数字化航图实现方法的探究

数字化航图实现方法的探究

武韵飞

中国民用航空局空中交通管理局航行情报服务中心  100020

摘要：随着信息技术的不断发展，航空情报产品的数字化已经成为了一种趋势。本文将试论传统的航图产品该如何数字化及其应达到的效果。

关键字：数字化航图；飞行程序；终端飞行区

引言

    根据空管行业管理办公室发布文件《中国民用航空情报管理（AIM）实施指南》（下称《实施指南》），AIM实施后航空情报产品将分为NAIP 数据集、飞行程序数据集、班机航线数据集、地理信息数据集、障碍物数据集、机场地图数据集、数字NOTAM。但是数据集只是数据，用户还是需要把数据通过航图、文字等方式展现，不同的用户也有不同的需求，数据的展示方式也就不同。但是，不是所有用户都有能力开发自己的数据展示工具，也不是所有用户都有自己的定制化需求，情报部门在发布数据集产品的同时依然有必要继续制作发布标准化的航图等产品。在AIM实施后继续制作发布PDF资料也是不合时宜的。

按照现在的国内航空资料汇编（NAIP），航图可以分为几个大类：航路图、机场图、终端区飞行程序图和其他航图。其中，航路图在NAIP中已经完成了数字化，在部分细节方面还需要改进，但已不在本文讨论范围。

1.机场图类

机场图类也就是2系列航图，其中传统的机场图和停机位置图有必要数字化，其他航图如目视停靠引导则数字化意义不大，继续以PDF格式出版。传统的PDF机场图中存在着文字压盖、细节放大依然不清晰等问题，而且机场图是情报部门根据机场上报施工CAD等文件描绘而成，从原始资料上存在来源不同的CAD文件难以拼接、施工CAD版本较早与实际完工存在差异和CAD文件本身质量不过关等问题，而情报部门却没有办法核实CAD内容的正确性，只能根据情报人员自身的经验进行审核、绘制，这导致最终成图可能与实际情况相去甚远，情报部门也经常接到相关的反馈。航图数字化能够解决这些问题。根据《实施指南》，AIM的情报产品应包含机场地图数据集（AMDB），将AMDB中数量繁多的数据筛选出必要的跑道、滑行道/线、停机位、航站楼等数据进行成图得到底图，在此基础上将不包含在AMDB内如通信频率、起飞标准等数据由其他数据集得到并放入信息栏，将机场细则中的运行限制和固定滑行路线等内容叠加在底图上，得到一张完整的数字化机场图。其他传统机场图类中停机位置坐标数据本身包含在了AMDB中，低能见滑行路线、冲突多发地带要求等图作为可选项目叠加在底图上，这样一张数字化机场图就可以取代传统的机场图类中数张航图。从产品使用角度，数据化的机场图基于坐标生成不会出现缩放失真，可以在图中添加更多如地面标志、助航灯光等细节，更可以把飞机的实时位置显示在图上增强飞行员情景意识。从产品的制作角度，数字化机场图基于AMDB制作，相比传统航图制作流程多了AMDB的数据审核，相比传统流程审核手段也更为多样，用于制图的数据基于同一标准制作不存在不兼容。这样传统机场图中存在的问题都能得到很好的解决。

2.终端区飞行程序图类

终端区飞行程序图类也就是3-9系列航图，包含了进离场图、数据库编码表和进近图。其中，数据库编码表已包含在飞行程序数据集中没有必要继续以航图的形式出版，以数据表的形式更为合适。而目视飞行程序图因其每张图都要单独设计，而数字化困难，可以继续以图片形式出版。目前的进离场图大多是把同一跑道所有进离场方向放到一张图上，航图单张信息量大，不同程序分分合合极容易看错看漏。也有机场选择了把不同进离场方向放到不同的航图中，但也有用户反馈这样会无法清楚的知道该机场进离场程序的全貌。固化的成图样式没有办法满足所有用户的需要。整张航图也是不按比例绘制，必须参照航段上的距离数字才能理解航段间的位置关系，一些重要信息例如限制空域、MSA等也无法绘制，也没有办法加入地形。而目前情报部门制作航图时采用的方法是按照地区管理局的程序批复PDF将程序上的点信息、走向等关键数据人工录入系统，然后通过这些数据生成航图再做调整。这样的制作方式容易误解程序设计意图，也容易在制图过程中错漏一些关键信息，而且当产品到导航数据编码环节需要依照航图来进行424编码，整个过程存在大量重复劳动。那么数字化就可以很好的解决这些问题。在《实施指南》中，AIM时期的情报产品包含飞行程序数据集、地理信息数据集和障碍物数据集。数字化进离场图应依据上述数据集中的地形和障碍物信息按比例制作为底图，将MSA、跑道、限制空域等重要信息叠加至底图上。在此基础上将不同进离场程序利用飞行程序数据集生成单独信息图层，依据用户选择叠加显示至底图上，甚至可以把进近和航路程序做成半透明图层。传统进离场图上其他的信息如机场标高、通信频率、注释等以信息表的形式单独展示不参与图本身。这样，用户可以自由的选择自己需要查看的程序数量，飞行员用户也可以把自己的坐标实时显示在航图上以更好的了解所在程序和周边地形，增强飞行员的情景意识，数字化以后导入飞行计划实现各航段衔接的显示也将不再困难。从产品制作的角度情报部门不再执行图型转为数据的第一步，消除了情报部门录入数据时产生的人为差错，且数据集将由程序设计部门提供，消除了关于程序设计意图的误解。

关于进近图则与进离场图类似，但需要注意的是进近图的内容板式相比进离场图更为固定，内容排布与传统进近图相同更好，即把位于图面中部的平面图部分更换为可缩放、拖动的数字图形式，其余部分如信息框、剖面图、着陆标准等采用固定的不可调图形或表格。制作方式等与进离场图相同。

3.其他航图

其他图类中航图种类很杂，其中大部分图因为用途单一且数量较少，数字化意义不大且不容易实现，只有机场障碍物图数量多且制图规范，可以数字化，在ICAO在DOC8697中同样提到电子化障碍物图可以取代传统障碍物图。根据《实施指南》，电子障碍物图的数据来源有障碍物数据集和地理信息数据集，涉及到机场周边数据如传统D型图的信息可以来源于机场地图数据集。基于此数据成图可以很好的替代传统的障碍物图。相比传统障碍物图，在电子图的基础上进行障碍物的评估、增删等操作时将更为方便，机场周围净空情况也更为明晰。

4.总结

综上所述，数字化的航图可以替代目前所有主用航图，在制作方法、数据质量与用户体验上也有着相当的优势。同时，依照数据驱动的成图方式成图内容的可操作空间也大，可以更为方便的进行客户化定制。基于这样的情报产品，我们才能让用户感受到AIM实现带来的种种好处，也让航空安全在情报这一领域有一个新的提高。

参考文献：

[1]张天.试论我国航空情报业务由服务向管理迈进[J].民航管理,2020(07):59-63.

[2]张峰.浅谈航空情报服务(AIS)向航空信息管理(AIM)转变[J].山东工业技术,2017(16):1.