在经济快速增长的中国,航空事业发展迅猛。但是目前我国在空中交通管理基础设施和技术应用等方面的发展仍然不够快,成为影响我国航空运输持续、快速和健康发展的瓶颈。为此空中交通管理如何吸收新理论、应用新技术,从而满足日益增长的交通需求,是当前空管系统建设的一个重要课题。空中交通管制指挥监测系统(ATCCMS)是一种根据信息集成的理念而建立的空管自动化辅助系统。由于当前我国在北京、上海、广州新建立了三大区域管制中心,管制运行方式的变换为该系统提供了新的应用环境,也提出了新的要求。本文对 ATCCMS 系统的新结构设计和优化问题进行了研究,在以下几个方面取得了一定成果:1. ATCCMS 体系结构研究。本文总结了当前空中交通管制指挥监测系统的基本原理和系统逻辑结构,它是新结构设计的基础。然后针对空管系统的特殊情况,给出了按照软件工程理论对空管软件系统进行设计的方法。2. 对 ATCCMS2.0 系统进行了总体结构设计。本文针对目前国内区域管制中心对辅助监测系统的新要求,首先进行需求分析。然后确定系统的功能平台和拓扑结构设计,完成了如下功能模块的划分和初步设计:雷达数据预处理、雷达数据处理、飞行数据处理、语音数据处理、冲突探测与报警、综合态势显示、技术维护与系统监控、数据库维护与数据记录。3. 给出了 ATCCMS2.0 的设计中,将原系统单雷达处理功能优化为多雷达数据处理的方法。本文根据目前我国雷达组网的实际情况,确定了分布式的数据处理结构,建立了多雷达处理的流程模型。在多雷达数据接收时,提出基于虚拟基类的统一接收方法;在多雷达数据的时空对齐上,采用一种以地心坐标系为过渡系统的坐标转换方法;对于航迹的关联,提出一种基于最近领域并且充分利用 Mode-3/A 码和航迹号的相关方法;对于雷达数据的融合,则采用基于航迹外推的加权系数的平均法。