题目：面向自主运行的空管关键技术研究

传统空中交通管理的集中管制模式极大地依赖于地面管制设施和系统，飞机飞行的灵活性受限，空域资源的使用率低，容量受限。随着近年来空域内飞机数量及航班架次的快速增加，空管效率的低下与空管需求的提升之间的矛盾越来越突出。结合国际上空管技术的发展现状，面向自主运行的空管技术是解决上述问题的最好方案。面向自主运行的空管技术基于卫星导航系统，使飞行摆脱必须依赖地面导航设施的约束；飞机在实现自身准确定位的同时，结合航空数据通信技术可实现飞机与地面、飞机与飞机的协同监视；通过飞机自身对周边空域飞机飞行航迹的精确预测和潜在飞行冲突的探测与解脱，实现飞机之间的自主间隔保持，从而有效保障飞行的安全性并提高空域使用效率。本文结合我国空管运行的实际，重点研究了卫星导航系统的完好性监测、飞机的航迹精确预测和机载飞行冲突探测与解脱等面向自主运行空管中的关键问题，主要的研究成果包括：1、分析国际上现有可用于广域范围内进行卫星导航增强系统的结构和特点；提出了满足中国民航关于GNSS应用需求的地基区域完好性监测体制；建立了参考站和主控站完好性监测的算法，并通过仿真和地面试验进行了评估。2、设计了我国RAIM可用性预测系统的系统结构。基于传统的RAIM算法，结合SA取消后GPS导航定位误差的变化，提出了加权RAIM算法；并在此基础上推导了加权RAIM可用性预测算法。3、针对我国部分地区气象多变且严重影响民航运行的特点，结合AMDAR航空气象观测项目，创新性地提出了基于AMDAR的航路气象预测方案，并将此方案与航迹预测相结合，提高了航迹预测的准确性。4、基于概率分析方法和博弈论的思想，综合考虑导航、气象对飞行航迹的影响因素，提出了一种飞行冲突探测和解脱的模型及其求解方法。这些研究成果为卫星导航和自主运行在中国民航的应用和推广奠定了重要的理论基础。