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系統識別號 U0002-2109200715041100
中文論文名稱 台灣周邊國家CNS/ATM發展現況
英文論文名稱 The Developing Status of CNS/ATM Nearby Taipei FIR
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 航空太空工程學系碩士班
系所名稱(英) Department of Aerospace Engineering
學年度 95
學期 2
出版年 96
研究生中文姓名 洪嘉薇
研究生英文姓名 Chia-wei Hung
學號 694370403
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2007-07-24
論文頁數 164頁
口試委員 指導教授-湯敬民
委員-宛同
委員-卓大靖
中文關鍵字 通訊、導航、監視、飛航管理 
英文關鍵字 Communication, Navigation, Surveillance, Air Traffic Management 
學科別分類 學科別應用科學航空太空
中文摘要 隨著經濟蓬勃發展與經濟全球化下,國際民航組織(International Civil Aviation Organization ,ICAO)預估未來的二十年之間航空運輸量將會增加至現在的二到三倍左右,為了解決未來航空運輸量的膨脹問題,ICAO於1989年提倡發展新的飛航管理系統,以衛星與數位技術為基礎來發展通訊(Communication)、導航(Navigation)、監視(Surveillance)及飛航管理(Air Traffic Management),並推動全球發展CNSATM系統,使得全球的飛航管理具有一致性;以提供安全、迅速與效率的空域環境,因應未來航空運輸量的需求。

本研究搜集台灣周圍飛航情報區的建置狀況,以提供台北飛航情報區的 CNS/ATM 建構之參考。使台灣能和鄰近國家新的飛航管理系統接軌,避免因各國建置標準不一致,造成溝通和協調的問題。CNS/ATM 在各個國家的發展現況;通訊以發展衛星通訊為主要目標;導航以全球化衛星導航系統為目標,提供航路飛行之導引;監視則以航路監視與自動回報系統為主要發展;飛航管理是建立以電腦科技為基礎之衛星技術,透過衛星的連結將空中的資料或語音傳遞給駕駛員、航管中心或航空公司之使用。達到有序的空中交通管理,以確保空中交通安全及效率。針對空中交通管理,本研究亦提出模糊理論與灰決策對進場航機流量管理之應用。研究分析與評估其效益;以提供最佳的航班進場排序。

飛航管理使用衛星作為數據通訊、衛星導航與監視系統之基礎,提供了飛行員、航管單位及航空公司即時氣象與其他必需的數據。飛行員可以自由選擇最佳的航線飛行,節省航行時間與降低操作成本。縮減航機間的隔離,可以疏解航路的擁擠情形。採用自動化的管理系統可提升服務品質和降低工作人員的負荷。CNS/ATM 的實施將帶來航空運輸業更大的利益,不僅解決未來航空運輸業所帶來的問題同時也提高飛航服務品質與促進台灣對外的競爭力。
英文摘要 Following the development and the globalization of the economic, it is predicted by International Civil Aviation Organization (ICAO) that within two decades in the future, the capacity of transportation will increase two to three times more. In order to solve the future inflation of transportation issues, ICAO promoted a new aviation management system which developed the universal of CNS/ATM system for the unity of the global air traffic management by using satellite and digital technique for groundwork of the communication, the navigation, the surveillance and the air traffic management in 1989. It ensures supplying the safe, the rapid and the efficiency to the airspace environment and fulfills the demand of aviation transportation capacity in the future.
This study collects the surrounding information around Taiwan to help establish the CNS/ATM system in the Taipei Flight Information Region. CNS/ATM will enable Taiwan to connect adjacent new air traffic management system and avoid different standard in different countries which could cause communication and coordination problem. CNS/ATM is developing in each country, with the goal that “Communication” is to develop the satellite communication;“Navigation” is to globalize the satellite navigation system that provides guidance on flight course; “Surveillance” is to monitor the process and report automatically. Air traffic management system is a satellite techni1quea that based on computer science and technology through the connection of satellite to supply air control center, pilot or Aviation Company with the data or voice message. That makes air traffic in order to ensure safety and efficiency in the airspace. Here offers fuzzy and grey theory on the air traffic flow control issue for ATM. This thesis is for analyzing and evaluating the benefit to supply the best sequence for the approach.
Digital communication, satellite navigation and surveillance system based on satellite is used to air traffic management. Meteorology phenomenon and require data immediately provide the pilot, air control unit and airplane company. The pilot will be able to have the idea about the better route to save navigation time and deduct work cost. Reducing the gap between the airplanes can solve jam-packed airspace. An automatic management system enhances service quality and reduces staffs workload. CNS/ATM implementation will bring aviation transportation the better advantage, not only solve the congestion issues from transportation, but also exalt the service quality on aviation and increase the competitiveness of Taiwan to other countries.
論文目次 目錄

第一章 緒論 1
第二章 前言 3
2.1 文獻回顧 5
第三章 飛航管理 9
3.1 飛航管制 10
3.2 飛航流量管理系統 11
3.2.1飛航隔離 13
3.2.2飛航流量管理系統作業 15
3.2.3終端流量管理作業 16
3.2.4飛航流量管理模式及飛航模擬模式 17
3.2.5飛航管制策略模組架構 18
3.3 空域管理(ASM) 18
3.3.1空域規劃與管理 19
3.3.2空域管理的範圍 19
3.3.3飛航流量管理控制系統 20
第四章 通訊、導航、監視 23
4.1通訊 23
4.1.1陸空數據鏈通訊 23
4.1.2地面通訊網路 26
4.1.3氣象及飛航情報諮詢系統 28
4.2 導航 41
4.2.1全球導航衛星系統(GNSS) 42
4.2.2 廣域擴增系統 43
4.2.3區域擴增系統 44
4.2.4歐洲同步衛星導航覆蓋系統 46
4.2.5多功能運輸衛星增強系統(MSAS) 46
4.2.6區域導航 49
4.2.7主要定位衛星 49
4.2.8進場航路 51
4.3 監視 52
4.3.1監視技術 53
4.3.2初級搜索雷達(PSR) 56
4.3.3次級搜索雷達(SSR) 56
4.3.4 S模式次級搜索雷達(Mode S SSR) 57
4.3.5多接收站相依監視(MDS) 58
4.3.6定址式自動回報監視(ADS-A) 62
4.3.7廣播式自動回報監視 63
4.3.8約定式自動回報監視 65
4.3.9 S模式雷達電碼(Mode-S) 66
第五章 鄰近國家之CNS/ATM發展現況 71
5.1 中國大陸之發展現況 71
5.2 香港之發展近況 90
5.3 新加坡之發展現況 100
5.4 菲律賓之發展近況 105
5.5 日本之發展近況 107
第六章 模糊理論於進場航機之應用 132
6.1 模糊理論 114
6.1.1 模糊集合 115
6.1.2模糊集合 115
6.1.3模糊集合的 截集與基本運算 117
6.1.4模糊推論 120
6.2進場航機排序系統之模糊研究 121
6.2.1模擬系統及設定 122
6.2.2 模擬分析結果與討論 130
第七章 結果與討論 132
第八章 結論 137
參考文獻 139


圖目錄

圖4.1.2-1 CPDLC作業流程 27
圖4.1.3-1 ACARS陸空數據鏈路通訊架構 31
圖4.1.3-2 航空通訊網路IP架構圖 31
圖4.2.1-1 GNSS擴增系統概況 43
圖4.2.3-1 LAAS架構示意圖 45
圖4.2.5-1 MTSAT衛星訊號涵蓋範圍 48
圖4.2.5-2 MSAS建置概況 48
圖4.2.8擴增系統架構 52
圖4.3.6 定址自動回報監視環境示意圖 62
圖4.3.7廣播自動回報監視環境示意圖 64
圖5.1.1 基於性能導航架構圖 77
圖6.1.3-1 利用模糊關係之重心法的推論過程 118
圖6.1.3-2語言真值 119
圖6.1.4 模糊推論演算流程圖 121
圖6.2 模擬系統分析的流程圖 122
圖6.2.1-1松山機場進場示意航路圖 126
圖6.2.1-2 NST歸屬函數[38] 128
圖6.2.1-3 SD歸屬函數[38] 128
圖6.2.1-4 PI歸屬函數[38] 129
圖 6.2.1-5 資料畫面 129
圖 6.2.1-6 資料輸入畫面 130


表目錄

表3.3.3 ATC與ATM之比較 22
表4.1.3-1 VDL MODE1~4所提供的通訊服務表 36
表4.2.3-1精確進場性能需求 46
表4.2.7 定位導航系統 51
表4.3.1-1 標準雷達頻率波段術語 55
表4.3.1-2 雷達頻率範圍與用途 56
表4.3.5-1 機場平面偵測設備與多接收站相一監視效能比較 61
表4.3.5-2 機場場面監視需求規格與使用MODE S,MODE A 之多接收站 相依監視效能比較 61
表4.3.7 ADS-B廣播監視需求 65
表5.1.2 四種RNP類型 79
表5.2 天氣資訊/報告下載資料頻率 100
表5.3.1 ATS所使用數據鏈方式 102
表5.3.2 目前實行的任務與日期 104
表5.5 精密近場類別與降落作業 110
表6.1 三種不確定方法的區別[4] 115
表6.2.1-1 參考點時至台北松山機場塔台接管之時間 126
表6.2.1-2松山機場到場航機空域使用狀況表[3] 127
表6.2.2 結果比較表 131
表7.1 現行與新的航管系統組成比較 133
表7.2 語音、雷達與自動回報比較 134
表7.3 目前各國CNS/ATM已施行的項目 135


參考文獻 英文部分
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中文部分
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論文使用權限
  • 同意紙本無償授權給館內讀者為學術之目的重製使用,於2007-09-21公開。
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