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民航空管信息化建设研究

在新一代空中交通管理系统中，航空器与空域中其他邻近航空器以及地面服
务部门之间可相互通讯协调，能够得到实时更新的其他航空器的位置、速度、飞
行意图以及相关的天气实况、预报等。而由于可在飞行过程中修改其飞行剖面以

优化飞行里程、燃油消耗等，航空器航迹便具有了较大的灵活性。然而，空中交
通管理系统中每一个体的这种灵活性必将影响整个系统的运行性能和安全，尤其
当处于交通流极度拥挤或多航空器多重相继冲突的空域态势中，每一航空器都需
要更多的航迹调整策略以保障安全，而这有可能超出机载系统的冲突解脱能力，

从而造成空域安全水平下降。而空中交通管理部门通过空中交通复杂性管理则可
在战略和预战术阶段及时预测并避免这些态势的出现，这也将是新一代空中交通
管理系统对空中交通复杂性研究提出的新需求。
因此，与以往侧重事后复杂性评估不同，在新一代空中交通管理系统中的复

杂性研究应该更关注其预测性，并可根据预测时长将复杂性管理划分为战略、战
术两个阶段。战略复杂性管理应该伴随着航班飞行计划的制定、调整等过程的整
个生命周期，在对每一航空器、每一可能机动所造成复杂性的科学计算下，对航
空器的全航迹进行统一优化，其目标主要体现在空域中不存在过高复杂性热点、

战术阶段复杂性在各类扰动下的变化量不大、空域所服务的航空器总量大、航空
器总体延误水平较低且均衡等。战术复杂性管理则基于局部空间范围（如一个扇
区）、短期时间范围（如 15min 之内）内更精准的航迹预测信息、天气限制信息
等实现航迹的快速调整，其目标是在尽可能遵守战略复杂性并避免机载系统及地

面系统的飞行冲突探测和解脱超负荷运行的约束下，实现飞行冲突的快速解脱、
最大程度符合不同类型航空器的最优飞行性能运行等。

四、城市空中交通的基础设施发展

城市空中交通的有效运行离不开地面基础设施的全面支持。未来城市空中交
通应当是空地协同式的交通运输模式，航路网络规划必须考虑地面垂直起降机场
布局，UAM 运行也必须保持在通信、导航、监视（CNS）的有效范围之内。
（一）垂直起降机场

目前关于垂直起降机场的研究主要以机场概念设计、机场布局选址、机场容
量评估与机场网络分析等为主。2017 年，卡塔尔大学（Qatar University）在考虑
任务时间约束与电池电量约束的条件下，建立了无人机停靠充电站选址覆盖模型，

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