摘?要 随着我国民航事业的迅猛发展，空中交通流量也得到快速增长，飞行路线冲突已经成为影响飞行安全的重要因素，为此本文以管制员对空中态势的认知为出发点，阐述了飞行冲突的探测技术。
关键词 空中交通态势；飞行冲突；探测技术
中图分类号 TBl8 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）111-0104-01
空中交通已变得日益繁忙和复杂，因此空中交通管制中管制员管制技术的研究愈发重要，如何建设和培养一支高素质合格的管制员队伍已成为民航实现飞行安全的基本保障。因此我们提出了一种基于空中交通态势的飞行冲突探测技术，以减轻管制员的工作负荷，保障飞行安全，提高航空公司的运行效益。
1 管制员对空中交通态势的认知
空中交通态势是指在一定时间、空间范围内的空中交通现状及其发展趋势。管制员对空中交通态势的认知就是指管制员在特定的时段和特定的情景中对影响飞行活动和空管安全的各个因素，各个条件的准确知觉，以及对未来情况的正确预期。管制员在发现问题，分析问题和解决问题这一连续过程中，能否及时的发现问题是解决问题的基础和前提，而警觉性的高低将直接影响到发现问题的早晚和快慢。对交通态势的认知程度决定了警觉水平的程度。如果管制员在管制过程中失去了当前所有的交通态势信息，就等于失去了作出管制决策的重要依据。
管制员进行空中交通管制活动，其实就是管制员根据自己掌握的交通态势信息，不断的对整个空中交通态势做出判断并且进行管制决策的过程，因此在空中交通管制中，管制员对整个交通态势认知水平的高低，以及对未来交通发展趋势的预测能力将直接影响到空中交通的安全。
空中交通管制员对空中交通态势的认知，是通过感官从显示器、通讯设备和对环境情况的观察，获得各有关要素后形成的。对态势的认知可以分为三个层次：第一层次，对环境中各要素的感知，涉及有关要素的状态、情况、特征性质和动态特性等。比如要准确的把握空中交通管制区域的每一架飞机的相关特征（如机号、空速、位置、航路、航向、高度等）、气象情况、有无请求、紧急情况和其他的相关要素。第二层次：对交通态势的了解，是指从管制员的任务角度，对第一层次上的各要素进行综合的基础上，所获得的对空中交通态势的理解，即对各个目标（飞机），各个事件的理解，如一架飞机飞行状态的变化对另一架飞机的影响，或飞机位置偏离情况等，这些理解形成了空中交通态势图。第三层次：对未来空中交通态势的预测，预测未来可能变化的要素和变化后的情况。这是通过对过去和当前态势的了解，各个要素的动态特性和对整个空中交通态势的理解而得到的。
管制活动就是把管制员心中预想的交通形势与实际的交通状况进行不断比较的过程。在大量的信息面前，人们的短时记忆就变的杯水车薪，原因就是太多的干扰超过了人的处理能力。管制员一项重要的任务就是建立并且保持实时的交通态势，当预期的交通态势和实际的交通态势不相符合时，管制员就要做出适时的调整，并且保持当前的情景认知。
2 飞行冲突检测
飞行冲突检测技术应以飞行安全间隔为基础。为了讨论问题的方便，飞机之间的水平安全间隔定义为s1，垂直安全间隔定义为s2，不同的管制方式有不同的间隔标准。飞行中两架飞机的间隔只要都小于s1和s2，就认为发生了飞行冲突。
飞机的飞行活动是在地球表面上的一个三维空间里进行的，但是在空域管制过程中，它是处于加上时间在内的一个四维空间里。N（N大于等于2）架飞机在相同的时间里处于相同的地理位置，相同的高度就会发生冲突，管制员判断A飞机与B飞机是否存在冲突也可以从相对位置，相对高度，以及时间三个方面来判断，而飞机的速度（包括水平速度，上升速度，下降速度），航向等参数在很大程度上影响了这三个量。因此要判断飞行冲突首先要研究这三个量的变化趋势，不能静态的看待这三个参数。
为保障同一空域中的飞机在飞行时不会相撞，空中交通管制员或飞行员应当根据飞行规则给各飞机配备垂直间隔、纵向间隔或者侧向间隔。飞行中，2架飞机的间隔只要都小于s1和s2，就认为飞机小于安全间隔标准，发生了差错事故或危险接近。
在以下的讨论中我们对冲突产生的条件进行假设：1）飞行中，飞机被模拟成一个有方向的动态点，该运动方向就是飞机的飞行航向；2）飞行员应随时修正风和操作等原因所造成的航迹偏差，保证飞机沿预定航迹飞行；3）飞机之间互相协作，避免所有的冲突，安全到达目的地；4）飞机之间的水平安全间隔定义为s1，垂直安全间隔定义为s，不同的管制方式有不同的间隔标准。这是为了解析判断冲突而必须有的限制。
在管制员掌握空中交通态势后就要对飞机进行冲突的检测，在同一空域中，有N架飞机可能出现飞行冲突，分别记为A1，A2，…，Ai，…，Aj，…，An；对其中任意2架飞机Ai、Aj（i，j=1，2，…，n，i
3 结束语
在此冲突检测模型中，最基本的假设即当管制员在执行管制任务时，他们总是在一些精确的、已经在大脑中形成的相关空中交通态势指导下进行管制决策，并且会根据当时的具体交通态势而及时的进行调整。这一技术是从对空中交通态势认知的基础上提出的模型，能够在掌握空中交通各个要素的基础上更早的了解空中交通的现况及其发展趋势，有利于合理分配管制员的注意力，提高管制效率，减轻管制负担。飞机的飞行活动是在地球表面上的一个三维空间里进行的，但是在空域管制过程中，它是处于加上时间在内的一个四维空间里，从相对位置，相对高度，以及相对时间三个方面来判断，这三个方面包含了飞机飞行的各个要素，因此文章基于管制员对这三个方面理解的基础上建立的飞行冲突识别模型是相当可靠的。该模型勾画的是空中交通管制中管制员的心理过程，并且充分强调了空中交通态势认知的重要作用，因此这一模型能够从管制员角度来提高空中交通管制系统的价值，能够在实际工作中迅速准确的发现飞行冲突。我们设计的程序化的基于空中交通态势认知的冲突检测模型是一种发现飞行冲突的固定方法，以至每当相同的问题出现时，可以利用这个模型来处理。
参考文献
[1]刘芳，空中交通冲突解决策略及辅助方法浅析[J].现代科技，2009.