第1章--新航行系统的构成

新航行系统导论IntroductiontoCNS/ATM倪育德中国民航大学第1章新航行系统的构成1.1概述1.3CNS/ATM系统的发展目标IntroductiontoCNS/ATM1.4CNS/ATM系统的过渡计划1.2CNS/ATM系统的要素中国民航大学CAUC1.1概述1983年：国际民航组织（ICAO）成立了一个未来空中航行系统（FutureAirNavigationSystem，FANS）专门委员会。1988年5月：FANS委员会在其第4次会议上提交了一份总结报告，建议ICAO采纳主要基于卫星技术的全球新通信、导航、监视/空中交通管理系统（CNS/ATM系统，即FANS系统），并提出了一个未来25年在全球协调逐步实施的基本方案。1990年：ICAO又成立了FANS第二阶段专门委员会（FANS/II），负责制定FANS系统的实施计划和过渡安排。1991年：FANS系统的概念和基本方案在ICAO的第10次航行会议上一致通过。中国民航大学CAUC1.1概述1992年：FANS系统的概念和基本方案得到ICAO第29届大会的批准。1993年：FANS/II专门委员会在1993年的第4次会议上宣布完成了历史使命，从而转入实施未来航行系统的阶段，同时，认为既然已进入实施阶段，不再是“未来”的系统，所以改称为“国际民航组织的CNS/ATM系统”，简称“新航行系统”。CNS/ATMCommunicationsNavigationSurveillanceAirTrafficManagement中国民航大学CAUC1.2CNS/ATM系统的要素一、CNS/ATM系统的环境及组成（1）新航行系统是一个以星基为主的全球通信、导航、监视加上自动化的空中交通管理的系统。从技术利用上来说，主要是“卫星技术＋数据链技术＋计算机网络技术”的应用。卫星技术：从陆基通信、导航、监视系统逐步向星基通信、导航、监视系统过渡数据链技术：实现空－地、地－地可靠的数据交换，并进一步实现空－空数据交换计算机网络技术：数字化、计算机处理及联网中国民航大学CAUC1.2CNS/ATM系统的要素一、CNS/ATM系统的环境及组成（2）中国民航大学CAUC1.2CNS/ATM系统的要素二、新通信系统的要素（1）引进卫星通信，至少先在世界大部分地区实现数据和话音的卫星通信能力；在卫星通信能覆盖极区之前，保留高频（HF）通信，发展高频数据链（HFDL）。保留并发展甚高频（VHF）通信作话音及某些数据通信，用于陆地和终端区，发展甚高频数据链（VDL）。采用二次雷达（SSR）的S模式数据链，在空中交通高密度空域和终端区供空中交通服务（ATS）之用。建立航空电信网（ATN），将地面数据通信和空地数据通信融为一体，将上述各种子网交联后，在相应的计算机系统之间进行高速的数据交换。中国民航大学CAUC1.2CNS/ATM系统的要素二、新通信系统的要素（2）中国民航大学CAUC1.2CNS/ATM系统的要素三、新导航系统的要素（1）逐步引进区域导航（RNAV）能力，并使其符合所需导航性能（RNP）。全球导航卫星系统（GNSS）将提供全球覆盖的导航，为航路与精密进近服务。微波着陆系统（MLS）或全球导航卫星系统（GNSS）将取代仪表着陆系统（ILS），用于精密进近和着陆。自动定向机（ADF）及无方向信标（NDB）、甚高频全向信标（VOR）将逐渐退出。奥米加（OMEGA）导航、罗兰C（LORAN-C）导航系统将消失。保留并发展惯性导航系统（INS），发展组合导航。中国民航大学CAUC1.2CNS/ATM系统的要素三、新导航系统的要素（2）中国民航大学CAUC1.2CNS/ATM系统的要素四、新监视系统的要素（1）A/C模式或S模式的二次雷达（SSR）用作终端区和高密度陆地空域的监视。自动相关监视（ADS）用在其他空域，最终将普遍使用ADS，并且可以和SSR重叠。一次监视雷达（PSR）将逐步消失。中国民航大学CAUC1.2CNS/ATM系统的要素四、新监视系统的要素（2）中国民航大学CAUC1.2CNS/ATM系统的要素五、空中交通管理的要素空中交通管理（ATM）空域管理（ASM）空中交通服务（ATS）空中交通流量管理（ATFM）飞行情报服务（FIS）空中交通管制（ATC）航空气象服务（AWS）告警服务（AL）····ATM的目的：考虑空中与地面系统的运营能力以及经济上的需要，为用户提供空域利用上的最大效能；考虑飞机装备的等级和运营目的的不同，灵活地组织不同用户之间分享空间；保证空中交通管理系统的总效率；向用户提供从起飞到着陆的连续协调、有效服务和管制，确保安全；与国际上协调一致，保证飞越国境顺利进行。中国民航大学CAUC1.3CNS/ATM系统的发展目标利用新技术适应未来航行的需求，提高系统容量；对海洋与边远地区形成连续无缝隙的覆盖；实现数字式数据交换，改善信息传输管理，提高空中交通管理的自动化，创造灵活、高效的空中交通环境；提高管制的实时性、应变性，获得更好的动态空域，从程序式管制过渡到战术性管制；扩展监视作用，在保证安全的情况下减小飞行间隔，更有效地利用空域；提高精密定位能力，有利于实现区域导航和四维导航，扩展短捷直飞航线，扩大飞行自由度，节约飞行时间和燃料；适应各种环境，包括不同空域环境，不同交通密度、不同机载设备、不同地面设施，并能适应多样化用户，以及全球飞行时跨区或飞越国境时的适应性。中国民航大学CAUC1.4CNS/ATM系统的过渡计划至1997年：继续开发和预运行演示。至2000年：逐步实施和使用新航行系统的各种要素，在一些国家利用新航行系统先作为陆基系统的备份。2000年至2010年：新旧系统并存。2005年至2010年：新航行系统中不必要的陆基设施逐步撤离。2010年以后：新航行系统作为国际单一使用的系统。