發(fā)布 | 空中交通管理系統(tǒng)技術(shù)總覽與市場趨勢分析 (2025版)

航空產(chǎn)業(yè)網(wǎng) 2025-11-28

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空中交通管理系統(tǒng)(ATM)作為保障航空安全與效率的中樞神經(jīng),其核心使命在于通過先進(jìn)技術(shù)協(xié)調(diào)飛行活動、優(yōu)化空域資源并減少延誤與碳排放。

本報告全面審視了ATM系統(tǒng)的演變脈絡(luò)、技術(shù)架構(gòu)及未來趨勢。研究指出,現(xiàn)代空管系統(tǒng)正由傳統(tǒng)的通信、導(dǎo)航、監(jiān)視技術(shù)向高度數(shù)字化、智能化的數(shù)據(jù)支持系統(tǒng)轉(zhuǎn)型。

隨著無人機(jī)和eVTOL等新型航空器的興起,以及全球?qū)τ凇皢我惶炜铡焙突ヂ?lián)互通的追求,空管行業(yè)正處于深刻的變革期。報告還梳理了從國際巨頭到中國本土企業(yè)的競合格局,強(qiáng)調(diào)了技術(shù)創(chuàng)新與全球協(xié)同在推動空管現(xiàn)代化中的關(guān)鍵作用。


在空域格局加速重構(gòu)與低空經(jīng)濟(jì)崛起的雙重驅(qū)動下,空中交通管理正步入全新周期。您的技術(shù)布局是否已對齊下一代空管體系?歡迎聯(lián)系我們,獲取完整報告深入了解。

核心內(nèi)容概要

一、定義

空中交通管理(ATM)是一個動態(tài)、綜合的系統(tǒng),涵蓋空中交通服務(wù)、空域管理和空中交通流量管理。其基本職責(zé)是確保航空器之間以及航空器與地面障礙物之間不會發(fā)生碰撞,保障航空運(yùn)輸?shù)陌踩耘c有序性。

空管系統(tǒng)由三個關(guān)鍵組成部分構(gòu)成:

空中交通服務(wù)(ATS):提供飛行間隔管理,確保飛機(jī)在起飛、飛行和降落階段的安全運(yùn)行。

空中交通流量管理(ATFM):通過調(diào)節(jié)空中交通量以匹配航線和機(jī)場容量,從而維護(hù)空域秩序。

空域管理(ASM):規(guī)劃、組織和發(fā)布航線與控制區(qū)域,以確保飛行操作的安全。

二、發(fā)展歷程

全球空中交通管理的演進(jìn)是一部技術(shù)與制度共生的歷史。從20世紀(jì)初萊特兄弟時代的基礎(chǔ)飛行,到二戰(zhàn)后芝加哥公約確立的國際標(biāo)準(zhǔn)化體系,再到80年代引入通信、導(dǎo)航、監(jiān)視與空中交通管理(CNS/ATM)新概念,技術(shù)始終是核心驅(qū)動力。如今,全球空管正邁向數(shù)字化時代,遠(yuǎn)程塔臺、虛擬化管制及協(xié)同決策等新技術(shù)正在重塑行業(yè)面貌。

聚焦中國,其空管發(fā)展經(jīng)歷了從建國初期的軍方主導(dǎo)、政軍共管,到改革開放后民航管理體制逐步確立的轉(zhuǎn)變。通過實(shí)施“三步走”戰(zhàn)略與技術(shù)升級,中國已建立起完善的三級空管體制,實(shí)現(xiàn)了從程序管制到雷達(dá)管制、再到數(shù)字化運(yùn)行的跨越。當(dāng)前,中國正致力于建設(shè)“四強(qiáng)空管”(強(qiáng)安全、強(qiáng)效率、強(qiáng)智慧、強(qiáng)協(xié)同),通過自主技術(shù)創(chuàng)新與體制深化改革,支撐民航強(qiáng)國戰(zhàn)略,適應(yīng)日益增長的航空運(yùn)輸需求。

三、空中交通管理相關(guān)技術(shù)

本報告中把主要技術(shù)分為了以下三部分:功能性技術(shù)、數(shù)據(jù)與信息支持系統(tǒng)、技術(shù)集成與全球協(xié)同

功能性技術(shù):功能性技術(shù)直接參與并決定空中交通管理的核心操作,確保安全和效率。包括通信技術(shù)、導(dǎo)航技術(shù)和監(jiān)視技術(shù)。

(一)通信技術(shù)

(二)導(dǎo)航技術(shù)


全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)及增強(qiáng)系統(tǒng)整理??航空產(chǎn)業(yè)網(wǎng)

(三)監(jiān)視技術(shù)

  • 一次監(jiān)視雷達(dá)(PSR):探測目標(biāo)位置,無法識別身份信息。

  • 二次監(jiān)視雷達(dá)(SSR):依賴飛機(jī)應(yīng)答機(jī)獲取詳細(xì)信息。

  • 多點(diǎn)定位系統(tǒng)(MLAT):通過時間差計(jì)算飛機(jī)精確位置。

  • 廣播式自動相關(guān)監(jiān)視(ADS-B):飛機(jī)自動廣播位置信息,降低對傳統(tǒng)雷達(dá)依賴。

  • ......

(四)數(shù)據(jù)與信息支持系統(tǒng)

通過處理、分析和傳遞關(guān)鍵數(shù)據(jù),為功能性技術(shù)提供實(shí)時決策支持和信息保障,確保系統(tǒng)在復(fù)雜環(huán)境下的精準(zhǔn)與可靠運(yùn)行。

  • 空域管理系統(tǒng):動態(tài)規(guī)劃和分配空域,提高利用效率。

  • 飛行計(jì)劃的制定與優(yōu)化:包括空中防撞系統(tǒng)(TCAS/ACAS)、沖突檢測、探測與避讓(DAA)等,確保飛行安全。

  • 天氣預(yù)報輔助決策系統(tǒng):提供關(guān)鍵氣象信息,優(yōu)化航路選擇。

  • 流量管理與路線規(guī)劃:如飛行數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(FDPS)和雷達(dá)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(RDPS),優(yōu)化航班路徑,減少延誤。

  • ......

(五)技術(shù)集成與全球協(xié)同

通過整合多維度技術(shù)體系和區(qū)域空管網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)無縫連接與高效協(xié)同,推動空中交通管理全球化發(fā)展,確保跨國飛行安全、流暢與可持續(xù)性。

  • 單一天空空中交通管理研究(SESAR):整合歐洲空域管理,提升效率和安全性。

  • 數(shù)字化歐洲天空(DES):利用數(shù)字化技術(shù)提升航空管理效率和可持續(xù)性。

  • 下一代空中運(yùn)輸系統(tǒng)(NextGen):美國空域系統(tǒng)現(xiàn)代化計(jì)劃,提高效率和環(huán)境可持續(xù)性。

  • 中國民航空管現(xiàn)代化戰(zhàn)略(CAAMS):推動空管體系現(xiàn)代化,提高空域使用效率和飛行安全。

  • 系統(tǒng)廣域信息管理(SWIM):實(shí)現(xiàn)航空領(lǐng)域數(shù)據(jù)共享,優(yōu)化空域管理。

  • 全球航空導(dǎo)航計(jì)劃(GANP):構(gòu)建全球協(xié)同的航空運(yùn)輸系統(tǒng),提升全球航空安全性和效率。

  • ......




NextGen?

(圖片來源:FAA)

四、發(fā)展趨勢

未來空中交通管理正面臨四大核心變革趨勢。


首先是數(shù)字化與智能化重構(gòu),行業(yè)正加速脫離對語音和人工經(jīng)驗(yàn)的單一依賴,利用人工智能、大數(shù)據(jù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),將“事后響應(yīng)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤笆虑邦A(yù)測”與“主動干預(yù)”,構(gòu)建人機(jī)協(xié)同的高效運(yùn)行模式。

其次,空域管理模式正從封閉區(qū)隔走向多主體協(xié)同,靈活使用空域(FUA)理念的深化將進(jìn)一步打破軍民航壁壘,實(shí)現(xiàn)空域資源的動態(tài)重構(gòu)。

第三,低空經(jīng)濟(jì)的爆發(fā)倒逼管理體系重構(gòu),隨著無人機(jī)與eVTOL的普及,傳統(tǒng)的ATM體系正在向包含無人機(jī)交通管理(UTM)的綜合體系演進(jìn),對低空高密度、復(fù)雜軌跡的管控成為新技術(shù)高地。

最后,綠色高效與平臺化開放成為新導(dǎo)向,通過優(yōu)化航跡減少碳排放,同時空管系統(tǒng)正逐漸演變?yōu)殚_放的數(shù)據(jù)服務(wù)平臺,向航空公司、城市管理等多元主體輸出數(shù)據(jù)價值,形成廣泛的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

五、競合格局分析

全球空管市場呈現(xiàn)出國際巨頭技術(shù)引領(lǐng)與本土企業(yè)快速追趕的并存局面。在國際市場,THALES、L3Harris、Indra、Raytheon(Collins)及HONEYWELL等企業(yè)憑借在航電系統(tǒng)、衛(wèi)星技術(shù)及整體空管解決方案上的深厚積累,主導(dǎo)了全球標(biāo)準(zhǔn)的制定與高端市場的份額,特別是在下一代空管系統(tǒng)(如NextGen、SESAR)的關(guān)鍵技術(shù)上保持領(lǐng)先。

中國國內(nèi)市場則形成了以大型國企與科研院所為骨干、民營高科技企業(yè)積極參與的格局。四川川大智勝、南京萊斯信息、中電科系列研究所(如二十所、二十八所)以及民航二所等單位,在空管自動化系統(tǒng)、雷達(dá)監(jiān)視、模擬訓(xùn)練及流量管理等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了高度國產(chǎn)化替代,并積極布局低空監(jiān)視與北斗應(yīng)用。同時,諸如新晨科技、中航空管等企業(yè)也在細(xì)分領(lǐng)域如低空服務(wù)平臺、數(shù)據(jù)通信等方面展現(xiàn)出強(qiáng)勁的創(chuàng)新能力。整體而言,國內(nèi)企業(yè)正依托龐大的內(nèi)需市場與政策支持,加速從單純的設(shè)備提供商向整體解決方案服務(wù)商轉(zhuǎn)型。


空域規(guī)則正在改變,空管技術(shù)正迎來躍遷式升級。別錯過這場改變未來航空格局的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),歡迎聯(lián)系我們獲取完整報告。

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