發布時間:2023-02-08 05:33:02
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論文摘 要:在航空迅速發展之際,空中交通管理領域中的空管安全問題被逐漸重視。本文從管制員工作的角度,對空管信息處理中存在的人的因素進行了分析、總結。并對常見的由于空管信息處理引起的空管不安全事件進行分析,對空管信息處理提出了一些改進建議。
一、空管信息處理系統簡介
隨著我國的經濟快速發展,空中交通流量與日俱增,如何提高空管安全、高效運行已經成為研究熱點。管制員在對航空器進行管制指揮的本質是對空管信息處理的一個過程。因此,對空管信息處理的深入研究有助于保障空管安全。
空管信息處理系統可分為信源、存儲、處理、傳輸和顯示五個子系統。對信源的操作主要是空管信息的采集,在操作時要完整、準確、及時。管制信息的處理在目前的半自動或人工條件下,存在格式不規范、存儲效率低等缺陷,這會導致進程單填寫有誤等差錯的產生。從信源得到的信息并不一定符合特定的空管需要,如在不同空管單位之間的通報、協調,其中涉及航空器的呼號、位置、高度和預計移交時間等,這就需要對現有信息進行加工處理。在目前,空管信息處理的標準化程度不足和自動化水平不高,信息加工也就成為一項有難度的空管工作。現今各大地區空管局使用設備不同,使得有些空管信息必須使用人工的方式進行加工和傳遞。空管信息顯示是管制員能否正確“感知”信息的關鍵,常見的顯示有文字記錄、電子動態顯示和雷達識別標志等。在以人工為主的系統中,信息格式的不規范、不統一以及大腦抽象記憶比例過重,會造成信息的丟失,這也是今年來空管事故癥候發生的重要原因之一。
二、空管信息處理與空管安全
(一)信息處理中的主要差錯和原因
我國的民用航空在上世紀80年代開始,逐漸采用和參照國際民航組織標準,放棄蘇聯的民航運行、發展模式。在法規體系、設備標準、運行規章等方面,我國尚未建立系統性的標準體系。這就造成了各單位執行的標準不統一,運行的方式不統一,使用的設備不統一。航班量增長迅速,隨之而來的與空管密切相關的航班信息量也在不斷增加。在一個每天對幾百架次航班提供空中交通服務的運行單位,沒天匯總相關的空管信息多達數十萬條。對于我國目前的空管現狀,尤其是無法完全采用電子化處理的情況下,管制員處理空管信息出現差錯的現象呈易發、增多趨勢。
(二)空管信息處理與空管安全的關系
很多因素會影響人們的行為,比如反應時間。這些因素包括視覺、聽覺等人本身固有的特性,還包括經驗、技能、疲勞程度等人后來發展出來的特性。在日常的空管指揮工作中,飛行量的增長使管制員單位時間內指揮的航空器數量增加,留給管制員處理信息的時間不斷縮減。
在空管工作中人的因素至關重要,這包括:管制員承受工作負荷能力、聽說能力、對信息的處理能力等。首先,工作負荷的強度直接影響管制員的工作狀態,管制員工作負荷的強度既與空管任務的性質、內容、飛機數量、陸空通話量等相關,又與管制員的工作經驗、知識儲備、認知水平等有關。在正常的工作負荷范圍內,管制員處于適宜的工作狀態,思維清晰、反映敏捷且情緒穩定,管制員能較好的認知當前情況和預測未來狀況,空管的工作效率與準確性較高。其次,空管在目前主要是管制員與飛行員通過無線電通話來交流信息、進行管制與被管制。為了避免在此過程產生人為差錯,國際民航組織(ICAO)和我國民航主管部門規定了標準的陸空通話用語。最后,管制員對信息的處理能力表現在認知、記憶、決策、執行等方面,是對信息加工處理的全過程。由于人的注意力具有選擇性、集中性、有限性的特點,管制員有時會對一部分重要信息產生遺漏或疏忽。在空中交通流量增大,管制員工作負荷也隨之加大,管制員的記憶力也會降低,進而影響決策。上述環節中的問題與管制員特定情況下較低的情景意識水平有關,這也本文著力提出改進的方面。
三、空管信息處理改進研究
對于空管中人的因素,我們在分析2008年以前發生的空管責任事故癥候時,得到一項結論,空管信息的處理失誤大多是在專職人員負責且信源可靠時發生的。管制員在得到飛行動態后沒有及時、準確更新空管信息,并且缺少信息處理自檢、互檢措施。對于這一問題,空管單位應將空管信息的采集、存儲在同一管制崗位完成,比如設置專門的協調通報席位,對信息的采集、存儲操作建立合理、安全、有效的工作程序。除此之外,管制員在工作還要做到對空管信息進行再分配,在必要的時候對空管信息作出推測、計算、修訂等。由于新空管信息的產生與外界關聯,所以管制員要把空管信息與外界實時關聯、更新,這樣才能確保空管運行指揮的安全。
將空管運行中人的信息加工出現錯誤進行的探討和分析,了解錯誤來源和提出應對措施,對減少人的因素導致錯誤,為保證空管運行安全具有十分重要的意義。除此之外,空管設備與法規條例也對空管運行安全有不可忽視的作用。
參考文獻:
論文摘要:社會經濟的發展推動航空事業的大步跨進。空管安全是空中交通管制的重要組成部分,空管人員的素質是導致航空的安全因素之一,如何掌握空管人員的心理狀況,消除人為因素造成安全事故,是本文主要研究和探討的。
0、引 言
隨著我國航空事業的發展,航班量的不斷增加,航空事業安全的體制日益發生著變化;近年來,航空事業的事故頻發,所以不得不重視航空管制的方面的人為因素。人為因素簡而言之,就是人為方面的原因導致航空安全事故的因素。嚴格意義上是指工作環境、機器、人、人與工作環境、人與機器、人與人之間的關系等,而制約人為因素包括人的本性,人的知識結構,能力極限,個人與團隊的協作精神。
1、空中交通管制存在的主要問題
1.1 管制不嚴
1)空管行業的管理體制老化,公司缺乏競爭機制,工資不以能力定量,導致管制人員安于現狀、喪失進取心、缺乏責任心。
2)航空事業因存在著高風險,需要投入的勞動力比一般行業要高出許多,空管人員付出腦力勞動和體力勞動都比較高,所以如果沒有相對應經濟收入會導致空管人員容易產生個人情緒,這是造成不良事故的原因之一。
3)決策能力不夠。當飛機遇到緊急情況時,無法快速的根據綜合因素,對飛機做合理的指揮。比如,要準確的控制飛機的飛行時間、飛行的次序、飛行頻率等,給出飛行及時的指令和相關的限制。管制員在日常的工作中要盡力鍛煉這方面的綜合能力。
1.2 能力欠缺
1.2.1 責任心不強
部分管制員對管制工作缺乏應有的責任心,盡管他們也能遵守公司的制度,按時上下班,但是不會關心與自己職責無關的事情,比如,發現了管制人員的在操作中存在失誤,他們也不會去提醒,積極性不高,得過且過。
1.2.2 業務水平低
一些管制員的業務水平不高,主要表現是;對新技術的學習不透徹,不能熟練運用,導致的后果是;在交通流量高峰期或者危及的情況下,不能對飛機準確的進行指揮;還有一種情況是對飛機潛在的危機不能及時處理,造成飛機在飛行的過程中遭遇不安全的事故的發生。
1.3 壓力過大
空中交通管制工作是一個高風險的行業,管制員從事的工作直接關系到飛行安全,因此每一個環節都不能出錯。在工作過程中,要保持一種時刻都小心翼翼的心態。而人不是機器,長期在高負荷、極度緊張的情況下運轉,必然會導致精神上的緊張和心理壓力的增大。因此,管制員存在心理壓力是一種客觀現象,關鍵看怎樣引導、緩解。
2、方法及對策
2.1 加強管制力度
要加強管制的力度,除了從制度上要制定激勵員工的政策,實行獎勵機制以外,調動員工的積極性以外,還要求管制員的必須具備相關的能力:良好的分析決策能力,例如對進離場的飛機進行指揮時,管制員要對相對飛機的飛行高度、位置、速度、機型等進行完全、細致的了解,最終做出決策,決不允許優柔寡斷;良好的溝通能力,班組成員間或者相鄰的管制單位之間,只有做到了及時準確的溝通才能促進工作安全,有序的進行;良好的應變能力,對機發動機失效、液壓系統失效等突發的特殊情況,管制員必須隨機應變,重新根據所面臨的現狀制訂出相關的調配方案,分清主次,具體情況具體對待,在短時間內恢復有序的飛行環境。
2.2 提高個人素質
1)航空事業是比較特殊的行業,是一個國家的民族精神的象征,所以對于空中管制員的要求也比一般行業要高,因為管制員的言行舉止直接影響著飛行安全,如果管制員的基本素質很差,沒有責任心,對機的安全隱患不及時排查,不積極匯報,那么很容易造成無法挽回的悲劇。因此,在條件具備的情況下,安管部門可以不定期地在員工中開展思想政治的學習,宣傳科學的教育觀,引導所有的管制員充分認識到空管在民航事業中的基石作用,使其意識到空管直接關系到祖國和人民的安全,進而能夠自覺地、熱情地投身到民航事業發展中,努力提高空管人員的思想道德水平,樹立正確的人生觀,價值觀。
2)管制員有業務水平的提高業務水平的保證是管制員實現空中安全的關鍵。如果管制員缺乏過硬的操作技能,即使其思想認識多高,也無法勝任該工作。例如,當2架飛機在向一個導航臺做同高度會聚飛行時,如果管制員缺乏理論知識和操作經驗而采取了錯誤的避讓措施,勢必會影響飛行的安全。所以,加強管制員對業務知識的學習,規范用語,中英文表達流利。空管部門要經常組織管制員進行專業理論知識的學習和鞏固,使管制員的業務水平得到進一步提高。
2.3 合理釋放心理壓力
現代人壓力很重,管制員因其工作的特殊性,空管公司應該經常組織管制員進行一些形式多樣的活動,重點在于讓管制員把心中的想法說出來,而不論其對錯,也不拘泥于形式。要讓管制員能夠找一個能舒緩情緒、釋放壓力的渠道,從而達到減小心理壓力的目的。工作的緩解壓力的方法有多種;一是鼓勵其說出來,把自己壓抑在心里的苦惱宣過泄出來,和大家進行溝通,贏取其他人的理解。人如果有壓力而不能說出來,就會產生郁悶、煩躁等不正常心態,從而會進一步造成壓力增大,影響人的正常工作;二是鼓勵其通過運動等方式釋放出來,組織參加體育運動和各種游戲都可以緩解壓力。鼓勵管制員通過這些形式把壓力釋放出來。轉移管制員的注意力,使他們全身心的投入到娛樂中,這種形式能夠使管制員身心完全放松、釋放壓力,為更好的工作做好充分準備。
3、結 論
綜上所述,管制員由于從事的是關系到飛行安全的重要工作,行業的特殊性要求我們必須重視管制員的身心健康,保證管制員的工作、生活質量,防止由于人為因素造成的不安全事件,只要我們形成良好的氛圍和共識,就一定能正確處理好這一問題,保障我國民航事業的安全平穩發展。
參考文獻
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關鍵詞:ADS-B技術 1090MHz ES ADS-B Mode S數據鏈
中圖分類號:P413
近年來,我國民航事業取得了突破性的高速發展,許多機場日均起降率超過200架次。航空事業的發展,促使民航技術,尤其是導航監視技術的發展。ADS-B作為一項關鍵技術出現,用于空中交通管制,可以在無法部署航管雷達的大陸地區和廣闊的洋區為航空器提供優于雷達間隔標準的虛擬雷達管制服務;在雷達覆蓋地區,即使不增加雷達設備也能以較低代價增強雷達系統監視能力,提高航路乃至終端區的飛行容量;單一ADS-B接收地面站組網,可作為雷達監視網的旁路系統,并可提供不低于雷達間隔標準的空管服務;利用ADS-B技術還在較大的區域內實現飛行動態監視,以改進飛行流量管理。
ADS-B技術簡介及國內發展現狀
ADS-B,即廣播式自動相關監視,是一種利用空地、空空數據通信完成交通監視和信息傳遞的航行新技術,國際民航組織(ICAO)將其確定為未來監視技術發展的主要方向,并正積極推進該項技術的應用。
在傳統的航空管理領域有許多問題需要解決,首要的問題是廣泛使用的雷達系統無法工作于非陸地區域、雷達盲區以及機場跑道、滑行道上,使得像沙漠、海洋的監視管理工作很難進行;同樣在大型機場的場面跑道、滑行道的雷達監視管理工作也很難進行。其次是航空通信方面,傳統ATC系統中90%使用的都是語音通信,這種通信模式會導致飛機之間、飛機與基站之間的通信不足,存在安全隱患。在導航方面,如今的固定航線、航線分配模式難以實現最短距離、最佳航線行駛,這樣不僅浪費時間、燃油,還造成嚴重污染。在這種情況下ADS-B技術便應運而生了。ADS-B技術除可以有效的解決上述問題外,還將是實施自由飛行的奠基石。
ADS-B使用機載導航系統,通過衛星定位系統得到飛機精確的位置和速度信息,通過機載的電子設備自動廣播飛機的呼號、位置、高度、速度和其它一些參數,通常每500毫秒ADS-B設備廣播一次位置信息。其它的飛機、地面站、網關都可以通過數據鏈接收此數據,并用于各種用途。
我國民航總局也已經將ADS-B技術的研究和實現提上了桌面,這是因為ADS-B對我國來說是十分合適的一種空中交通監視系統。首先我國國土、空域遼闊,沿用傳統的雷達監視需要大量投資,而且也是不可能實現的,需要一種新的有效的方法來完成空中交通監視任務。其次我國西部高原、沙漠、地形復雜,還有南中國海的海洋環境,均不具備空中交通管制設施的環境,因此只有自動相關監視能克服這些缺點。另外我國的航空事業正在發展,空中交通管制事業剛剛起步,地面通信、導航、監視等設備剛進入建設階段,我們不必再花更多的資金,沿用老辦法去建設大量的地基系統,可一步進入自動相關監視,以節省大量的投資。再者根據我國民航當前空中流量,以及未來十年發展,采用自動相關監視是適合中國空域密度的,安全是有保證的。還有就是當前我國的空域利用率不高,采用自動相關監視后,空域的利用率可得到提高,增強了飛行的安全性;最后統一了全國陸空通信,減少飛行人員和航管人員通話,減少了通話不清造成的錯誤,統一飛行報告程序,統一飛行提供了條件,對保證飛行安全,提高效益是有利的。
1090 ES系統結構
目前ADS-B有三種系統工作架構,即Mode S數據鏈ADS-B系統,VDL-4數據鏈ADS-B系統和UAT數據鏈ADS-B系統。這三種ADS-B系統有各自的優缺點,Mode S數據鏈ADS-B系統能提供高達1M Bits/s的數據傳輸帶寬,且在原Mode S應答機基礎上,只需做少量改動就能升級成ADS-B系統。是如今ICAO(國際民航組織)唯一推薦的標準。
1090 ES(1090 MHz Extended Squitter)是基于S模式應答機的一種技術。它的下行頻率是1090MHz,信息格式是簡單的脈沖位置編碼。1090 ES用發射機和發射天線來傳送不同的消息,包括24比特碼、高度、呼號等。由于消息格式簡單,承載信息能力較弱,所以在一個編碼中只能傳輸一個特定類型的信息。而這些消息的更新率也有所不同,位置消息和速度消息每0.4~0.6秒更新一次,標識消息和類型消息每4.8~5.2秒更新一次,意向改變消息每1.6~1.8秒更新一次。1090 ES消息接收單元收到來自空中接口的位置、速度、標識等信息,通過報告匯總生成單元形成標準的ADS-B報告(包括狀態報告、模式報告和速度報告),并以脈沖位置編碼的數據格式發送至ADS-B數據用戶。
1090 ES ADS-B發射子系統
1090 ES發射子系統包括消息產生模塊和消息交換發射模塊。發射消息內容包括PVT(位置、速度、時間)信息,狀態信息(Status)和飛行意向(Intent)信息。這些消息來源于其余的機載系統和飛行員輸入的信息。消息經過編碼后經Mode S擴展斷續震蕩廣播出去。
消息產生模塊包括輸入接口、輸入緩沖,消息收集和消息編碼子模塊;消息交換模塊包括射頻模塊比如(調制器/發射器)和1090MHz發射天線。結構如圖1所示。
在基于二次雷達模式S雷達的ADS-B系統中,可以只做少許的軟件改動,就能直接使用Mode s調制器和1090MHz發射機。但是天線則必須使用全向天線。
4 1090 ES 接收子系統結構
1090MHz ADS-B接收子系統包括接收消息交換模塊和報告收集模塊。該接收子系統接收ADS-B和TIS-B Mode S擴展斷續震蕩消息,并將處理過的消息傳送到其他記載設備上。消息交換模塊包括1090MHz接收天線和射頻設備(接收機/解調器)等子模塊。報告收集模塊包括:消息解碼,報告收集,和輸出接口子模塊。不同的ADS-B消息交換模塊和報告收集模塊配置,得到如下幾種不同的接收機種類:
1類ADS-B和TIS-B接收子系統:該系統接收ADS-B和TIS-B消息,可以產生定制的ADS-B報告。l類接收機是定制的可以產生面向應用的ADS-B報告。
2類ADS-B和TIS-B接收子系統:該系統接收ADS-B和TIS-B消息,并可以產生全部ADS-B和TIS-B報告。
ADS-B信號與二次雷達信號協調性問題
鑒于南中國海海洋環境,投入使用ADS-B設備將會增強民航空中交通管制保障力度。目前,南中國海1090MHz ADS-B發射接收系統建設完畢,已進入測試運行階段。新的技術革新為空中交通管制工作帶來方便。但是,ADS-B系統的投入,也給原有的系統帶來一點小問題。ADS-B信號與二次雷達信號協調性存在出入,將會對管制自動化系統帶來目標分裂,給管制工作帶來不必要的負擔。造成ADS-B信號與二次雷達信號不協調的原因有幾點:一、ADS-B系統本身存在著系統精度誤差;二、ADS-B機載設備未經精細調校。
結束語
ADS-B技術是目前國際上提高空管安全監視效率的最新技術方法。利用ADS-B技術效率高、成本低的特點。結合目前正在使用的一次、二次雷達等技術建立一種基于ADS-B的多雷達協同監視體系,有助于實現我國民航空管安全監視信息收集技術的智能化,是構建高效空管安全監視體系、保證人民生命財產安全的基礎。 同時,該網絡還包括一些服務提供商提供的信息,比如氣象信息、地圖信息等,構成類似于因特網的空地一體網,實現多類數據的高度共享。這是今后空中交通管制的發展趨勢,也是實現下一代ATC系統,達到航路動態規劃,自由飛行的必經之路,對我國民航系統發展有重要意義。
參考文獻
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[關鍵詞]雷達;干擾信號;識別
中圖分類號:TN974 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)16-0171-02
隨著民航業的發展和壯大,民航安全問題便成為了重中之重,民航安全保障關系到每一個乘客的切身利益。但是,目前,科技的發展讓無線信號變得日益多樣和復雜,給民航雷達帶來了很多干擾,在這種情況下,對于雷達有源干擾信號的自動識別就顯得尤為重要。雷達有源干擾信號的自動識別應用在民航之中,能夠提升抗干擾能力,在一定的程度上提高民航空管的安全系數。
一、雷達有源干擾信號概述
一般而言,可以將雷達有源干擾信號的作用原理分為兩種類型,第一種是壓制式干擾信號,第二種是欺騙式干擾信號。壓制性干擾信號利用的是噪聲的信號,或者是和噪聲類似的干擾信號,讓這種干擾信號和真實目標回波進行疊加,在這樣的情況下,雷達受到有源信號干擾,很難從所接收的信號之中準確的檢測到真實的目標信息,對于雷達的識別造成一定的影響。欺騙式干擾信號與壓制式干擾信號有所區別,它主要是采用干擾信號的方式對于真實的目標回波信號進行模擬,這種模擬造成了一種真假混亂的效果,讓雷達在接收的時候難以對于干擾信號和真實信號進行區別。這樣的干擾信號在一定的程度上破壞了雷達對于真實目標的檢測和跟蹤的目的,起到了一定的干擾作用。
在有源干擾信號的干擾下,雷達有源信號的自動識別成為了雷達抗干擾的必要條件。一般而言,雷達抗干擾的流程如圖1所示:
從流程圖1中我們可以看出,干擾模式的識別是雷達進行干擾抑制處理的前提和基礎,對于雷達有源干擾信號自動識別的重要性可見一斑。
而針對于雷達有源干擾信號類型的自動識別流程一般如圖2所示:
由圖1可知,雷達有源干擾類型的自動識別的第一步是針對于雷達所接收到的信號進行預處理,對于所接收到的信號的不同的特征進行歸納,這種預處理一般根據信號在時域、頻域和其它變換域上的特征,并依據干擾信號呈現出的細微的特征,根據已經掌握的經驗,對于這些特征和參數進行進一步的分析和處理,建立一個有效的有源干擾信號自動識別的參數數據庫。當飛機將要采取行動的時候。根據雷達接收到的信號,結合數據庫中的各個參數,聯合已有的經驗,綜合使用統計判決樹或者是模糊識別的方法,對于干擾信號的類型進行分類識別。對于干擾信號類型的自動識別對于之后的干擾抑制模塊奠定了一定的基礎,能夠讓這個模塊在后續的時候選擇相應的抑制算法。
二、壓制性干擾的自動識別
壓制式干擾的主要作用是采用噪聲信號讓雷達無法檢測到真實的目標信息。壓制性干擾信號的類型有阻塞式、瞄準式和掃頻式干擾等多種。下面我們將以射頻噪聲干擾為例,闡釋其自動識別的方法。
射頻噪聲指的是使用恰當的濾波器對于白噪聲進行濾波,并通過放大器最終得到的有限頻帶噪聲。這種噪聲與白噪聲有類似之處,其信號的形式如下所示:
T(t)=Un(t)cos[Wjt+?(t)]
由此可見,射頻噪聲的信號形式是窄帶高斯過程。
射頻噪聲干擾情況下的時頻顯示出一下特征(圖3):
由上圖我們可以看出,射頻噪聲干擾的時域上持續的時間很長,干擾信號超過門限的值也比較多。能夠檢測到干擾信號的通道也很多,干擾信號的分布比較平均。基于這些特點,我們可以設計針對性的自動識別方法。
首先,可以現對于信號進行一定的數字通道化的處理,如果在處理的過程之中發現持續的時間和功率都可以過門限,那么則可以初步判定這種有源干擾的類型是壓制式干擾。
其次,在對于壓制式干擾已經識別的基礎之上,如果在檢測中發現干擾信號譜寬能夠覆蓋住整個接收機頻段,那么則可以確定其為射頻噪聲干擾。
三、欺騙式干擾的自動識別
欺騙式干擾的工作本質是利用和目標信號相似的、具有迷惑性的干擾信號對于真實的目標信號進行干擾,在欺騙式信號的干擾下,干擾信號作用于雷達的跟蹤系統和檢測系統終端,雷達無法準確的檢測到真實的目標信號,無法真實的測量目標信號的參數,讓雷達對于真正目標信號的檢測和跟蹤受到迷惑和擾亂。一般而言,常見的欺騙式干擾由截斷相位編碼信號產生多假目標欺騙干擾、由線性調頻信號產生多假目標欺騙干擾、距離隨機多假目標欺騙干擾,拖引干擾包括距離拖引欺騙干擾、速度拖引欺騙干擾、距離一速度拖引欺騙干擾等幾種干擾類型組成。
在實際的操作中,可以通過截斷二相編碼信號的方式為干擾信號將其送回雷達接收機,將其進行脈壓處理,這樣就可以在雷達的終端形成假目標干擾。信號截斷會讓雷達最初發射信號時生成的脈沖壓縮濾波器進行脈沖壓縮處理。下面,我們將以N=13巴克編碼信號和31位長度m序列編碼信號為例,對截斷二相編碼信號送回雷達原始發射信號生成的匹配濾波器脈沖壓縮輸出進行仿真,仿真結果如圖4所示:
從圖4所示的仿真結果中,我們能夠看出,干擾機能夠將截斷接收到的相位編碼的雷達信號,并且將其送回。在雷達接收機的匹配濾波器實現了部分相關,可以獲得一定的脈沖壓縮增益。如果只是針對于前段進行截斷,或者只針對于后段進行截斷,那么生成的干擾目標的旁瓣的個數和幅度十分有限,而如果可以針對于前段和后段進行同時截斷,則可以產生很多個干擾目標回撥信號。
根據上述研究,我們發現,由截斷相位編碼信號產生的多假目標干擾是針對相位編碼信號進行截斷產生的。因此,我們在進行識別的時候可以根據這一特點來進行識別方案的設計。首先,自動識別的前提是要搞清楚相位編碼信號的瞬間頻率特點,根據這一特點對于相位編碼信號進行識別,將其是否為相位編碼信號做出明確的判斷。再此基礎之上,可以通過對比檢測到脈沖寬度值與雷達發射信號的脈沖寬度值,通過對比結果,若是檢測到的脈沖寬度要比雷達發射信號的脈沖寬度值小的時候,可以將其自動識別為是由于截斷相位編碼產生的隨機多假目標干擾。
民航空管安全至關重要,在電子發展的時代中,雷達設備的抗干擾能力也在不斷的上升,自動識別應用航空之中,讓雷達能夠對于簡單的信號復制難以形成欺騙式的干擾。使得干擾信號能夠更加容易被檢測出來。
結語
隨著社會經濟的發展,航空業也進入到了多元形態發展的時期,通用航空和低空開放發展迅速,雷達管制越來越重要。無線電的推廣發展,使得對抗雷達有源信號的識別是航空安全中必不可少的環節。在這種情況之下,為了保障空管安全,提高空管雷達的保障能力,越來越多的人投入到雷達干擾信號的識別研究之中。因此,本文在這種情況下對于雷達有源干擾信號的自動識別的研究不僅豐富了已有的研究內容,也為今后民航空管雷達需求提出了要求,具有一定的理論價值。
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[關鍵詞]民航 自動化 智能化 電子進程單 設計
中圖分類號:TV365 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)16-0269-01
一、飛行進程單
飛行進程單從字面上理解,應該指的是一個事件進程的記錄,應用到管制工作中,它就是專門記錄接受空中交通管制服務的航空器的信息和運行狀態的記錄條。飛行進程單作為管制工作的必要工具,在實際管制工作中,為管制員提供了記錄管制數據的平臺。管制員通過對這個數據平臺的管理工作,可以輔助實現科學的管制決策以及先期的流量預測。《中國民用航空空中交通管理規則》(86號令)規定:空中交通管制單位應當使用飛行進程單。航空器進入管制區域前,空中交通管制單位應當填寫好記錄有該航空器信息的飛行進程單。航空器在飛行過程中,管制員應當把通過各種渠道收到的該航空器動態、管制指令及有關內容及時、準確地記入相應的飛行進程單。同時飛行進程單在空管自動化系統降等級的情況下,能夠保存故障時間點前的有關管制數據,為進一步完成管制工作以及實施程序管制提供至關重要的支持。另一方面,在各種事件的調查工作中,相關的飛行進程單也成為查找事件原因的重要依據。
二、電子進程單的優點
使用電子進程單系統帶來的好處是革命性的和顯而易見的。如下:
第一,電子進程單的使用可以節約大量昂貴的進程單打印紙和打印成本;自動處理生成進程單,并在需要的時候在電子數據顯示器(EDD)上顯示出來,節省了管制員準備進程單的時間和精力;消除了打印機打印進程單工作時的工作噪音,改善了工作環境。使管制員可以投入更多地精力在一個安靜的工作環境里更好的進行空中交通管制指揮工作,從而更好的保證安全。
第二,電子進程單上很多的內容都是固定可選的,使用很方便,不用每次都重復填寫,直接選取就可以了,管制員可以騰出來更多的精力來監視雷達上的飛機動態,提高工作效率,保證航空安全。
第三,電子進程單可以實現沖突監測和沖突預警的功能,對管制員來說這一點尤為重要。在管制員指揮飛機的過程中,由行流量大、空中情況復雜、疏漏或者精力分配不合理等原因造成的錯誤指令,電子進程單可以根據一定的規則進行判斷,發現將會造成飛行沖突的指令,并且立刻給出一個醒目的提示,在管制員發出錯誤指令的第一時間進行提醒,把飛行沖突消滅在初始階段。
第四,電子進程單還可以對所有的管制指令以及飛行情報進行詳細的紀錄和統計,以后進行技術分析和事件調查等工作將會十分的方便。
第五,電子進程單還可以對空中多架航空器同時進港進行自動排序,給出一個最佳的落地調配排序方案,給管制員一個很好的幫助,管制指揮工作將會變得十分輕松。
第六,電子進程單通過和航空電報處理系統的連接,可以實現航空器起飛、落地電報的自動拍發。減少了管制工作的工作流程,提高了效率,從更本上杜絕了忘記發報情況的發生。
三、功能模塊設計
本電子進程單系統根據上面的背景介紹以及實際工作需要,首先按功能可以定義為以下幾個模塊:
1、進程單生成模塊
這個功能模塊的主要功能是:(1)定義數據接口,使用FIPS飛行動態數據庫中的航班動態數據,按照要求自動生成電子進程單數據紀錄;(2)在需要時生成空的電子進程單紀錄。
2、進程單操作模塊這個。功能模塊的主要功能是:(1)建立用戶交互界面GUI;(2)把進程單生成模塊處理過的電子進程單紀錄在用戶交互界面上以進程單數據窗口的形勢顯示出來;(3)提供各種用戶操作對進程單數據窗口進行操作;(4)給FIPS發送起飛、落地信號,實現起飛、落地電報的自動拍發;(5)顯示進程單處理模塊對進程單數據處理后的警告、提示、建議等處理結果;(6)實時把對進程單數據窗口進行的操作紀錄保存到數據庫中;
3、進程單數據處理模塊。這個功能模塊的主要功能有:(l)對用戶界面中用戶正在使用的電子進程單數據信息和用戶操作信息進行分析處理,進行飛行動態監視和飛行沖突預警;(2)對電子進程單數據窗口中到場的飛機進行分析處理,得到一個等待最少的最優落地次序建議;(3)對用戶可能出現的錯誤操作或者錯誤指令進行分析判斷,并給出錯誤警告和提示。
4、進程單數據管理模塊。這個功能模塊的主要功能有:(1)存儲由進程單生成模塊生成的電子進程單數據信息;(2)給進程單顯示模塊提供電子進程單的原始數據紀錄;(3)存儲用戶在用戶界面對電子進程單的填寫數據和用戶對電子進程單數據窗口的操作紀錄;(4)給進程單處理模塊提供當前電子進程單的最新更新數據;(5)存儲進程單處理模塊處理后的處理結果;(6)接受進程單數據查詢模塊的查詢處理請求;(7)把進程單數據查詢模塊的查詢處理結果數據提供給進程單數據查詢模塊;(8)對所有保存的數據進行安全的保存、備份,保證系統在災難恢復時能迅速恢復數據,不丟失數據和信息。
5、進程單數據查詢模塊。這個功能模塊的主要功能有:(l)按照用戶需要對所有現在的和以往的電子進程單數據和用戶操作紀錄進行查詢并顯示在查詢用戶界面上;(2)按照要求對需要的電子進程單數據進行統計顯示或者打印[7]。
四、軟件結構設計
根據以上的系統功能定義和劃分,可以設計出電子進程單系統的軟件結構模型。電子進程單系統的系統結構如圖1所示。
由圖1可以看出,電子進程單系統主要分為四個主要部分,分別是交互服務器,數據庫服務器,塔臺管制席位,進近管制席位。交互服務器主要從FIPS數據庫獲取飛行動態信息,并把這些飛行動態信息生成電子進程單數據,向數據庫服務器填寫數據,通知各個席位更新動態數據。數據庫服務器主要功能是接受交互服務器信息,對數據庫進行操作,把相關內容分別保存到相應的數據庫,讀取相關數據庫信息,反饋給交互服務器等。所有其他模塊都沒有權力直接訪問數據庫,所有對電子進程單數據庫的訪問必須要由交互服務器來完成。這樣也保證了電子進程單數據的統一性和安全性[8]。
塔臺、進近管制席位:進行客戶端的操作。
五、結論
本論文只是設計實現了電子進程單系統的初步功能,對于用戶的高級功能需要并沒有進行深入的討論研究,這也需要日后進行更加深入的研究和開發。另外,本論文沒有討論電子進程單系統如何與雷達結合使用的問題,這也是空管自動化的一個重要部分,主要是因為我對雷達處理系統不太了解,今后我將在這個方面多加學習研究。相信不遠的將來,電子進程單系統一定能夠成為空中交通管制員的得力管制工具,更加安全地維護我們的空中交通秩序,保障空中交通安全,為構建社會主義和諧社會做出貢獻。
關鍵詞:民航自動化;專業英語;教學方法
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)12-0179-02
一、引言
自動化專業英語是為了培養自動化專業學生對所學領域英語文獻和資料的閱讀能力,及在未來工作環境中需要的英語表達能力而開設的課程。這門課程對于學生向專業更高層次發展,尤其對今后的實際工作具有重要的幫助和指導作用。教學內容范圍廣是自動化專業英語的特點,它涵蓋了大學期間多門自動化專業課程的內容。對于具有行業特色的院校,普通的自動化專業英語常常無法引起學生的學習興趣和熱情,導致了學習效果大打折扣。自動化專業英語作為一門ESP(English for Special Purpose)專業詞匯特別多;語言特上多采用論證說明的表達手法,語句中多使用被動句、各類從句,并且句子較長、較散。這使文章閱讀起來晦澀困難。另外,自動化英語屬于嚴肅的書面語體。語言嚴謹周密,具有很強的邏輯性,并且層次分明,重點突出[1][2]。基于自動化專業英語的特性,課程主要側重于閱讀、詞匯,偏重書面化,因此在課堂上師生互動交流很少。如何改變這種現狀是教師需要思考的問題。本文就對民航背景下的自動化專業英語的教學提出一些觀點用來探討。
二、教學的現狀
民航大學自動化專業英語是在大學公共英語學習基本完成的基礎上為自動化專業本科生開設的一門課程,安排在大二下學期,36學時,選用的教材是由王宏文主編、機械工業出版社出版的《自動化專業英語教程》,共有6個部分,30個單元的內容[3]。專業英語時間點的設置是這門課程首先面對的問題。自動化專業的學生在大二剛剛接觸專業基礎課,上學期所學的專業課程也僅僅是《電路》。然而,《自動化專業英語教程》中涵蓋了自動化方向的很多課程,其中包括“模擬電子技術”、“數字電子技術”以及“電力拖動”這些正在學的和“計算機控制技術”、“過程控制”這些還未學的內容。這使得教師只能選擇其中的部分章節進行講解。自動化專業涉及到的專業發展方向非常廣泛,如計算機控制技術、過程控制、網絡化與信息化控制等,如果只是單純的單詞和句子的羅列就失去了專業英語的意義。但是,如果教師講解學生未學知識的話,就又會觸及課時的問題,自動化專業英語“信息量大,內容超前和絕對課時少”的問題就尤為明顯。教材的局限也是這門課程面臨的一個很重要的問題。在我們所用的非民航類的自動化專業英語教科書當中很少或幾乎沒有涉及到民航領域中使用的專有詞匯,而這些詞匯又是學生在步入工作崗位后所必須掌握的東西。所學內容與未來實際工作相脫節的情況也導致了學生沒有濃厚的學習興趣。使用貼近行業背景的教材可以更好地提高學生的學習興趣,讓學生感到學有所用,從而提高課堂效率。教學方式上,根據自動化專業英語的特點,教師采用的多為“詞匯講解+翻譯”或“段落講解+翻譯”的傳統課堂教學方式。這種授課方式,雖然有利于學生掌握較系統化的知識體系,也有利于教師掌握控制教學進度,但抑制了學生的主觀能動性,阻礙了學生進一步學習的積極性,也不利于學生獨立閱讀和理解能力的訓練[4][5]。這種傳統教學模式會讓學生產生重復學習、做無用功的想法,使得學習積極性不高。在教學手段上,教師仍然采用板書為主的形式,類似單一的教學模式不僅效率低,而且無法充分地調動學生學習積極性,也不符合英語教學的普遍規律。
三、教學的探索
1.教學內容的擴展。在教學內容的選擇上,應當根據學校和專業自身的特點,以及未來從事工作的行業內容有針對性地設置相關內容。中國民航大學自動化專業的學生應當具有深厚的自動化專業理論知識,掌握機場電氣、自動控制及信息技術領域知識,具備較強的機場設備開發和維修實踐能力,能夠從事自動控制系統及電氣系統設計、運行、維護和管理方面的工作。還有一些學生可能會經過培訓后直接參與飛機的維修。從總體就業情況來看,機務維修人員大都接觸的是與國際化接軌的管理和操作模式,他們就不可避免地與專業的英語文獻、工卡、手冊零距離接觸,甚至需要英文的寫作和與外方工作人員的直接交流。這就要求學生在步入工作崗位之前應當具備一定的能力。從另一方面來說也要求教師除了在課堂講解控制理論和其他自動化專業發展方向的相關內容外,還要安排學時讓學生接觸未在教材中體現的,在今后的工作中常打交道的內容,例如常用的維修手冊和工卡內容等。然而這就會面臨在本來學時較少的情況下學習內容增加的問題。如何解決這個矛盾體呢?這就是我們下面將要討論的內容。
2.教學模式的更新。采用先進的教學模式可以有效地改變“內容多,課時少”的尷尬境地。“翻轉課堂”這種教學模式就是以學生的課下閱讀、理解為主,而以課堂上教師講解為輔。教師可根據教學計劃內容設置作業,學生根據教師在課前布置的作業,通過觀看相關視頻,查閱網上數據庫的形式查找答案,充分發揮主觀能動性。在課堂上,可通過個人或小組的形式上交作業。在這樣的教學過程中學生能夠將學習當中遇到的問題提出來,教師可以進行針對性的解答。這樣不僅大大提高了學生的學習主動性,也使教師的教學目標更加明確,教學效果得到更好的保證。另外,教師可根據教學進度適時補充一些反映所講內容的最新研究進展的英文文獻,包括民航專業學術論文,設備使用說明書。學生在課堂上講解英文文獻,教師在文獻中提煉幾個問題進行提問并評價。通過這樣的教學方式,既鍛煉了學生對文獻的閱讀、理解、討論和總結,提高了學生的閱讀能力、寫作能力,還掌握了專業領域的最新進展,也充分發揮了學生的學習興趣[6][7]。教學實踐中可以讓學生在課下自己閱讀課文,相關文獻,在課上通過PPT用英語講解,并回答老師和同學提問的方式。通過上述課堂實踐觀察發現學生對內容的學習由于自身參與性的提高變得積極起來,課堂氣氛和效果也有所提高;通過考試成績來看,學生有了平時的練習,對考試當中的大篇幅翻譯能力也有所進步。由此可見以學生為主,發揮學生的主動性,不單純地灌輸知識點,突出教師的引導作用是這種教學方式革新的核心內容,也取得了一定的效果。
3.教學手段的變化。在教學手段上,除了采用傳統教具外,還需要結合多媒體。要學習英語聽說教學中的方式通過多媒體,把較難理解的內容和抽象的概念通過形象直觀的動畫、視頻剪輯等手段表達出來。這既鍛煉了學生專業英語的聽、說能力,又能激發學生學習熱情。同時,如果能夠請相關企業的外籍工程師選擇與本專業工作相關的一些知識進行講解,就會讓學生開拓視野,提高學習興趣,體會到學習專業英語的必要性和重要性。
4.考核方式的變化。專業英語是在專業領域上的一種實用工具,實現它的工具性能和可操作性是這門課程的訴求。因此,課程的考核方式也可以多樣化。在期末筆試卷考的基礎上參考學生平時課堂的參與性一方面可以更全面、合理地對學生的學習過程有一個判斷,另一方面也會無形中刺激學生的學習動力。
四、結束語
民用航空是我們國家現在十分重視的行業,民航人才是推動民航發展的原動力。因此,作為培養民航未來人才的專業本科院校更應當遵循民航特點進行教學。在特殊專業背景下,自動化專業英語的教學更應該突出“以專業背景為指導方向,以提高學生主動性為理念的教學模式”,通過教師的主要指導和豐富教學手段達到激發學生學習的積極性,提高教學效果和質量,培養出既掌握專業知識又掌握專業外語,既能學到知識又能在工作中應用知識的人才。
參考文獻:
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[2]劉怡.電子技術類“專業英語”課程的探討[J].電氣電子教學學報,2004,(2).
[3]王宏文.自動化專業英語教程[M].北京:機械工業出版社,2007.
[4]李文娟,等.電氣工程及其自動化專業探究[J].電氣電子教學學報,2008,(7).
[5]李峰,佟春生.淺談應用型本科院校自動化專業英語教學改革[J].太原學院學報:自然科學版,2016,(2).