第33卷第15期Vol.33No.15企业技术开发TECHNOLOGICALDEVELOPMENTOFENTERPRISE2014年5月May.2014中期冲突告警在空管中的应用顾晓纬（民航华东空管局，上海200335）摘要：短期冲突告警（STCA）已逐渐无法满足当前大流量高负荷的航空管制工作，通过对中期冲突告警（MTCA）的研究和应用，有利于提前对航空器飞行冲突的进行预警，给予管制员充足的时间调配航班，减少STCA和紧急避让等危险情况的发生。文章介绍了MTCA在空管自动化系统中应用的必要性，实现基础和算法研究，探索了一种告警设置及人机交互的方式，并对MTCA与其他空管新技术的结合进行了展望。关键词：中期冲突；MTCA；空管自动化中图分类号：TP391.4文献标识码：A文章编号：1006-8937（2014）15-0063-02随着我国经济的飞速发展，航班流量急剧增加，当前已启用的RVSM（缩小垂直间隔）机制和流量放行系统提高了航线和空域的利用率，大型区管的建设也有利于对航班流量的集中控制，但也随之带来了大密度流量引起管制员工作强度上升，指挥调配难度增大，容易由人为失误引起安全隐患等问题。因此，空管自动化系统是否能提供可靠的冲突告警（ConfilictAlert）功能成为管制员能否及早发现可能存在危险的关键一环。国内大型区管在用的主流空管自动化系统如欧洲猫自动化系统和国产牧马人2000自动化系统都只具备短期冲突告警（STCA,ShotTermConflictAlert）功能，而根据STCA的定义，在任意航向上探测到2min之内，两航班距离约10km时将触发告警，管制员在STCA告警触发时能够利用的解决冲突的时间非常短，对管制员造成巨大的心里压力，同时有可能触发航空器的空中防撞系统TCAS（TrafficCollisionAvoidanceSystem）报警，迫使机组需进行紧急避让机动，给飞行带来危险。1中期冲突告警概述中期冲突告警（MTCA）是目前国内外学术界非常重视的一个技术，通过把航空器的雷达航迹要素（包括位置、高度、速度、航向等）与航班计划要素结合起来考虑，就能够把航空器冲突探测的时间提前。研究人员对冲突的探测和解决进行了大量的研究，提出了多重模型和解决算法，避免绝大多数虚警，从而使管制员能够提前20~30min发现冲突，可利用的冲突解除时间延长，极大地降低冲突航班小于规定间隔标准的几率，可以大幅提高空管系统的安全性。2中期冲突告警的处理2.1建立精确的4D航迹空管自动化系统根据收到的航空报文信息，对飞行计划进行4D飞行航迹建模，预测飞行过程中各个轨迹点信息，格式为（x，y，hight，time），其中x为坐标系横坐标，y为坐标系纵坐标，hight为轨迹点高度，time为轨迹点时刻。作者简介：顾晓纬，民航华东空管局。首先系统对飞行剖面进行初始化，以航空器性能参数库中的爬升率、巡航速度、下降率等数据计算4D航迹中各点的高度、速度和过点时间。再根据飞行计划报（FPL）中航路点规定的高度和速度进行修正。在飞行全程中需对生成后的模型实时进行雷达修正和计划修正。雷达修正：4D航迹计算模块接收雷达探测得到的真实的目标高度、速度、爬升/下降率，对已有的4D模型进行比对，当误差超过一个阈值，则以当前雷达数据对4D航迹进行修正，当前高度不仅修正当前位置报告点信息，同时对未来模型产生影响。在偏航的情况下，雷达修正直接以雷达当前报告位置和下个报告点位置开始的航路建立剖面模型。计划修正：4D航迹模块接受管制员人工输入的预先指令高度（PCFL），变更航路、过点速度或收到报文等数据时，之后的4D轨迹都应该重新计算，使后续的预测轨迹更匹配管制员的意图信息。如图1所示。图14D航迹的建立与修正2.2冲突探测算法在4D模型基础上，对所有相关的飞行计划两两进行冲突探测，国内外对冲突探测算法的研究主要集中在概率型方法和非概率型方法两个方向。概率型中期冲突探测算法以Prandini的随机化算法和Paielli的近似解析算法最为典型；非概率型算法最典型的代表是几何型中期冲突探测算法。Prandini的随机化算法适用航路变化的情况下的概率计算，同时考虑了预测误差，但计算量较大，实时利用该算法进行冲突探测对系统造成很大负荷。Paielli的近似解析64企业技术开发2014年5月算法较适用于直线航路。几何算法相对简单容易实现，但无法灵活...