中国民用航空西北地区空中交通管理局 710082
引言
近年来，随着国家经济的高速发展，民航运输保障能力越来越引起社会各界的关注。为提高我国航空事业的运输保障能力，空中交通管制部门不断挖掘管制潜力，引进进港排序辅助决策系统（AMAN），充分利用新技术、新设备、新的管制手段，有效的降低了区域和进近管制员的工作负荷，提升了民航全行业航空运输周转保障能力，一定程度上缓解了航班的终端区流量，降低了航班的延误率。
1. AMAN系统的发展历程及简介
1.1 AMAN系统发展历程
20世纪九十年代末期，欧美等国开始研究和开发进港管理系统，逐渐形成进场管理（AMAN）的运行概念和运行需求，例如法国MAESTRO系统、美国TMA系统。2010年，欧控EUROCONTROL发布了《Arrival Manager Implementation Guidelines and Lessons Learned》[6]作为欧洲各个国家AMAN研制和实施指导性材料。
1.2 AMAN系统简介
进港管理系统（AMAN）[4]是一种进港排序辅助决策系统，提供一个高效和安全的机场降落顺畅航班流，旨在减轻繁忙终端区管制负荷，提高效率，提高安全。系统通过所有进港航班在航路飞行阶段的提前计算，来构建一个优化的进港队列。使用用户包括:塔台、进近、区域实时指挥人员。
2. AMAN系统在空中交通管理中的应用
AMAN用来管理进港航班，为管制员提供进港航班排序队列及决策建议，系统根据空域参数和航空器性能进行系统参数配置[1]，引接空中交通自动化系统信息、飞行计划、多雷达航迹、GPS时钟以及气象（风）[2]等多项信息，对所有进港航班在区域阶段进行提前计算，提供航班最优排序序列，跑道选择和时间与延误建议，构建一个优化的进港队列。系统通过先期与全局的集中化规划，建立区域、进近、塔台席位间统一的场景认知、规避管制矛盾，减少管制的工作负担，从而实现高效、流畅、平稳的交通流量。
系统使用用户包括：塔台、进近、区管实时指挥人员，运行流程如下：
图2 AMAN运行流程
2.1 飞行计划和航迹跟踪
AMAN系统引接上游飞行计划数据和航迹数据，并对输入数据进行解析。其中，航迹数据为ATC自动化输出的综合航迹信息；综合航迹符合ASTERIX CAT062《空管雷达及管制中心设施间移交数据规范》[3]、MH/T4008（国内）。
飞行计划来源分为两种类型[1]，根据情况选择：
•飞行计划由ATC自动化提供。
•飞行计划由民航空管飞行计划统一系统提供。
2.2 轨迹预测
AMAN具备独立的4D航迹预测能力和接收ATC自动化的4D航迹能力。
系统能够根据输入的飞行计划、监视、高空风、时钟等数据计算4D航迹剖面。通常最终进近前，系统通过航路的初始到结束位置计算所有航路点和中间点的预计过点时间，从而计算出预测航迹，预测航迹信息包括位置、高度、预计过点时间，如图3。
图3 AMAN系统4D轨迹计算
2.3 排序计算
系统基于先到先服务（FCFS）算法或优化算法[5]，综合考虑排序约束条件、航班优先级以及航班模式进行排序计算。
（1）排序约束条件
排序过程考虑的限制约束条件可配置，包括但不限于：
a)跑道间隔：连续两架落地航班降落跑道间隔要求。
b)尾流间隔最低标准：在前后航班之间实施尾流间隔。
c)跑道关闭：考虑跑道关闭和封闭时间段，例如跑道检查或清除积雪等。
d)专机航班的间隔：能够遵守特殊的专机航班进近间隔规定。
（2）优先级分类
排序时根据航班属性确定优先级，分为两种：高优先级、普通优先级。
高优先级：包括专机、紧急情况（二次代码7500、7600或7700）。此类航班AMAN排序时，建立无延误次序和时间。
普通优先级：其它普通航班，按照先到先服务原则处理，计算队列次序和着陆时间。
（3）航班模式分类
考虑系统排序的稳定性，需具备对航班分类处理的功能，优先保障部分航班的稳定性。
排序决策时可考虑如下分类标准：
a)根据航班是否起飞，可分为：已起飞、未起飞。
b)可根据飞行计划和监视航迹是否相关进行分类，可分为：相关、未相关。
c)可根据航班所在的空间位置进行分类，如根据航班在区域、终端等并结合机型性能和航段距离，可分为：不稳定、稳定、超稳定、冻结等。
此外，系统还支持预留间隙，人工修改的功能，并可根据实际情况重新触发排序计算。
2.4 产生决策性建议
AMAN根据轨迹预测结果预计到达时间和排序计算结果建议到达时间的比较，以及航班所处位置，自动给出决策建议，例如目标消耗时间建议、等待建议、航路建议、延误建议，其中等待建议优先级高于航路建议。
2.5 管制指挥
管制员可按照决策指挥飞机等待、改航、进港等，飞行员按照指令实施。
2.6 一致性监视
在整个过程中系统采用一致性监视功能，实时的监视航班位置和时间与预测的是否一致，包括：
（1）航班4D航迹预测和实际的一致性监视
监视实际过点时刻、实际位置和4D航迹预测值的一致性；
（2）管制建议执行一致性监视。
3.小结与展望
AMAN系统可以应用在单个机场，或多个机场进港航班管理中，为提前管理进港航班，全局性的合理统筹安排进港航班序列和时间。AMAN提前获取飞行航迹及计划等信息，当航班进入系统作用范围时，系统识别或捕获航班，根据获取的航迹、计划、气象等数据进行4D航迹预测，基于预测和管制间隔等约束条件及优化目标，使用优化算法计算航空器最优的落地顺序和时间，最终推算每个落地航班的预计落地时间，计算排序结果，自动给出决策性建议。
当前，AMAN系统初步在我国部分管制中心的进近、塔台投入使用。随着系统功能的提升，AMAN还将在区域管制投入使用，实现全国各管制区区管、进近、塔台统一态势情景意识，最优化利用现有ATC资源，减少飞行时间，缓解自然交通高峰，平衡各扇区管制员间的工作量，提高进港航班管制运行的安全，保障我国空中交通的安全畅通。
参考文献
[1]中国民用航空局.《 民用航空空中交通管制自动化系统第3部分：飞行数据交换》 （MH/T 4029.3－2015），2015.
[2]中国民用航空局.《中国民用航空空中交通管理规则》，1999.
[3]中国民用航空局.空管雷达管制中心设施间协调移交数据规范,2000
[4]吕小平. 空中交通排队辅助决策系统(AMAN/DMAN) [J].空中交通管理，2007
[5]胡畔,王莉莉,翟文鹏.基于进离场一体化的机场协同辅助决策系统原理研究[J]. 中国民航飞行学院学报. 2015(05)
[6]EUROCONTROL，《Arrival Manager Implementation Guidelines and Lessons Learned》，2010
论文作者:王晰
论文发表刊物:《基层建设》2017年第9期
论文发表时间:2017/7/21
标签：航班论文; 航迹论文; 管制论文; 系统论文; 优先级论文; 建议论文; 时间论文; 《基层建设》2017年第9期论文;