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低空通航飞行服务整体解决技术

技术简介

一、研发背景

       目前我国缺乏低空通航飞行服务保障体系,存在“看不见、叫不到和管不住”的状况。而随着低空飞行的日趋繁忙,给空中飞行安全带来极大隐患。运用低空通航飞行服务整体解决技术构建的综合保障系统是支持通用航空又好又快发展的重要保障,通过合理规划、积极应用先进技术,能够使得通用航空服务体系持续改进和逐步优化,满足我国通用航空迅速发展的需要,并对国家低空空防提供有效支撑。

二、技术突破

        针对通用航空产业发展保障的迫切需求,低空通航飞行服务综合保障系统在话音组网、ADS-B组网、多点定位、飞行服务等技术方面得到了突破,以“网络化、信息化、一体化”为目标,使监视服务、通信服务和飞行服务紧密结合,形成面向服务、扁平化的低空飞行服务保障系统体系,实现低空飞行服务系统的产业化发展,打造低空飞行服务的整体保障能力。

三、实现原理及途径

       一是构建全国低空飞行服务中心、区域飞行服务中心和飞行服务站组成的三层低空飞行服务架构,进行空管相关数据的引接,具备计划处理、情报处理、气象处理、监视信息处理和告警救援服务等功能。同时,为用户提供相应的APP应用,方便其进行业务查询、计划申报等操作。

       二是采用全IP的通信体制构建话音组网系统,为飞行服务中心/飞行服务站地地和地空通信支撑。地地语音服务给用户提供飞行前的气象问询,简评、计划申报及飞行后的飞行员完成报告等服务;地空语音服务以超短波通信为主,依托基础通信网,进行组网应用,为空中用户提供相应的话音服务。

       三是合理规划监视网络,以ADS-B为主,辅助使用低空雷达、MLAT、北斗等多种手段,各类传感器获取的信息,传输至飞行服务中心,融合处理后,按需为国家飞行服务中心、本地区范围的飞行服务站、话音服务系统等提供监视信息服务。

       四是依托机场/起降点建设的自动气象设施,结合国家、区域、地方气象中心、民航航空气象系统及飞行用户提供的空中气象报告等,构建气象保障网络,按需提供相应气象产品。

       五是构建放飞服务系统,在军民航管制中心配备飞行计划审批终端,通过B/S方式提供便捷的飞行计划浏览、批复、查询等操作,实现审批服务。





技术指标

      (1)监视通信能力

       区域飞行服务中心:实时处理空中目标3000批;飞行服务站:实时处理空中目标800批。

       监视目标信息处理时延:小于1秒。

       单站无遮覆盖半径:100公里(1000m飞行高度)、380公里(10000m飞行高度)。

      (2)业务处理性能

       接收的飞行情报输入密度:不少于10份/秒;

       接收的气象信息输入密度:不少于1份/分;

       接收的航行情报输入密度:不少于10份/秒;

       飞行计划处理时延:小于100毫秒;

       气象信息处理时延:小于1分钟;

       航行情报处理时延:小于100毫秒。

       (3)飞行服务中心/服务站存储性能

        存储飞行情报数量:不少于20万份/5万份;

        存储气象信息报文数量:不少于20万份/5万份;

        存储航行情报报文数量:不少于20万份/5万份;


技术特点

        运用低空通航飞行服务整体解决技术构建的综合保障系统具有先进、完善的自动化、信息化的能力,全面覆盖低空飞行服务保障所需的通信、监视、气象和飞行服务等所需的要素,全面、系统的给出完整解决方案。

        相对于国内外同类系统,具有以下技术特点和优势:

       (1)针对低空大面积、高密度监视覆盖需求,运用基于物联网和云计算技术,构建的广播式自动相关监视(ADS-B)组网系统,具备低成本,高可靠性的优势。

        (2)国内机载设备相比于国外较落后,给地面监视带来困难,系统可提供ADS-B、多点定位(MLAT)、北斗、低空雷达等多种监视手段相融合的监视网络,融合后按需提供给用户。

        (3)针对突发应急事件,提供基于飞行服务流程的应急事件自动化处置预案生成能力,提高飞行过程中突发事件的处置效率。

        (4)为解决低空单电台覆盖范围受限,“叫不到”的问题,运用IP组网技术,依靠多部电台接力方式,使电台资源共享使用,支持远程、连续话音服务。

         国内的低空飞行审批手续复杂,管理单位多,为了使用户方便、快捷的完成申报工作,设计的放飞服务系统具备了飞行计划信息自动提取,交互自动化、流程化等功能。


预期效益

       一、社会效益

       通用航空及其相关产业是国家寄予重望、极力推动的新的经济增长点,通用航空的发展将刺激整个产业链条的发展,直接为国民经济做出巨大贡献。

       有了低空飞行综合保障服务系统的有效支撑,将直接带动通用飞机制造产业链、通用航空运营产业链以及空管、机场、油料等运营综合保障产业的发展;同时,对制造、电子、信息、科技、旅游等相关产业的增长形成非常大的拉动作用,一般估测投入产出比为1:10,就业拉动为1:12。

       二、经济效益

       据初步测算,未来10年中,国家将在低空飞行服务体系方面建设1个全国飞行服务中心、7个区域飞行服务中心、约200个飞行服务站,以及约100套体育航空、警用航空等行业通用航空飞行管理系统,总价值约为10亿元。

       另外,再加上ADS-B组网、监视雷达、话音组网、气象传感网络等辅助设施及系统的建设,预计低空通航飞行服务地面整体直接建设规模约为30亿元。

       系统推广应用后,以通信、监视、气象及飞行服务等产品形式来提供服务,预计每年还将实现5000万元以上的经济收入,经济效益显著。