近年來，三個聚焦我國民航業迅速發展，助力智能展在航班量快速增長的廈門新過程中，空域利用效率低、空管機場終端區排序忙亂無章、決策管制負荷日益嚴重等問題愈發暴露凸顯。三個聚焦為了切實解決這類突出難題，助力智能展航班進離場管理系統（AMAN、廈門新DMAN）紛紛在全國主要管制單位投入應用?？展苋欢?，決策目前的三個聚焦航班進、離場管理系統均以當前航空器位置點、助力智能展扇區運行為判斷基礎，廈門新缺乏對航班未來航跡的空管準確預測，在外界因素（如其他空域用戶活動或復雜天氣）的決策擾動下，很容易出現預判錯誤的情況，從而導致運行效率和安全水平的大幅度降低；同時，現有進、離場管理系統的航班排序少有引入人工智能技術，決策的智能化程度不高，運行機制也較為僵化，難以快速適應運行環境的變化，不利于保障能力和運行效率的提升。為此，發展公司技術研發部在廈門空管站的全力指導支持下，啟動了“基于TBO的進離場智能決策系統”的研發工作。

聚焦新技術 增強空管發展引領力

在國際民航組織最新發布的《全球航行計劃》（GANP）中，TBO是航行系統組塊升級（ASBU）各引線集成的總目標，不少發達國家已經在新一代空管系統的發展規劃中將TBO作為核心理念。基于航跡的運行（TBO）是近年來國際民航界提出的一套系統性的解決方案，其本質是基于4D航跡（緯度、經度、高度、時間）和速度的運行，以航跡信息作為媒介，在空管、航空公司、機場、航空器等相關方之間實時共享和動態維護航跡信息，進而實現多方精細化協同，以達到安全高效的目的。

結合多普勒雷達、相控陣雷達、高空風和其他空域用戶活動、航空器性能、空中交通態勢、公司機場運行需求等多源數據，該系統實現在復雜運行環境下的航空器4D航跡精確預測。同時，在計算管制預案時系統將相互關聯的每個管制扇區聯系在一起，統籌管理，減少席位之間的協調，使得整個管制體系的工作效率得以顯著提高。精準的ETA時刻和航跡預測，為管制崗位提供智能輔助決策，減少管制員的工作負荷，從而進一步提升空管運行效率和安全水平。

聚焦人工智能 提升空管發展創造力

隨著大數據技術的成熟，人工智能技術的應用也日趨廣泛，逐漸成為引領未來各行業發展的核心技術。民航局在“四強空管”戰略中明確提出了“智慧空管”的建設目標，人工智能技術在空管系統運行中的支撐作用將越來越突出。

航班運行中，該系統基于航班關聯不同的空管服務單位、空域用戶和機場運營人的運行影響，又受到空管不同功能模塊如容流平衡、沖突管理、氣象條件等的影響，進行航空器4D航跡預測研究。用戶可根據其他空域占用情況、雷雨位置，自由在人機操作界面規劃進場航跡，系統根據新路線實時計算重新排序。對于離場的航空器，根據航空器停放位置、預計離場方式、使用跑道，計算航空器從開車、推出、滑行至起飛所需的最早起飛時間，結合CTOT得出合理的開車和推出時間,減少離場航空器開車后長時間等待的問題。

并且，不同機型在機場五邊的地速變化不盡相同，系統通過機器學習各類機型的速度變化，通過海量數據結合氣象信息計算出航空器飛越跑道入口的距離和時間，為塔臺管制員特別是單跑道機場制定放行決策提供決策依據，從而提高單跑道機場跑道利用率。該系統更能根據不同的放行策略,結合進場航空的ETA時刻及離場航空器的CTOT時刻，自動計算離場航空器預計起飛時刻、進場航空器的落地時刻及預計延誤時間，并將離場航空器信息反饋給相關單位，從而避免離場航空器開車后長時間等待的問題，達到有效提高航班進離場管理系統（AMAN、DMAN）的智能化水平，促進機場、公司、空管多方信息共享和協同決策。

聚焦協同發展 拓寬空管發展服務力

協同性是空中交通管理發展到一定程度所呈現的新特征。其中，內外協同是指空管、航空公司及機場等決策主體之間的協作，而人機協同是指管制人員與決策支持系統之間的協同配合，實現以人為主、系統為輔的決策。無論是內外協同，還是人機協同，都需要依托一個平臺來進行。該系統根據不同的放行策略,結合進場航空的ETA時刻及離場航空器的CTOT時刻，自動計算離場航空器預計起飛時刻、進場航空器的落地時刻及預計延誤時間，創建空管、公司、機場等參與方協同運行，將離場航空器信息反饋給相關單位，從而避免離場航空器開車后長時間等待的問題。通過地空數據鏈，將系統計算的預計落地時刻（ETA）、進場順序、預計延誤時間、進場程序通知飛行員，實現地空（管制員-飛行員）協作運行。

航空器航跡的變化會影響航班進離場全局的決策變化，因此，本項目將開展基于TBO的空中交通態勢分析與協同決策技術研究，為參與方協同提供決策支持，以加速終端區流量，提高地面協同、地空協作的保障能力。同時接入區域雷達格點拼圖、華東地區機場及終端區風場預報預警系統數據的引入，為系統提供所需的航空氣象數據，并利用地空數據鏈技術實現地面空管系統與機載空管航空電子系統的協同，實現地空（管制員-飛行）協同管制。

“基于TBO的進離場智能決策系統”已于2020年6月在廈門區域、進近和塔臺管制室投產運行。該系統結構簡單，兼容性強，建設周期短；用戶界面友好，無需長時間培訓即可熟練操作；運行穩定可靠，有效減少飛行沖突，降低進近沖突調配難度，減少人工排序帶來的隨意性，提高了跑道與空域的利用率，提升了航班正常率。AMAN與DMAN相結合的智能化決策機制智能決策，大大減少人為因素影響，從而提高管制運行的精細化程度。

在使用過程中，對于進場的航空器，管制員可提前讓機組清楚自己的落地時間，早做準備、預先調速，減少盤旋等待和雷達引導，保持平穩、高效的交通流，節約空域資源、減少燃油消耗。對于離場的航空器，根據航空器停放位置、預計離場方式、使用跑道，計算航空器從開車、推出、滑行至起飛所需的最早起飛時間，管制員結合CTOT得出合理的開車和推出時間，并將離場航空器信息反饋給相關單位減少離場航空器開車后長時間等待的問題，節約地面等待油耗。同時，基于航空器4D航跡數據，通過融入人工智能技術的決策支持系統，智能化的放行決策，提高單跑道機場的跑道利用率，提升航班放行正常率，為空管、航空公司、機場等空中交通參與方提供運行輔助決策支持，提高協同能力，促進廈門地區空中交通協同運行，提升民航運行效率和安全水平。

（廈門空管站 張謙）