基于空天地網絡的航空支撐物聯(lián)網
基于空天地網絡的航空支撐物聯(lián)網應用主要包括空天地一體化的物聯(lián)網技術在空中交通管理、飛機運行狀態(tài)監(jiān)控及地面維修支持與保障、飛行環(huán)境感知等方面的應用。
1.空中交通管理
防止航空器相撞,防止機場及其附近空域內的航空器同障礙物相撞,維護空中交通秩序,保障空中交通暢通,保證飛行安全和提高飛行效率是空中交通管理的主要任務。 目前,我國民航已將全國空域劃分為9個飛行情報區(qū),26個高空管制區(qū),37個中低空管制區(qū)及3個進近管制區(qū)和100多個機場飛行指揮區(qū)。未來基于空天地網絡的物聯(lián)網將實現(xiàn)跨區(qū)航路規(guī)劃與運營管理,提高航空管理效率。
此外,物聯(lián)網可用于空中交通流量的實時控制,防止在航路、機場區(qū)域內的航空器數量過度集中。物聯(lián)網還可用于對各機型的活動范圍進行監(jiān)控和對不符合規(guī)定飛行高度層的機型進行告警。我國民航對管制區(qū)、航路、空中走廊、禁區(qū)、限制區(qū)、危險區(qū)有明確的規(guī)定,為避免飛機的跨界飛行擾亂航道及調度方便,需要對各區(qū)域的飛機進行導航定位和監(jiān)測等。目前,這些功能在民航空管系統(tǒng)中已經實現(xiàn),未來借助物聯(lián)網將更加實時、精確和智能化。
2.飛機運行狀態(tài)監(jiān)控及其地面維修支持與保障
飛機運行狀態(tài)指標主要取決于整機運行狀態(tài)、儀器設備工作狀態(tài)、飛機零部件性能等。應用物聯(lián)網技術對飛機整個生命周期活動進行全程跟蹤,并且對飛機重要系統(tǒng)進行關注,尤其是對飛機的飛行狀態(tài)、儀器設備工作狀態(tài)、飛機零部件性能進行追蹤,及時獲得并分析飛機飛行過程中設備、儀器、零部件工作時的各項數據,可確定合適時間對飛機進行維護保養(yǎng)。例如,應用物聯(lián)網技術可獲取飛機發(fā)動機運行的基本情況、油液性能指標等多種信息,對飛機發(fā)動機的運行狀態(tài)進行較為全面的工況監(jiān)控與故障診斷將有力保障飛機的飛行安全。
物聯(lián)網將極大便利飛機的地面維修工作,物聯(lián)網感知前端獲取的飛機運行狀態(tài)監(jiān)控數據是制定飛機維修方案和選定維修材料的重要參考。此外,維修記錄(維修人員、替換零件、調用備件等)也可錄入物聯(lián)網,以便于日后查找問題根源。維修后也可由物聯(lián)網對飛機進行跟蹤監(jiān)測,確保徹底排除故障隱患。
3.飛行環(huán)境感知
物聯(lián)網可用于飛機飛行全程環(huán)境的監(jiān)控和數據處理。
在機場終端區(qū)域,應用物聯(lián)網技術使得飛機在起降期間能夠第一時間獲得機場交通流量、機場氣象變化、機場附近飛鳥情況、機場建筑物布局和跑道上障礙物等情況,便于飛機的起飛和降落。另外,物聯(lián)網與近地告警系統(tǒng)的連接,可將前方地形信息及時報告到飛機上,便于工作人員及時調整飛機的飛行高度和姿態(tài)。
在飛行期間,物聯(lián)網可與管制區(qū)雷達相連接,告知飛機空域中飛行物間隔狀況,調控空中的交通流量。物聯(lián)網與氣象系統(tǒng)的連接,使得飛機能在飛行過程中及時獲得氣象變化情況,避開惡劣天氣對飛行的影響。此外,通過增加物聯(lián)網前端的電磁感知功能,可以感知飛行過程中電磁環(huán)境因素的變化。
進近是指飛機接近機場并準備降落的過程。進近有著嚴格的標準和操作規(guī)程,飛機事故60%以上發(fā)生在進近階段。機場的地形、電磁環(huán)境、氣象狀況等對進近有重大的影響,物聯(lián)網可為飛機進近提供機場及周邊的環(huán)境數據,方便飛機的降落和著陸,甚至是盲降。