）空中交通管理系統給數據的管理
空中交通管理系統能夠對航空過程中生成的各種動態的數據信息進行收集、分析與處理，形成一個綜合性的空中交通管理的信息數據庫。而這些已經經過分析和處理的信息能夠為空中交通管理系統正確指揮與決策的制定提供豐富的有效信息參考，同時還能夠為飛機及管理系統的維護提供有用的資料。
（二）利用數據倉庫技術對空中交通管理的數據進行挖掘
（1）挖掘的方式與途徑
對有用的數據信息進行挖掘，能夠為決策的制定提供有效的支持。數據挖掘技術主要是通過科學有效的對數字信息技術、人工智能技術以及統計學等技術進行利用來實現對數據的分析、歸納推理的，而這一目的的實現則能夠對于空中交通管理潛在模式的挖掘與客戶行為的預測起到重要的作用?，F階段，人們主要通過神經網絡、決策樹與遺傳算法等手段對空中交通管理的數據進行挖掘[3]。
（2）挖掘的過程
結束語：
近年來，我國的航空事業取得了十分顯著的發展成就，不僅航空飛機的數量顯著增多，而且航空路線及航空架次也明顯的提升。然而，航空運輸流量的增加在很大程度上也增加了空中交通運輸管理的難度，而數據倉庫技術在空中交通管理系統中的應用則有效的解決了這個難題。筆者希望通過本文對數據倉庫技術在空中交通管理系統中應用的介紹，促進我國空中交通管理體統功能的發展。
探析空中交通管理系統其運用:智慧空中交通管理系統及其應用
摘 要：隨著科學技術的發展，互聯網技術已經滲透到各個科學領域。由于互聯網獨特的快速性、性以及便捷性使得其能夠被運用于航空航天業的發展之中。智慧型空中管理系統就是應用互聯網技術對空域中飛行器進行管理的系統。其具體是指將具有強大感應功能的傳感器放置于空管各設備系統中，再運用先進的IT技術將其相互連接形成一個空管整體，對空管進行多方位的監視與處理。本文先是闡述智慧型空管系統的概念，再簡單介紹系統的大體構成部分，接著分析智慧型空管系統的建立基礎，為空管提供事實依據，再探討智慧型空管系統在生活中的應用。
關鍵詞：智慧型空管系統 應用 互聯網技術
1 智慧型空管系統的基本概念
智慧型空管系統中，智慧是指利用互聯網技術賦予管理設備一定的人工智能，使其可以快速的做出自身判斷，具有一定的機械性智慧；空管全稱為空中管理，是對某段空域中出現的飛行器進行管理，主要可分為對空中交通的服務管理、對空中交通的流量管理以及對空域的管理?？展苁且豁棌碗s的工程，其涉及范圍廣，管制困難，是目前我國所重點開發的項目之一。能否科學妥善的對空中交通進行管理成為保障空中安全、提高航空效率的主要因素。智慧型空管系統是運用互聯網技術對系統的各個運行環節進行監督管理的系統。其通過傳感器技術將所監測到的信息傳遞給計算機，再由計算機作出處理，傳送至輸出平臺，從而起到輔助管理人員對空中交通進行管制、規劃的目的。
2 智慧型空管系統的大體框架
2.1 感知層
感知層在整個管理系統中處于基礎地位，支持所有環節運行的信息都是通過感知層進行搜集的。感知層在整體系統中起到一個檢測作用，保障了空中交通能夠有秩序的運行。該層主要通過傳感器技術對管理中心、機場地面及航行路線等多處重要地點進行感應以達到快速發現可能性故障的目的。一般使用的傳感器類型多為雷達、監控系統、監控攝像頭、射頻標簽等等。在感知過程中，一旦出現故障就會引起一連串的系統反應現象，任何一處細小的故障都可能會導致空管處理系統的中斷，危及航空器的安全。故在感知層應安裝有監視自身運行狀態的傳感器。
2.2 應用層
應用層包括網絡基礎層和服務層。網絡基礎層主要包含互聯網、AFTN網、空中管理的局域網以及新一代的移動通信網絡等等。這些基礎網絡均是為了實現空管系統的穩定運行而假設的網絡通信基礎設施。服務層則是通過聯合監視數據，向空管人員直接反映空域情況的應用平臺。其中包括交通服務、空中管理、流量監控等等。
2.3 決策層
決策層主要是為了輔助管理人員對系統所提供的信息進行邏輯判斷并作出決策的環節。該層通過系統的智能判斷軟件對所得數據作出分析，判斷其是否對空中安全具有威脅性，然后將判斷結果傳遞給輸出端，幫助管理人員決策。
3 智慧型空中管理的系統基礎
3.1 關鍵的技術
智慧型空管系統中的關鍵技術主要包括射頻識別的技術和無線傳感器的技術。射頻識別是一種高自動化的、能夠進行自動識別的技術。其主要通過物體發出的射頻信號的對目標物進行自主識別，并能夠從目標物中獲得相關的數據資料。無線傳感器技術是一種將傳感器技術、無線通訊技術、信息分析與處理技術等綜合運用所形成的信息管理系統。其工作方式是在個重要的控管單元處安裝相應的傳感器，對機場或空管部門的運作狀態進行實時監測，并將所得信息加工處理，以無線通信方式傳送到空管部門，是一種快速的數據處理系統。
3.2 支撐的平臺
智慧型空管系統得以建立的基礎主要有服務平臺和管理平臺兩種。服務平臺主要是指對空中交通的服務；管理平臺主要是對空中的飛行流量和整體空域安全進行管理的平臺。詳情如下。
3.2.1 空中交通的服務平臺
該平臺的主要任務是對飛行器的起飛、降落飛行的過程進行管理，防止飛行器在航空管制范圍內出現嚴重故障，造成安全問題。具體是防止對航空過程中出現飛行器相互碰撞或飛行器與障礙物碰撞的問題，提高航空領域的安全性能，使得航空過程更加，擴大航空覆蓋范圍。
3.2.2 飛行流量及整體空域的管理平臺
對飛行流量的管理一直是空管中的重要內容之一，其所對應的管理平臺主要目的是防止某段航空領域范圍內出現交通擁擠，影響飛行器正常飛行的現象。其主要任務是在空中飛行流量達到一定高度之后既是對流量進行調整，引導飛行器進入空閑空域，在一定程度上改善空中飛行的質量與速度，盡量提高航空領域的利用率。對整體空域的管理是一種根據空域的不同性質對航空資源進行合理劃分的管理方式。其所對應的管理平臺的目的是提高航空領域的安全性能，加強各機構之間的合作。
4 智慧型空管系統的應用
4.1 對場面及跑道的管理
機場是組成整個航空系統的重要基礎，所有航空器的飛行出發點都是機場。因此，對機場場面及跑道的管理對空管來說至關重要。運用智慧型空管系統，可以采用高自動化的管理技術、綜合運用多種傳感器技術對地面情況作出實時監控，保障機場地面及跑道的安全，減少工作人員工作量。利用傳感器的感應系統還可以對場面及跑道上的障礙物進行檢測，減少人員操作失誤等等。
4.2 對流量及設備的管理
將智慧型空管系統運用到流量管理中，可以通過信息采集功能對空中流量進行規劃和預算，提前做好工作準備。還可以通過信息傳遞功能將感應到的信息傳遞到相關機構，便于管理人員及時作出判斷。由于智慧型空管系統是基于互聯網基礎上的管理模式，故可以對管理設備進行記錄、統計與整理。利用互聯網那個可以及時更新設備內容，同時可以向管理人員傳遞設備運行的各種信息，便于對設備的管理。
綜上所述，智慧型空管系統是一種高智能、高效率的管理系統，其對空中管理有著相當重要的作用。智慧型空管系統也是科技發展的必然產物。隨著社會的進步，互聯網的普及，越來越多的行業開始使用以互聯網為基礎的管理系統。其優勢在于更新速度快，能夠緊跟時代步伐；運行速度快，能夠及時處理故障等。本文旨在說明智慧型空管系統的大致運行原理及運行方式，希望能夠將其推廣到各航空領域，為我國航天事業的發展打好基礎。