空域规划方案安全性评估研究现状综述

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  摘 要: 我国在空域规划方面研究的重点分布不均,我国将主要的精力都放在了如何避免局内冲突和改善运行效率方面,但是却忽略了空域规划中最为重要的安全性评估。为了对我国当前空域规划方案的安全性进行深入的研究,了解其在发展趋势和当前现状方面的不足和问题,对当前国内外空域规划方案的安全性评估进行了分析,最终总结出当前空域规划方案安全性评估的研究现状。并且通过国内外在空域规划各方面的不同进行对比,得出了我国当前在空域规划方案安全性评估方面的缺陷,并以此为依据,提出解决方案。
  关键词: 空域规划;安全评估;国内外现状;模型
  【中图分类号】 V355 【文献标识码】 A【文章编号】 2236-1879(2017)17-0262-01
  引言
  近年来随着社会的稳定发展,我国对空中交通管制的的建设越来越重视,为了保障民航的空中管理,满足当前我国刚运输量的现状,我国对当前的空中规划采取了多项措施,进行管理。目前我国通过改善当前的航道,对航道进行合理规划,通过卫星和当前的高新技术对我国的航道进行监管,维护我国空中交通的安全稳定。由于当前我国航道的改善和空中服务质量的提高,以及民航组织的需求,我国需要对当前的空中的规划进行安全评估。相对于国外来说我国的空域安全评估存在明显的不足,所以需要通过与国外发展现状进行对比,发现我国空域安全中的不足之处,通过改善,不断的完善我国空域的安全性。
  一、空域规划方案安全性评估分析
  最初的时候空域规划方案安全性要求所需要的数据必须要在现场采集,但是现场的采集中受到各种因素的限制,缺乏相应的技术,所以很多情况下都是通过公式进行推算,得出相应的数据。但是随着技术的发展,现在我们对空域安全性进行评估已经不需要依靠公式推算了,而是通过先进的计算机模拟飞行。
  1、概率解析法。
  在世界各国中对空域规划的方案,都是通过缩短两个空域之间的安全距离,在保证安全的前提下尽可能多的规划航道。空域之间的间隙是否安全需要通过概率解析法对两个空域之的间间隔标准进行计算,而且概率解析法在运用的时候只能通过封闭式的数学方程进行模拟。概率解析方法Reich模型、交叉航路模型和事件模型對空域的规划方案进行安全性评估。
  Reich模型。Reich模型是最早的空域安全性评估模型之一,在1976年前后就已经开始使用,最典型的事件是对北大西洋的空域安全进行评估。这种模型可以通过两个固定的航线之间的距离,对在两条航线上进行飞行的飞机所携带的飞行器之间发生危险事件的概率,并且计算出最合适的间隔距离。通过这种方式所计算的结果准确性非常高,在空域规划安全性能评估中占有重要的位置。
  交叉航路模型。这种计算方式是目前最简单的一种空域安全评估方式,不停的航道之间难免会存在交叉点,这种评估方式就是通过计算不同时间不同速度的飞机在飞行过程中,经过交叉点的时间,以此来推测,不同航道的飞机能否在交叉点发生碰撞。
  事件模型。这种测量方式是根据飞机飞行的时间所产生的比率计算,所以这种方式可以对任何的飞行航道和飞行器进行研究,计算简单,结果明显,但是这种方式有一个缺点,那就是只能计算同一个水平面之间的航道,需要进一步研究。
  2、空域规划方案安全性评估模拟方法。
  在空域规划方案安全评估模拟中最主要的方法有两种,分别是实时模拟和快速模拟。其中实时模拟最开始是用于飞行器的模拟,并且在取得了一定的成果,但是由于模拟与实际情况总是存在差别,所以实时模拟中存在一定的误差,所以在实验的时候得到的结果总是不尽人意。快速模拟是在实时模拟的基础上进行多次的模拟实验,得到最终的结果,虽然这种方式速度快操作方式简单,但是最终得到的结果精确度不够。
  二、国内空域规划方案安全性评估
  1、国内安全性评估方法研究现状。
  我国对于空域规划方案安全性的研究是因为飞行器之间的间隔计算才产生的。在二十世纪九十年代的时候我国通过雷达监测下最小的航道距离与飞机接受雷达信号飞行时彼此之间的最小距离问题,飞机纵向飞行中的间隔概率,以及在存在误差的情况下空域航道之间的最小间隙等问题进行研究。随后为了保证航道之间的安全距离,开始对Reich模型进行研究,以此来推算我国空域航道之间的距离是否安全。到2008年的时候通过对碰撞风险模型的研究,分析不同模型之间对于航道间隙评估的有适合劣势非别是什么,由此得出了影响飞行器间隔分析的为主要是模型限制、管制意图和安全评价三个方面。
  2、国内安全评估系统研究现状。
  我国自主研发的空域规划方案安全性评估曾经对我国上海、北京等空域航线繁杂的城市进行评估,通过当地机场飞机的容量和运行情况进行分析,最终的处理明确的结果,但是在算法中还存在一定的问题,需要在今后的发展中不断的完善。
  三、空域安全评估研究发展对策
  国外在空域规划安全性评估方面研究较早,而且在研究方面也比我国更加的深入。我国当前的评估方式和仿真模拟基本都是从国外借鉴而来的,在技术上还缺乏创新。根据国外当前的研究现状,提出以下几点建议:
  1、完善我国当前的空域评估机制,加大研发力度,提高自主研发的动力。再融合国外优秀的经验的同时,结合我国的实际情况建立适应我国发展的空域评估制度。
  2、我国当前对于空域规划方案安全性的评估,过度的依赖概率解析方法,需要加强快速模拟和其他评估方法的研究。概率解析方法虽然使用方便,但是本身存在局限性。
  3、研发解析和模拟相结合的评估方式。总结当前在空域评估研究中取得的成果和问题,发现研究中的不足之处,对解析和模拟方法给予同等的重视,促进两者共同发展,力求在不就得将来按照两者结合的评估方式。
  四、结语
  我国当前的空域规划中还存在明显的不足,与国外相比还比较落后,自主研发的成果不足,所以我国应该借鉴国外的经验,加强在空域安全性评估方面的研究,实现自主研发。
  参考文献
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