[科普中国]-飞行数据处理

空中交通管制系统（空管系统）

空中交通管制的主要目的是维护空中交通秩序，其通过对航空器的空中活动进行有效管理，以此达到保障飞行器安全、维护空中交通秩序、保障空中交通顺畅以及预防航空器相撞的目标，切实提升飞行安全性和飞行效率，使得整个空中交通飞行井然有序、有条不紊。空管系统是一个极为复杂的系统，具有开放式的结构和扩充能力，能够满足空中交通量的预计增长需要，是一个高可用度的系统，其结构组成主要包括系统接口及预处理、雷达和 ADS 数据处理、飞行数据处理、工作站显示数据处理及人机界面、系统监视与控制、记录与重演、数据整理、时间同步、数据管理、模拟功能、系统内部通信等多项内容，正面反映了空管系统结构组成的全面性、复杂性1。

飞行数据处理简介空管系统中飞行数据处理模块主要实现了民航电报的处理、飞行计划的生成、飞行计划的处理、应答机代码的管理、飞行航迹的计算、管制的移交和协调、进程单的管理等2。飞行数据处理子系统是一个复杂、实时的信息处理系统，其主要用于接受和处理来自雷达航迹、各种飞行计划、动态电报以及系统人工输入的各种数据信息，在此基础上对这些信息进行交互计算与自动化管理，体现空管系统自动化水平。

飞行数据处理子系统涵盖了通信子系统、监控子系统、适应性数据、监视数据处理子系统、记录与重演子系统、人机界面等内容，其功能主要有飞行数据输入与修改、飞机情报处理、飞机计划处理、重复性飞行计划管理、SSR 代码管理、飞行计划与航迹配对及一致性监视、飞机计划冲突探测和预调配等职责1。

飞行数据处理的主要功能模块和处理流程如图1所示3。

飞机情报处理飞机情报作用重要，是空管系统中极为关键的信息传递内容，其根据报文的内容与相互间的关系，可分为一级报、二级报。

飞机情报处理流程大体上来讲，飞行情报处理流程分为与飞行情报网连接、飞行情报的接收、飞行情报的发送三部分内容。飞行数据处理子系统（FDP）并没有直接连入飞行情报网，而是通过前端通讯处理机（FFIN）间接与飞行情报网连接。其中前端通讯处理机（FFIN）向飞行情报网发送飞行情报，飞行情报网接收前端通讯处理机（FFIN）发送的飞行情报 ；飞行数据处理子系统（FDP）向前端通讯处理机（FFIN）发送飞行情报，而飞行数据处理子系统（FDP）则接收来自前端通讯处理机（FFIN）发送的情报（不含一级回执），而前端通讯处理机（FFIN）与飞行数据处理子系统（FDP）两者间一直保持发报状态。

飞机情报组报电报均由一些报文分组组成，特定的报文分组组合在一起，用于表达特定信息。这些报文分组经过不同的组合，生成了多种类型的飞行情报，而组报的过程就是根据这些分组生成一条符合电报格式要求的飞行情报的过程。飞机情报组报存有两个外部子系统，会向飞行数据处理子系统（FDP）发送组报请求，它们是飞行情报编辑席（FIEP）、手写进程单（HAND），根据组报请求网络包中组报信息的不同分类，可以将组报请求分为三种类别 ：一是根据分组报文组报，二是根据计划 ID 组报，三是根据计划 ID 与相关信息组报。但应注意的是，除了请求组报的情形，FDP 也能够自动产生电报。

飞机情报存档飞机情报存档指的就是将接收成功的报文保存在系统中，并在一个适应性时间之后转到数据库中，旨在保障系统原始数据的准确性，而这个过程便成为飞机情报存档。对于接收的各个版本报文，系统将不允许对其进行合并与覆盖，即在存储时不允许后来的版本覆盖前一版本 ；但系统对报文处理时，将只使用最新一个版本，老版本中的相应信息将被忽略。有效存档的报文信息将保存在本地 VSP 时间，并在恰当的时机转存到数据库中。保存在本地的信息将允许席位进行各种查询操作 ；转存到数据库中的数据将允许在支援工作席上进行各种查询操作处理1。

飞机计划处理飞机航线处理一般来说，飞行航线位于电报的 15 分组，描述了飞行过程的轨迹，能够为后续飞行计划的相关计算提供数据参考，电报 15分组的格式为 G15a + G15b 、G15c。飞机航线处理分为三部分内容 ：

（1）解析航线，即根据飞行计划中的航线来确定所有要飞越的固定点、管制区段间的移交点和管制中心间的移交点，并应根据航线、飞行速度和飞机性能估算出到达每点的时间和高度，用于处理飞行计划中的航路信息 。

（2）出入界点与飞行类型，就是根据航线以及本管制区边界数据，计算出入界点，设置飞行类型应紧密结合管制区内出界点的个数，从而确定飞行类型。

（3）估算轨迹，即为根据飞行计划的开始时间、预计到达边界的时间、航线数据，估算后续预计飞行轨迹。

过点计算与计划轨迹（1）过点计算运用了“点到线段的距离”这一概念，在只在水平方向上计算，不考虑垂直方向飞机高度的变化，直接视航线为由多个航路段顺序连接组成的，随后依次求出当前位置点距各个航路段的距离，由此可得当前位置点就落在与之距离最近的航路段上。

（2）计划轨迹具有一定的局限性，仅仅对于 FPT、FPF、FPL 计划及 TPO 计划在航线上飞行时才有效。

通报关系生成通报关系包括三种内容，分别为计划通报关系、起飞通报关系、降落通报关系。当系统接收或发送电报时，计划通报关系会发生变化，因而必须遵守五条原则 ：

（1）接收计划报时，计划通报关系为发报地址 ；如果本场为起飞机场，则起飞通报关系为收报地址+发报地址－本地地址 ；如果本场为降落机场，则降落通报关系为收报地址+发报地址－本地地址。

（2）发送起飞报时，起飞通报关系为收报地址。

（3）接收起飞报时，起飞通报关系=发报地址.

（4）发送降落报时，降落通报关系=收报地址。

（5）接收降落报时，降落通报关系=发报地址1。