馬俊明

（廣西機(jī)場管理集團(tuán)南寧吳圩國際機(jī)場有限公司，廣西 南寧 530048）

機(jī)場是現(xiàn)代交通的重要樞紐，而通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)則是確保機(jī)場安全、高效運(yùn)行的關(guān)鍵組成部分。通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)在機(jī)場中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，為航班提供準(zhǔn)確的通信和導(dǎo)航服務(wù)，確保航班的正常運(yùn)行和安全。此外，通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)還支持自動(dòng)化和智能化的機(jī)場管理，提供便捷的值機(jī)、登機(jī)和行李處理等服務(wù)，提升旅客的出行體驗(yàn)。

1 通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)的構(gòu)成和工作原理

1.1 主要組成部分

通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)由甚高頻通信系統(tǒng)、儀表著陸系統(tǒng)ILS、測距儀系統(tǒng)、航管雷達(dá)系統(tǒng)、氣象系統(tǒng)組成。

甚高頻通信系統(tǒng)，通過甚高頻無線電波進(jìn)行地空通信，為航班提供指令和信息；儀表著陸系統(tǒng)ILS，由地面發(fā)射的兩束無線電信號實(shí)現(xiàn)航向道和下滑道的指引，建立一條由跑道指向空中的虛擬路徑，飛機(jī)通過機(jī)載接收設(shè)備確定自身與該路徑的相對位置，使飛機(jī)沿正確方向飛向跑道并且平穩(wěn)下降高度，最終實(shí)現(xiàn)安全著陸；測距儀系統(tǒng)，通過測量航班與地面設(shè)施之間的距離，確定航班位置和航向；航管雷達(dá)系統(tǒng)，用于空中交通管制，提供航班位置、速度、高度等信息；氣象系統(tǒng)，提供實(shí)時(shí)氣象信息，協(xié)助航班制定安全、高效的飛行計(jì)劃。

1.2 各部分的功能和協(xié)同工作方式

通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)的各部分具備不同的功能，但各部分相互依賴，并協(xié)同工作，確保機(jī)場的正常運(yùn)行[1]。

甚高頻通信系統(tǒng)，允許航班與地面控制中心進(jìn)行實(shí)時(shí)語音通信，包括飛行指令、氣象信息和其他必要的溝通；測距儀系統(tǒng)，通過測量航班與地面設(shè)施之間的距離，為航班提供更精確的定位信息；航管雷達(dá)系統(tǒng)，提供空中交通管制的必要信息，如：航班位置、速度、高度等，幫助管制員監(jiān)控和管理空中交通；氣象系統(tǒng)，提供實(shí)時(shí)氣象信息，包括風(fēng)向、風(fēng)速、能見度、天氣預(yù)報(bào)等，在飛行計(jì)劃制定方面提供可靠信息。

1.3 與其他系統(tǒng)的集成

通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)與其他系統(tǒng)集成，以實(shí)現(xiàn)更高效、更安全的機(jī)場運(yùn)行。這些系統(tǒng)包括但不限于空中交通管制系統(tǒng)，通過航管雷達(dá)系統(tǒng)和自動(dòng)定向機(jī)系統(tǒng)等，為航班提供實(shí)時(shí)交通信息和飛行指令；氣象系統(tǒng)，與測距儀系統(tǒng)和甚高頻通信系統(tǒng)等集成，提供實(shí)時(shí)氣象信息，幫助航班制定安全、高效的飛行計(jì)劃；機(jī)場運(yùn)行管理系統(tǒng)，通過集成各種系統(tǒng)和技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對機(jī)場運(yùn)行的全局管理和監(jiān)控，包括航班起降、地面交通、安全保障等。

2 通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)工作在機(jī)場中的重要性

2.1 確保航班安全

2.1.1 提供清晰、準(zhǔn)確的指令和信息

在機(jī)場運(yùn)行中，清晰、準(zhǔn)確的指令和信息對于航班的安全至關(guān)重要。通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)通過提供可靠的通信和導(dǎo)航服務(wù)，確保飛行員和管制員之間的溝通暢通無阻，避免誤解和混淆[2]。同時(shí)，準(zhǔn)確指令和信息傳遞，能確保航班在正確的航線上飛行，避免與其他飛機(jī)發(fā)生沖突，從而提高整體空中交通的安全性。

例如，在某國際機(jī)場中，由于通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)的故障，導(dǎo)致飛行員和空中交通管制員之間的通信中斷，進(jìn)而引發(fā)一系列的航班延誤和取消。由于該機(jī)場是一個(gè)重要的國際樞紐，此次通信故障不僅影響了當(dāng)天的航班運(yùn)營，還對其他機(jī)場的航班也產(chǎn)生了影響。對此情況，機(jī)場管理人員及時(shí)探究實(shí)際情況，掌握引發(fā)問題的具體原因及后續(xù)工作要求，通過監(jiān)控飛行器的動(dòng)態(tài)，獲取飛行高度、速度、位置等信息，對于空中交通管制員和飛行員來說非常重要，可以幫助他們更好地掌握飛行情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問題。人員掌握清晰、準(zhǔn)確的指令和信息后，有目的性、標(biāo)準(zhǔn)性地開展飛行工作，從而確保飛行的安全和順暢。

2.1.2 確保通信不中斷，避免潛在的安全隱患

通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)能確保飛行員和管制員之間的通信不中斷，避免潛在的安全隱患。在航班起飛、降落和飛行過程中，飛行員和管制員需要實(shí)時(shí)交換信息，如：飛行指令、氣象信息和其他緊急情況。如果通信中斷，可能會導(dǎo)致航班偏離航線、高度錯(cuò)誤等安全隱患，嚴(yán)重時(shí)甚至引發(fā)重大事故。因此，通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)的作用是確保通信的穩(wěn)定性和可靠性，避免潛在的安全隱患。

例如，在一個(gè)繁忙的國際機(jī)場，突然發(fā)生通信中斷情況，導(dǎo)致機(jī)場的航班無法正常起降。機(jī)場管理部門立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，組織技術(shù)人員對通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)進(jìn)行檢查和修復(fù)。檢查過程中，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)的軟件出現(xiàn)故障，立即采取措施修復(fù)軟件故障，并測試、驗(yàn)證，系統(tǒng)及時(shí)恢復(fù)正常工作。同時(shí)，為了防范類似情況再次發(fā)生，機(jī)場管理部門加強(qiáng)軟件的維護(hù)和更新工作，增加軟件的備份和冗余設(shè)計(jì)，確保軟件的可靠性和穩(wěn)定性。

2.2 提高航班效率

2.2.1 準(zhǔn)確導(dǎo)航，縮短航班延誤時(shí)間

通過準(zhǔn)確的導(dǎo)航信息幫助航班在正確的航線上飛行，避免迷航和延誤，縮短航班的延誤時(shí)間，提高航班的準(zhǔn)時(shí)率[3]。尤其是在繁忙的機(jī)場，航班延誤會對整個(gè)航空運(yùn)輸系統(tǒng)造成壓力，因此縮短航班延誤時(shí)間是提高機(jī)場運(yùn)行效率的重要內(nèi)容。

2.2.2 優(yōu)化飛行路線，減少油耗和碳排放

通過優(yōu)化飛行路線，幫助航班減少油耗和碳排放，對航班精確導(dǎo)航，系統(tǒng)能制定更加高效的飛行路線，減少航班的油耗和碳排放，不僅有助于節(jié)省航空公司的運(yùn)營成本，還有利于環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展。

例如，在一個(gè)國際大型機(jī)場，管理部門發(fā)現(xiàn)飛機(jī)的油耗和碳排放量較高，為解決此問題，管理部門決定利用通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)優(yōu)化飛行路線。首先，與航空公司合作，收集航班計(jì)劃和飛行數(shù)據(jù)，包括飛行時(shí)間、高度、速度和油耗等信息；然后，利用通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)，對各項(xiàng)數(shù)據(jù)分析、處理，確定最佳的飛行路線和飛行參數(shù)。通過優(yōu)化飛行路線和飛行參數(shù)，航空公司成功地減少了油耗和碳排放量。同時(shí)，通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)還為航空公司提供了更準(zhǔn)確的空域信息，幫助飛行員做出更明智的決策，進(jìn)一步提高飛行效率和安全性。

2.3 增強(qiáng)應(yīng)急響應(yīng)能力

2.3.1 快速、準(zhǔn)確地傳遞應(yīng)急信息

在機(jī)場運(yùn)行中，應(yīng)急響應(yīng)能力至關(guān)重要。當(dāng)發(fā)生緊急情況時(shí)，通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)能快速、準(zhǔn)確地傳遞應(yīng)急信息，協(xié)助緊急救援和處理突發(fā)事件。例如，當(dāng)航班出現(xiàn)機(jī)械故障或遭遇惡劣天氣時(shí)，系統(tǒng)迅速將相關(guān)信息傳遞給相關(guān)人員，以便及時(shí)采取救援措施，這種快速、準(zhǔn)確的傳遞能力可以縮短救援時(shí)間，提高救援效率。

例如，某國際機(jī)場突然發(fā)生一起緊急事件，一架飛機(jī)出現(xiàn)故障，需緊急迫降。機(jī)場管理部門立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，利用通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)快速、準(zhǔn)確地傳遞應(yīng)急信息。通過通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)聯(lián)系相關(guān)部門的負(fù)責(zé)人，包括消防、醫(yī)療和安全等部門，告知具體情況和需要采取的行動(dòng)[4]。再利用系統(tǒng)的實(shí)時(shí)通信功能，與相關(guān)部門保持緊密聯(lián)系，不斷更新情況和指令，幫助機(jī)場管理部門成功組織緊急救援行動(dòng)，確保乘客和機(jī)組人員的安全。同時(shí)，還利用系統(tǒng)對救援行動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)控和指揮，確保各部門之間的協(xié)調(diào)和合作。

2.3.2 協(xié)助緊急救援和處理突發(fā)事件

除了傳遞應(yīng)急信息外，通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)還能協(xié)助緊急救援和處理突發(fā)事件。在緊急情況下，系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)的空中交通管制信息和氣象信息，幫助救援人員制定更加高效的救援計(jì)劃。

此外，系統(tǒng)還能協(xié)助管制員調(diào)整航班計(jì)劃，為救援飛機(jī)開辟綠色通道，確保救援行動(dòng)的順利進(jìn)行。通過最大化地發(fā)揮通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)的協(xié)助作用，高效緊急救援和處理突發(fā)事件。

3 通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)步和應(yīng)用趨勢

3.1 數(shù)字化與自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

數(shù)字化技術(shù)使通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)能處理和傳輸更大量的數(shù)據(jù)，提高系統(tǒng)的性能和可靠性。而自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能減輕人工操作的工作量，提高工作效率和準(zhǔn)確性。

例如，自動(dòng)化氣象監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)時(shí)收集和處理氣象數(shù)據(jù)，包括風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度、氣壓等，為航班提供更準(zhǔn)確的氣象預(yù)報(bào)，也使飛行員能更加準(zhǔn)確地了解飛行路線上的氣象條件，從而做出更為精確的飛行決策，確保航班的安全和準(zhǔn)時(shí)[5]。

3.2 引入5G 和下一代通信技術(shù)

5G 通信技術(shù)具有高速、低延遲、大容量等特點(diǎn)，能滿足通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)對于實(shí)時(shí)性、可靠性的高要求。在機(jī)場通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)工作中應(yīng)用5G 技術(shù)，可進(jìn)一步提高系統(tǒng)的性能和效率，實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的導(dǎo)航和通信。此外，下一代通信技術(shù)還將不斷涌現(xiàn)，為通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)的發(fā)展提供更多的可能性。

隨著5G 網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，機(jī)場行業(yè)多業(yè)務(wù)需求逐漸凸顯。為滿足多元化需求，一種名為“5G 智慧機(jī)場融合專網(wǎng)”的方案應(yīng)運(yùn)而生。此方案將5G 技術(shù)融入機(jī)場現(xiàn)有寬窄帶通信網(wǎng)絡(luò)中，實(shí)現(xiàn)“寬窄一體、平滑演進(jìn)”。通過一張5G 融合專網(wǎng)對機(jī)場所有的應(yīng)用連接進(jìn)行管理，解決機(jī)場行業(yè)多業(yè)務(wù)需求。該專網(wǎng)將機(jī)場的調(diào)度指揮、業(yè)務(wù)流程數(shù)據(jù)、地勤可視化數(shù)據(jù)、車輛調(diào)度及智能圍界等視頻采集數(shù)據(jù)和調(diào)度信息分流到本地的統(tǒng)一管理平臺。較特別的是專網(wǎng)不僅與公網(wǎng)隔離，確保網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的安全性，同時(shí)也將數(shù)據(jù)快速傳遞到機(jī)場運(yùn)營、安全、后勤等部門，利于各項(xiàng)工作秩序進(jìn)行。

此外，“5G 智慧機(jī)場融合專網(wǎng)”還實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)互通，這意味著機(jī)場內(nèi)部及外部與機(jī)場運(yùn)營相關(guān)的對象可以互相傳遞各自感知的信息[6]。通過一張集群系統(tǒng)專網(wǎng)，機(jī)場的調(diào)度指揮、業(yè)務(wù)流程數(shù)據(jù)、地勤可視化數(shù)據(jù)、車輛調(diào)度及智能圍界等視頻采集數(shù)據(jù)和調(diào)度信息可以分流到本地的統(tǒng)一管理平臺，不僅可以提高機(jī)場運(yùn)行效率，還為旅客提供良好服務(wù)，確保各項(xiàng)工作質(zhì)量。

3.3 人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)

人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)在許多領(lǐng)域都取得了顯著的成果，也在通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用前景，利用人工智能技術(shù)對大量的氣象數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)和預(yù)測，提高氣象預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性和時(shí)效性。而機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)用于對航班數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)和分析，幫助航空公司優(yōu)化航線設(shè)計(jì)和管理。通過機(jī)場管理部門在此方面的投入與正確應(yīng)用，能全面提高通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)的智能化水平，推動(dòng)創(chuàng)新工作秩序開展。

例如，某國際機(jī)場引進(jìn)了一套基于人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)的通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)，生動(dòng)地展示了人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)在通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)中的應(yīng)用及其帶來的積極影響，提高空中交通管制的效率和準(zhǔn)確性，減少航班延誤，提高旅客滿意度。同時(shí)，隨著航班數(shù)量的不斷增加和空中交通流量的不斷增大，如何有效地管理和監(jiān)控飛行器的動(dòng)態(tài)成為一個(gè)重要的問題?；谌斯ぶ悄芎蜋C(jī)器學(xué)習(xí)的通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)處理和分析大量的數(shù)據(jù)，學(xué)習(xí)和預(yù)測飛行器的動(dòng)態(tài)，為空中交通管制員提供準(zhǔn)確的信息和指令，使航班能夠更加順暢、安全地運(yùn)行。

除了提高效率和準(zhǔn)確性之外，其還具有很好的預(yù)測和決策能力。通過分析歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)，基于人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)的通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)能預(yù)測未來的飛行情況，提前采取措施解決問題，避免航班延誤和安全問題的發(fā)生。

3.4 跨學(xué)科合作和創(chuàng)新

通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)步和應(yīng)用，需多學(xué)科的合作和創(chuàng)新。例如，與計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)據(jù)科學(xué)、物理學(xué)等領(lǐng)域的合作，能解決復(fù)雜的技術(shù)問題，推動(dòng)系統(tǒng)的升級和發(fā)展。同時(shí)，跨學(xué)科的合作還能促進(jìn)不同領(lǐng)域之間的交流和融合，產(chǎn)生更多的創(chuàng)新思路和方法，對于推動(dòng)通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)的進(jìn)步和發(fā)展至關(guān)重要。

為提高通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)的效率和安全性，機(jī)場管理部門與多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的專家團(tuán)隊(duì)合作，共同開展跨學(xué)科的合作和創(chuàng)新，包括航空工程專家、通信技術(shù)專家、數(shù)據(jù)分析專家、氣象學(xué)家和網(wǎng)絡(luò)安全專家等，針對機(jī)場通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)面臨的問題和挑戰(zhàn)，共同研究和開發(fā)多項(xiàng)新技術(shù)和解決方案。其中就包括基于人工智能的自動(dòng)化氣象監(jiān)測系統(tǒng)，能實(shí)時(shí)收集和處理氣象數(shù)據(jù)，為航班提供更準(zhǔn)確的氣象預(yù)報(bào)，也能更好地應(yīng)對緊急情況和突發(fā)事件。

結(jié)合上述內(nèi)容分析，了解通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)在機(jī)場中極其重要，不僅直接關(guān)系到機(jī)場的安全和高效運(yùn)行，還為飛行員和航班提供準(zhǔn)確的導(dǎo)航和通信支持，確保航班的準(zhǔn)時(shí)和安全起降。通過加強(qiáng)對通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)的投入和建設(shè)，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，同時(shí)不斷探索和創(chuàng)新，推動(dòng)通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)步和應(yīng)用拓展，為機(jī)場的可持續(xù)發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)。