关键词：航天系统 防雷检测 SWOT方法
中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）09（c）-0013-02
中国航天工业总公司避雷装置安全检测站成立于1994年，隶属于北京航天试验技术研究所，为航天系统检测站，承担着中国航天科技集团公司和中国航天科工集团公司在京单位的避雷装置安全检测任务，其主要包括建筑物防雷分类、直击雷防护装置检测、等电位连接检测、电涌保护器的检测和防静电接地检测等。随着航天系统对安全工作越来越重视，已经把防雷装置安全检测列为年度安全检要内容，同时，对防雷装置安全检测提出了更高的要求。该文主要通过分析航天系统防雷检测市场特点和前景，拟探寻出检测站未来发展方向。
1 航天系统防雷检测市场特点
航天系统近年来对于防雷检测工作予以高度重视，在型号试验、装配、测试等环节，以及产品生产、辅助配套设施等场所都要求对防雷系统和接地系统进行严格检测，并将防雷接地检测纳入了安全生产标准化管理中。近年来航天系统发展较快，在通信台站、雷达站、天线场、试验设施及辅助设施都已出现非常明确的改造及新建项目，相应的防雷接地系统配套同时跟进，检测需求呈上升势头。
1.1 具有一定垄断性
出于安全保密等原因，航天系统对外协单位管理较严格，这一点同样适用于防雷检测工作，尤其在产品装配、测试、试验等敏感场所的防雷接地设施的检测工作一般只能选择系统内检测机构，这一特点对于检测市场的稳定性是有利的。
1.2 市场增长性较强
由于航天系统在国防领域发挥的作用越来越大，基础建设工作不断增加，高新技术设施的引进与更新速度越来越快，对安全生产和精密仪器保护的重视程度越来越高，带动了防雷检测业务市场在该领域的扩大。
1.3 市场相对稳定
由于安全管理要求较高，安全管理逐步规范，防雷接地安全检测工作在航天系统内受到越来越大的重视，以往可有可无的检测内容变为了定期必须进行的工作，从多年工作来看，只要建（构）筑物没有拆除或工作性质没有改变，检测内容非常稳定。
1.4 对检测工作要求高
航天系统工作普遍对安全、可靠、稳定等方面具有较高要求，所以对防雷安全检测机构、人员以及检测技术要求也很高，要求检测人员能够得到严格管理，检测过程不能对设施、产品产生任何影响，检测结果必须真实可靠，任务紧急时要随叫随检测，这是一般地方检测站所不能具备的。
2 防雷检测市场前景分析
运用SWOT方法分析防雷检测业务的优势（Strengths）、劣势（Weakness）、机会（Opportunities）、威胁（Threats），找出市场的切入点，梳理出需要提高和加强工作，提出应对方法。
2.1 优势（Strengths）
行业优势。由于检测站属于航天系统内部单位，对航天系统管理模式和制度都比较了解，在同时接受多个任务时，能够分出轻重缓急，保证了检测的及时性。各单位对检测站的业务能力和水平都非常信任，两大集团公司更是对检测站的工作比较认可，在航天系统具有较高的知名度。
资源优势。所对检测站的关注度越来越高，给与了资金和政策的支持，极大鼓舞了检测人员的工作热情。同时，重新调整了班组，由从事多年检测工作的员工担任班组长，具备比较完备的检测仪器，有一定的技术支持力量，检测人员也都具有多年实际检测经验，对各单位的新老建筑物都熟于胸，为检测工作提供了许多便利。
环境优势。防雷业务属安全工作范畴，各单位都把安全工作视为头等大事来抓，在历年的体系认证，特别是安全标准化达标工作，明确地提出每年都要按照要求对各单位建筑物进行防雷安全检测。对新改扩建建筑物的验收，都要有防雷安全检测报告作为一项重要数据。因此，在一切从安全角度出发这个大环境下，各单位对检测工作都极为重视，每年各单位都拿出专项资金来做这件事情。
品牌优势。检测站高举着航天品牌，打得响、靠得住，是由于航天工作要求细致入微，不能有半点差池，所有检测得出的数据都依据事实，从不造假。所以说，依靠航天品牌创造效益，同时更要保护好这个品牌。
2.2 劣势（Weakness）
检测项目不完整。目前开展的防雷安全检测项目，还没有完全达到避雷装置安全检测技术规范的要求，检测项目不完整，不能系统的反映防雷装置性能和指标。现在偏重于接闪器、引下线、接地装置等防直击雷技术参数的检测，对雷电波侵入、防雷电感应，特别是供电电源防护、雷电电磁兼容、过电压保护、综合布线等方面的检测基本没有开展。
检测队伍不完善。一是人员梯队建设不好，工作人员年龄两极化明显，不利于人员顺利更替；二是技术支持力量不足，不仅对检测质量和效率有影响，而且不能给受检单位提供及时的技术指导。现有队伍状况在保持现有市场并稳步提高方面应该说没有问题，但如果要实现跨越式的发展就需要进一步的扩充。
技术水平不强。人员技术水平还停留在完成检测任务的层面上，其能力达不到进一步学习、掌握、分析雷电机理和防范措施的水平，不能及时有效分析实际检测中出现的异常情况，不能及时为受检单位提供技术支持。同时检测站不具备弱电系统检测和大型地网检测技术、经验以及设备，在开展相关工作方面存在很大困难。
宣传力度需要加强。各单位对于防雷安全的认识高度不一，对于如何做好防雷安全工作存在一定程度的误区，反映出检测站在防雷减灾宣传工作上还存在不足。另外，雷击事故是小概率事件，并且即使有防雷设施，也可能有雷击事故，所以部分单位都是被动的做这项工作，也造成了检测任务的流失。
2.3 机遇（Opportunities）
航天基础设施投入加大带来的机遇。近些年来，国家对航天基础设施建设投入加大，表现在每年新增许多受检建（构）筑物，增加了检测站的检测任务量。通过检测站的工作，将新增这些建筑物都纳入到了历年的常规检测。
法律法规带来的机遇。《北京市防御雷电灾害若干规定》和《中华人民共和国气象法》以及中国气象局令中都明确提出，强制要求必须对建筑物的防雷装置按时检测，各建筑物都必须安装避雷装置，包括民用建筑和工业建筑。检测站对航天系统内的工业建筑关注度较高，对民用建筑检测的力度偏小。主要有两方面的原因，一是民用建筑在单位外部，任务被区、县检测站承担；二是各单位自身对民用建筑也不够重视，上级安全检查也不关注民用建筑。检测站可以通过对各单位做工作，将民用建筑检测纳入到历年的常规检测。
行业外部和京外市场机遇。就目前情况来看，检测资质已经放开，虽然当前任务量有限，但是检测站已经进入到其他行业的领域，为下一步开辟市场打下了坚实的基础。同样，检测站近年还取得了航天系统在易县、涞水等地厂区的检测任务。这都为检测站的市场拓展开了一个好头。
2.4 威胁（Threats）
同行业的竞争。现防雷检测行业引入了竞争机制，有能力的单位或组织都可以申请资质进行检测工作，各兄弟单位检测站也都积极开拓市场，根据北京市避雷安全检测站的整体安排和部署，航天系统内民用建筑的检测大多数都归属到区、县检测站，检测站只对厂区内部进行检测。
属地管理制度。根据相关规定和法律法规，检测站只能承担北京地区的检测任务，京外的检测任务只能由当地气象管理部门承担。要想拓展航天系统外和京外单位的检测任务，难度较大。这是遏制检测站发展的瓶颈，限制检测站只能在北京地区发展。
有限的任务量。航天系统在京单位数量有限，如果没有新建建（构）筑物则检测数量是有限的，要想进一步提高收入，必须开展新的检测业务，增加检测项目。
随机概率事件。雷击事故是带有偶然随机性的，一些建筑物有避雷装置并且完好，仍然会遭受雷电侵害；相反，没有避雷装置的建筑物也有可能不会发生雷击事故。这就导致部分单位漏报建筑物，不愿投入资金建设防雷装置。
3 应对措施
依托航天品牌，充分发挥航天系统内部单位的优势。首先做好与两个集团公司和各单位的沟通宣传工作，争取使检测站成为集团公司指定的防雷安全z测专业机构，稳固现有市场份额，保持收入稳步增长。其次做好与北京市检测中心的沟通工作，通过踏实的实际工作在检测中心树立良好的航天形象，以期争取更多的市场机遇。
加大宣传力度，不断增强对防雷检测意义和重要性的认知程度。要以安全生产标准化为抓手，在日常检测过程中向受检单位有关人员宣传防雷知识和技术，定期召开航天系统防雷工作会议，宣传讲解防雷减灾有关法律法规和检测内容，促使各单位提高受检意识，主动邀请检测。
加强队伍建设，不断提高检测技术水平和能力。一是完善人员队伍，不断提高完成任务的能力，提高工作效率；二是增强技术支持能力，追踪国内外雷电防护专业技术进展，不断学习掌握新的检测技术；三是提高提供技术服务的能力，努力将提供技术服务变为检测站的日常业务；四是补充必要的检测装备，为拓展新的检测业务做好准备。
4 结语
总之，航天系统防雷装置安全检测市场前景比较稳定，打铁还须自身硬，必须通过提升检测站自身实力和扩大市场范围，为检测站经济增长和航天系统安全工作提供重要保障。
参考文献
军队院校团级指挥航天通信专业任职教育的培训目标是按照“能打仗、打胜仗”要求，着眼有效履行军队职能使命，围绕信息化条件下打赢联合作战对航天通信指挥人才的需求，培养熟悉通信部队职能、善于运用航天通信系统，政治坚定、品格优良、业务精湛、组织领导能力强、胜任航天通信单位团级领导岗位的指挥军官。为了实现这个目标，课程体系设置必须向实战聚焦，向部队靠拢。
一、教学对象分析
航天通信团级指挥的教学对象主要包括总装航天通信领域新晋团级指挥干部，教学对象具有以下几个特点：一是根据所从事岗位可分为军事通信指挥、航天通信总体干部，同时还有部分通信部门政工和后勤干部;二是学员年龄段主要集中在30～40岁段，其中35～40岁年龄段更多;学历层次分析，高学历依然是少数，绝大多数为本科毕业生;三是专业跨度大，所学专业涵盖电子类工学专业、管理学、政工、后勤等。
为了设置聚焦实战、贴近岗位的课程体系，在分析教学对象的基础上，重点需要研究岗位与实战的切入点，找准切入点后，进一步设置课程体系。
二、课程体系设置思路
(一)课程体系构成
航天通信方向课程体系主干课程(如图1所示)。
由于在上述课程体系中《航天指挥》《军事航天技术》《指挥信息系统运用》和《航天通信指挥问题研究》为航天通信方向核心专业课程，因此主要对此四门课程相关内容设置理由加以说明。
(二)课程内容设计
航天通信方向专业课程设置在教学内容上按照从指挥到技术再到系统运用的主线安排授课内容，教学环节包括理论讲授、案例分析、想定作业和综合演练四个环节，每个教学环节的具体授课内容又遵循先当前现状后发展趋势的顺序进行组织实施。课程设置的主要理由包含以下四个方面(如图2所示)：
(一)贯彻“向实战聚焦，向部队靠拢”的思想，突出实战化教学
在本专业课程体系的设置中，力争突出实战，贴近岗位，具体体现在：在案例教学中，首先进行分析航天试验中最具有典型代表性的“嫦娥X号卫星发射通信总体方案”，进而过渡到“基于下一代网络技术的卫星发射通信总体方案”，再到“基于自主可控技术的XX卫星发射任务通信总体方案设计”;想定作业的教学内容既包含“特定任务(如临近空间试验任务及应急任务)通信的组织与实施”，又包括具有一定前瞻性的“XX空间作战航天通信支援研究”，这些案例和想定教学的设置紧紧围绕总装试验场和航天任务，突出总装试验任务的实战内容，同时在内容设置上又综合考虑现状和发展的关系，立足现实，着眼发展，适度超前。
(二)落实“指技融合，指技俱精”的理念，指挥与技术相辅相成
课程设置按照固指挥、强技术、重应用的思路，将指挥和技术相互融合，做到指挥与技术相辅相成。在案例教学“神舟十号载人航天任务通信组织与运用”，想定作业“特定任务(如临近空间试验任务及应急任务)通信的组织与实施”“XX空间作战航天通信支援研究”都不单纯是指挥问题，这些问题的研究离不开技术支持，因此在授课内容中还包括技术层面的案例教学“嫦娥X号卫星发射通信总体方案”，在此基础上，进而过渡到“基于下一代网络技术的卫星发射通信总体方案”，以及想定作业“基于自主可控技术的XX卫星发射任务通信总体方案设计”，使指挥与技术相互交融，相互支撑，相辅相成。
(三)注重课程内容主线设计，在实践中提高运用理论和技术的能力
教学内容设计在强调整体设计的基础上注重主线设计，按照从指挥到技术再到应用的顺序，通过具体的信息系统运用和综合演练，提升将指挥和技术运用于实战中的能力。具体内容设置是在讲授“航天任务中通信的组织与实施”“航天通信关键技术”“航天通信系统及其应用”“航天通信系统安全保障”“空间电磁环境及电磁频谱管控”等专题的基础上，实际操作运用“一体化框架下的通信系统”，培养学员灵活运用信息系统解决实际问题的能力。在相关指挥及技术案例教学和想定作业的基础上，通过航天指挥综合演练，提高航天通信方向中级指挥干部运用已有知识和技术，解决不同背景及条件下不同任务中出现的实际问题的能力，综合提升学员分析、研究、决策能力。
(四)充分发挥既有环境条件优势，切实提高教学环境的使用效益
航天试验训练中心试验通信分系统，及国防科研试验信息安全实验室，这些环境和平台在其他层次教学任务中发挥积极作用，通过为航天通信方向中级指挥实施教学任务，不仅能够更大限度发挥这些环境的优势，提高使用效益，而且能够积极促进科研成果进课堂，形成动态更新教学内容，及时将研究成果纳入教学，教学科研相互促进的良性循环。
三、教学组织实施
(一)“知”“行”合一
在授课过程中，核心理论知识和技术主要采用课堂讲授的方式，体现知识性、系统性，围绕理论和技术，结合授课内容，展开课堂研讨、课外自学、案例教学、想定作业等形式的教学活动，并充分利用网络资源，开发MOOC课程，增强教学效果这些教学活动重点体现实践性、综合型，提升学员对理论和技术的运用能力，强化将理论和技术应用于解决现实问题的能力。
(二)“分”“合”统一
“分”“合”统一既体现在教学内容上也体现在教学组织形式上。在教学内容中，将指挥和技术分别进行讲授，更便于对理论的理解;而在案例分析和想定作业，以及综合演练实施过程中，则可以合并进行，以使知识融会贯通，灵活运用。在教学组织形式上，案例教学采取小班教学方式，以案例分析、案例作业为主，现地教学和实验室见学为辅的方式进行;想定作业主要采取以分组作业为主，按照介绍想定背景、提供想定条件、布置想定作业、编组研究讨论、提交作业和小结讲评的步骤实施，体现有分有合，分合统一的思想。
(三)“研”“练”归一
教学活动的案例分析、想定作业都充分发挥学员的主观能动性，注重学员对教学内容的研究，只有通过研究才能完成作业内容。教学活动的最后一项是综合演练，综合演练按照“统一作战背景、统一作战时间节点、统一指挥行动”的原则，利用一体化试验信息系统组织实施，在演练过程中强调以情况设置为牵引，直接调理为辅的原则，重点提升学员在演练过程中的自主解决问题的能力。无论是研究还是演练，最终的目标都要归于人才培养的总目标。
四、结语
聚焦实战，紧贴岗位的人才培养方案制定只是确保人才培养质量的第一步，当然也是最核心的要素之一，院校要培养能打仗、打胜仗的实战化人才，从人才培养方案的角度考虑还需要进一步做好内容设计、课堂组织、考核方式等多个环节的完善和细化。
【关键词】安卓 google地图 信息查询 可扩展标记语言 导航 实时天气 自制地图 视频点播
1 引言
随着我国的移动通信技术的发展，移动通信网络已经进入到3G网络时代，3G网络已经覆盖了我国绝大部分地区，这为实现随时随地的使用移动设备上网提供了前提条件。另外3G移动设备的迅速普及，越来越多的游客开始使用3G手机上网进行旅游景点相关信息的查询，但是现在并没有一套完善的基于移动设备的旅游信息系统供游客使用，游客通常需要通过查询多款软件才能找到有用的旅游信息，这势必消耗游客大量的精力，给游客带来许多不必要的麻烦。
现有的旅游信息系统通常只能对旅游景点的一般信息进行查询，如：旅游景点的介绍、旅游景点的线路等，而不能对旅游景点的实时天气等信息进行查询。而且这类系统一般需要PC机等终端设备，不具备便携性。现有的导航系统通过GPS确定游客的当前位置，然后通过设定前往的旅游景点，确定导航路线，但是此类导航系统不具备专用性，目前还没有与大规模的旅游景点相关联。因此开发一款具备移动便携性、可以对景点的一般信息和实时信息进行查询、可以动态确定旅游路线的移动旅游景点综合系统显得十分必要。
在此背景之下，为了让游客 全方位的了解恩施大峡谷，手心里玩转大峡谷，我们特地研发了android移动智能终端给游客实时实地导航指引，并将行、食、住、游、娱、购进行有序的整合，为游客提供便捷的服务。
本文选择Android操作系统作为移动旅游景点综合系统的终端软件，使用Google Map API[1]、webservice[2]、XML解析[3]等技术开发一款具备实时查询旅游景点信息和动态确定旅游景点路线的移动旅游综合系统。
2 基于Android的恩施大峡谷移动旅游景点综合系统体系结构
基于Android的恩施大峡谷移动旅游景点综合系统借助面向对象技术、XML技术、GIS技术设计系统，开发平台采用基于Android的Google APIs，GIS模块[4]使用最新版本Google Map API V2，实时天气查询模块采用webservice。
Google APIs提供基于Android的开发和调试环境，并且集成Google Map API，使用Google Map API实现在地图上标记众多的旅游景点，并且完成对地理位置及实时的路线导航功能。使用webservic实现对某一旅游景点的当前天气的查询和未来天气的预报。
大峡谷内部各个景点的经纬度信息保存在XML文档中，通过解析XML文档，提取旅游景点的经纬度信息，gps检测后匹配实现自动播报的功能。系统基于网络通信[5]，介绍城市文化，交通信息，历史轨迹，风土人情，美食介绍，购物住宿，休闲娱乐等等，在旅游景点介绍模块中在线播放景点介绍视频[6]和在线浏览景点相关图像文字。基于Android的移动旅游景点综合系统具备了展示旅游景点方式多样性、移动性、便携性，并且具备了实时地点定位、实时路线导航[7]、实时天气查询[8]等功能。
基于Android的恩施大峡谷移动旅游景点综合系统体系结构如图1所示。系统的功能涵盖显示模式选择、区域景点标记[9]、旅游景点介绍、旅游景点天气查询、进入旅游景点信息提示、实时地点定位、实时路线导航[10]等。
3 基于Android的恩施大峡谷移动旅游景点综合系统关键技术和特色
3.1 基于Android的游客定位技术
基于Android的移动旅游景点综合系统的关键技术之一即为位置定位。在景点路线导航、进入景区提示等模块中都必须通过当前位置信息完成相应的功能。在本系统中，通过使用GPS设备和网络提供的位置信息，使得系统可以兼容各种类型的移动终端。故在本系统，位置定位模块的流程图如图2所示。
首先通过扫描硬件设备，确定是否有GPS设备和GPS设备是否打开。当GPS设备无效的情况下，使用网络提供位置服务。确保了移动设备在一般情况下都能快速的进行位置定位，为系统的正常运行奠定基础，在景区外部调用google map定位导航，内部使用自制地图导航。
3.2 基于Android的景点路线导航
3.2.1 景区外部定位和路径规划
实时的景点路线导航是基于Android的移动景点综合系统的核心功能之一。基于Android的景点路线导航模块首先通过基于Android的位置定位获取到游客当前所在位置的经纬度和具体地理信息，然后通过已经解析的景点数据XML文档获取目的景点的经纬度。接着使用Google Directions API获取到当前位置到目的景点的导航路线，同时还可以查看不同模式下的地图，包括地形视图，卫星视图，综合视图和标准视图。
Google Directions API 是一种使用 HTTP 请求计算多个位置间路线的服务。路线可以以纬度/经度坐标的形式指定起点、目的地和路标，google将返回两地之间的相关数据，我们只需使用Bses64编码方法将二进制值转换成一些列SACII字符的字符串 过滤出我们需要的数据，即路线之中相关的经纬度数据放在一个List中，传递给polyline，然后将得到的点集通过直线绘制相应的Google MAP的视图上，完成整个景点路线的绘制。景区外部定位和路径规划效果如图3所示。
3.3.2 景区内部定位和路径规划
实现景区内部定位和路径规划是恩施大峡谷移动旅游系统的特色功能之一，在系统gps匹配XML[6]中的数据检测到游客进入到大峡谷内部后，游客达到相应的景点时，系统将自动向服务器发出请求，自动语音多语种向游客介绍当前景点的历史神韵，神话故事等信息，与此同时，游客还可以查看当前景点的地理信息，图片介绍和视频信息，还可以在地图上高亮显示当前所在的位置。
游客还可以以特定的景点为终点或者起点查询路线，系统将为您选择最佳的路线在地图上为您规划出来，让游客省时省力玩转景区。景区内部定位和路径规划及相关应用如图4所示。
4 基于Android的景点天气预报
由于中西部景点分布广泛，各个景点之间的天气差异很大，实时的了解当前景点或其他景点的天气情况具有很强的必要性。webservice获取天气信息：Web Service是实现异构程序之间方法调用的一种机制，本系统中采用KSOAP2实现WebService客户端的 。通过一种XML格式特殊文件来描述方法，参数，调用和返回值，这种格式的XML文件称为WSDL（web service Description Language）。基于Android的景点天气预报效果如图5所示。
5 系统测试与分析
基于Android的恩施大峡谷移动旅游景点综合系统从文字、图像、视频等方面对整个恩施大峡谷大部分景点进行介绍，并且系统提供了路线导航、实时天气查询的功能，不仅帮助游客更好的制定旅游出行计划，更能提升恩施州的旅游服务质量，更好的推介恩施州的旅游资源。 图6 显示了基于Android的恩施大峡谷移动旅游景点综合系统测试结果。基于Android的恩施大峡谷移动旅游景点综合系统具备了以下优势：
（1）客服端能够及时请求到数据及时随着服务器端更新而更新；
（2）图片清晰，视频和景点录音流畅；
（3）服务端正常接受请求 并返回相关数据。
6 结束语
本文对基于Android的恩施大峡谷移动旅游景点综合系统的结构和其中的关键技术进行了研究。通过使用面向对象技术、XML技术、GIS技术设计并实现系统，并对恩施大峡谷进行了实地考察数据采集，本文提出的基于Android的恩施大峡谷移动旅游景点综合系统能够在基于Android的移动终端上实时的了解当前区域的旅游景点信息、旅游景点路线、旅游景点天气等，较好的实现了移动旅游系统的实时性需求。
本文提出的系统，提出了一种新的旅游信息系统模式，综合运用了现有的3G移动网络和流行的GIS服务，对于旅游信息业相关理论研究、系统设计具有一定的查考价值。
参考文献
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关键词：塔台管制 体系结构 关键技术
中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）11-0044-02
近年来，我国民航运输业的发展速度十分迅猛，国际民航组织关于新航行系统的实施以及空管现代化进程的加快，对空管设备和管制人员的职业技能要求也越来越高。高水平的空管模拟训练设备可以提高管制人员的工作能力，技术水平和个人素质。因此现代化的训练手段对塔台管制人员的培训起着至关重要的作用。正是由于塔台管制模拟系统在空中交通管制人员的培训中起着十分重要的作用，国内外对空管模拟设备的研发也极其重视。但由于技术复杂和对系统硬件极高的要求此类模拟机技术复杂，导致其开发成本高，推广应用困难。国外很早就开展了这方面研究，目前，国际知名的塔台模拟机系统有 NASA（美国航空航天局）的Future Flight Central Tower Simulator，CAE-Link公司的Virtual Tower Tower Visual Simulator以及Cell-ITS 的DATS-Durable Aviation系统等[1]。这些系统成本高昂，价格在几百万甚至几千万美元。相比于国外，我国对于塔台模拟系统的研发起步较晚。目前，高校中天津民航学院和广汉民航飞行学院等少数单位开始进行研制塔台模拟机，但尚无成熟产品[2]。四川大学成立的川大智胜公司推出了一系列空管模拟类产品，在业内处于领先地位，在国内一些机场已经安装大型空管自动化系统并投入使用，但高昂的成本也使公司的发展收到了限制。总得来说，目前国内简易型塔台模拟训练系统仍存在仿真能力仍不够的问题，也就无法满足高逼真度空管模拟需求。
塔台管制模拟系统的研制目的是训练管制学员、分析学员操作所反馈的数据、检验管制员管制工作程序是否正确，可以通过多种专门针对塔台管制员的训练科目，各种机场地面、跑道等动态场景，以及空中飞行场景，对塔台管制员进行塔台管制和地面管制技能培训。本系统将主要适用于空管人员的塔台管制训练任务，真实再现塔台管制情形，有效训练塔台管制人员，做到训练系统科学合理，仿真度高。训练后的数据统计分析，可用于科学研究以及后期人员培训的改进。
1 系统结构
1.1 体系结构
塔台管制模拟系统主要作用是训练、分析和检验管制学员是否掌握正确的塔台管制流程，是正式踏入工作岗位之前的关键步骤。通过专门针对塔台管制员的训练课程，空中飞行场景以及各种机场地道面等动态场景，对管制学员进行塔台管制和地面管制技能培训。
系统共分为五个模块，其中系统管理模块主要负责维护机场数据以及训练计划数据。教员控制模块主要负责查看选择加载训练计划、监控训练进度、进行训练管理以及添加特请和动态添加飞行计划，指定记录分组，实现三维视景系统、各辅助信息终端和语音通讯的同步记录。模拟飞行员模块主要实现飞机和机场内车辆的控制操作。运动仿真运算模块主要包括产生和发送飞行电报、气象数据等，处理训练计划、接收模拟飞行员模块指令，实现飞机的各种控制及运动仿真。视景模块建立飞机的动力学模型，模拟目标在地面和进近阶段的运动姿态，为管制员提供视景显示。系统各模块间数据走向如图1所示。
塔台管制模拟系统采用C/S结构，用QT开发，客户端为学员使用机器，服务器端为教员使用机器。客户端实现与服务器端通过没有中间环节的衔接，系统响应速度快；操作界面多种多样且美观实用，可以满足不同用户的不同需求；此外，C/S结构在管理用户方面拥有很强的能力，可以让教员在最短时间内对学员进行系统化的管理，是实现复杂空管业务流程中及其重要的一环。本系统通过学员机和教员机的语音通信功能，学员操作指令、教员确认指令、教员机实时操作计算，在学员机上以视景的方式实时显示机场和管制空域的各种动态，达到训练空管学员的目的。
1.2 席位设计
为了满足民航类院校对空中交通管制人员的培训以及机场管制行业的培训需求，本系统从功能实现的角度出发，将塔台管制模拟系统划分为五个席位。
（1）系统管理员席位。系统管理员拥有最高权限，可对系统训练内容及教员、学员配置进行管理。（2）教员席位。教员席位可通过编辑机场二维数据及各种适应性参数，编辑各种科目的训练剧本，进行训练过程管理。如加载不同训练计划，控制训练的开始、暂停和退出的控制以及系统监控功能。（3）地面管制员席位。地面管制员主要负责监控及指挥飞机在本场内的活动。通过视景系统以及雷达显示屏来监控场面运行情况。并通过相关航班飞行计划、航行通告以及气象系统，通过内话系统向航班机长和车辆驾驶人员发出指令来进行管制。（4）塔台管制员席位。塔台管制员主要负责起飞、进近及复飞阶段的指挥工作。管制学员指挥模拟机长操作主要通过观察三维视景显示屏所反馈的机场终端区的运行情况，以及雷达监控和气象系统反馈的信息。（5）模拟机长席位。配合地面管制员以及塔台管制员指挥，执行相应操作，对飞机运行进行控制，主要包括推出、开车、滑行、等待、起飞、复飞等。
2 系统关键技术
2.1 C/S架构
整个塔台管制模拟系统拟采用C/S结构，用QT开发。客户端为塔台管制学员使用机器，主要提供三维视景显示以及操作指令功能，即塔台管制员指令，对应模拟机长执行该指令，三维视景对应显示飞机运动状态；服务器端为教员使用机器，主要用于学员、机场、飞行计划、教员超控等相关数据的维护，即教员可以在服务器端对塔台管制学员进行管理、维护机场数据、维护训练计划以及特情设置等。客户端实现与服务器端通过没有中间环节的衔接，系统响应速度快；操作界面多种多样且美观实用，可以满足不同用户的不同需求。
C/S结构在管理用户信息系统方面拥有很强的能力，可以让教员在最短时间内对学员进行系统化的管理，是实现复杂空管业务流程的关键技术。本系统通过学员端和教员端的语音通信功能，学员操作指令、教员确认指令、教员机实时操作计算，在学员机上以三维视景的方式实时显示机场各种动态，达到训练管制学员的目的。训练过程控制流程图如图2所示。
2.2 飞机运动仿真建模
飞机运动仿真计算是系统仿真运算模块的核心内容，在仿真系统中起着至关重要的作用。飞机运动仿真计算模块的功能主要实现飞机的各种控制及运动仿真，包括：申请放行、放行确认、申请推出、推出、申请开车、开车、申请滑行、滑行、立刻等待、在某道口前等待，跟随前机、跑道180度调头、跑道外等待、进跑道、穿越跑道、起飞、中断起飞、起落航线、连续起落、复飞、调速、爬升、下降、改变航向、建立盲降、盘旋等待、加入起落航线等。飞行性能的计算依据飞行航段的不同需要采用不同的参数进行计算。所以，在建模时，飞行特性的不同必然要求我们对飞行航段进行分类。因此，根据飞行特点将飞行阶段划分为是十个阶段，分别是起飞滑跑、起飞、爬升、入航爬升、巡航、下降、进近下降、最后下降和着陆阶段[3]。
飞机运动仿真计算模块开始后，塔台管制员对模拟机长发出指令，模拟机长根据相应指令，执行管制员操作，系统首先对管制员指令进行解析，生成飞机运动路径，然后依据飞机性能数据库实时仿真计算出飞机的位置姿态等参数。读取机场数据和训练计划数据，建立线程专门接受模拟飞行员模块和教员控制模块的控制指令和视景模块的反馈信息；建立定时器，每隔一段时间进行仿真运算和对视景模块输出数据；根据控制指令调用相应的功能函数，完成控制指令。飞机运动仿真计算模块流程图如图3所示。
目前主要的飞行器性能模型有CTAS performance model 和Eurocontrol的BADA（base of aircraft data）[4]。BADA是把飞机看成一个质点，在飞机重量不同的情况下，模拟出该质点上的力，建立模型来分析飞机的性能，它由三部分结构组成：飞机性能模型、航空公司程序模型和飞机特征数据[5]。我们依据BADA建立了飞机性能数据库，数据主要用行仿真、航迹预测、排放评估和油耗计算四个方面。本系统主要使用飞行仿真相关数据进行建模运算。
2.3 三维视景场景模拟和显示
三维图形应用的一个重要步骤就是三维建模，视景图象的真实性和绘制速度取决于模型的搭建质量。塔台环境包括机场建筑，跑道，飞机，树木，地形等各种物体。模型复杂，直接利用OpenGL中绘制基本图元方式构建这些物体肯定是不完善的，因此必须使用专门的建模工具展开工作。项目中采用Multigen Creator进行建模，Creator可与多种实时仿真软件结合，在多边形建模、矢量建模、大面积地形精确生成方面具有很强大的功能，在视景仿真、模拟训练、城市仿真、交互式游戏及工程应用、科学可视化等实时仿真领域有着世界领先的地位。利用其可方便快速得构建出飞机，机场等各种复杂模型。其中，视景子系统的总体结构设计及各功能模块的结构设计，视景建模以及具体的场景渲染算法是三维视景场景模拟显示的关键技术点。
塔台模拟机视景部分是一种对时间要求很高的应用，是典型的限时计算、实时渲染绘制。系统中建立运动目标（航空器、车辆等）的动力学模型，模拟目标在地面和进近阶段的运动姿态，为管制员提供视景显示。视景是随时间不断变化的，连续显示视景中气象、飞机以及车辆的变化，要加快视景的切换速度，在微机作为视景工作站条件下（采用高性能CPU 和图形加速部件GPU），需在软件方面精心设计算法，实现基于微机的高效沉浸式三维视景仿真程序设计。此外，本系统还需要为用户提供生动高效的可视化图像，对机场三维场景实时绘制和渲染，显示塔台外所看到的机场场面，包括飞机、车辆，天气等。实现对机场、运动目标和气象效果的仿真模拟。场景内容主要包括：飞机、机场跑道、航站楼、滑行道、车辆、车辆道路以及其他与机场相关的标志性建筑等，还提供望远镜放大机场场面和视景切换功能以便管制员更准确获得所需信息。三维视景效果图如图4所示。
3 结语
本文主要介绍了塔台管制模拟系统的体系结构，席位划分以及系统研制所涉及的关键技术。塔台模拟训练器可用于民航空管从业人员的模拟训练与演习，同时也广泛用于民航、军航院校的养成培训，是空管人员入职培训、在岗培训、复训以及强化训练的重要设备，也是用于机场管制程序设计、新机场设计和机场容量评估的重要装备，具有广阔的市场前景。南京航空航天大学民航学院空中交通管制专业是培养空中管制人员的基地之一，低成本，批量化的桌面塔台模拟器能满足自身本科教学任务需要。其他民航高校，比如中国民航大学，中国民用航空飞行学院，也都在进行塔台模拟的研究工作，其需求也非常大。而国内各民航机场，需求更加强烈，目前已有部分机场配备了大型塔台模拟训练设备，但仍不能完全满足人员培训的需要，高昂的设备成本制约了其普及率。低成本的塔台模拟训练系统正好可以作为大型塔台模拟设备补充，低成本条件下可进行批量配置，满足大部分训练任务需求。
参考文献
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[3]国际民航组织.ICAO DOC8168-OPS/611.空中航行服务程序―航空器运行（第一卷）飞行程序（第四版）[S].国际民航组织，2003.
笔者通过对中央电视台《新闻联播》、《中国新闻》、《走近科学》、《面对面》、《今日关注》等栏目中与“神舟七号载人航天飞行”相关的电视新闻报道、新闻频道的“神七问天特别直播”节目进行统计分析后发现，“神舟七号载人航天飞行”的电视科技新闻报道特色主要表现在以下几个方面。
1、神舟七号飞船工程的主要负责人、相关系统的设计者及宇航员成为报道的主角。据笔者初步统计，《面对面》、《今日关注》、《走近科学》及《中国新闻》(12点)栏目中“神舟七号工程”方面专家(包括设计师、负责人)及宇航员参与报道人次数量累计达到155以上如图一、二，专家的采访报道的主要有以下几种形式：早期的现场报道采访、视频连线现场采访、演播室访谈、早期访谈等。如图二“作为新闻频道惟一的长篇人物访谈类节目。《面对面》栏目在神七报道中发挥自身节目特色和优势，以神七发射任务中的高端人物——航天员、七大系统总指挥、我国载人航天工程领军人物为采访对象，由主持人董倩面对面作深度人物访谈，揭秘鲜为人知的幕后故事，讲述航天人在备战神七过程中酸甜苦辣的人生经历。在发射之前，《面对面》栏目就独家专访了三位航天员：翟志刚、刘伯明、景海鹏，近距离深入地采访，讲述他们的种种经历，人生感受，这在国内媒体仅此一家。”而中央电视台四套的《今日关注》栏目作了7期与“神舟七号载人航天飞行”有关的特别节目，每期节目演播室邀请两位相关的专家，就事态进展穿插相关新闻背景展开话题讨论，播出时间分别在“神七发前”和“神七宇航员安全返回地面”两个时间段。《走近科学》栏目作了9期与“神七”相关的特别节目，重点在于通过报道普及相关的航空航天知识。中央电视台四套12点整播出的《中国新闻》从9月20日到9月29日每天都有15——25分钟与神舟七号相关的新闻资讯。同时在9月20日至9月24目播出的报道中贴上了“期待神七”的显著标签，国内专家及宇航员的采访形式比较多，每期都有直播的现场采访，而关于国外的专家及宇航员的采访大多是早期记者采访的报道，就报道的主要内容而言大部分专家在“神七发射前后”给予热情的祝贺与积极的评价肯定，采访的宇航员主要是有过太空经历的以及产生过重大影响的宇航员。国外的航天专家及宇航员从国家分布来看主要有美国、俄罗斯、巴西、印度等。
2、“专家解读”、“揭秘”等名词是“神七”电视科技新闻报道中的显著标签，是报道的主要内容。笔者对中央电视台“神七”电视新闻报道就报道内容进行筛选后，节选出专家解读内容的部分报道，如资料二所示，主要解读内容为神七工程相关系统及硬件的设计及功能等，这同时也是“神七”电视科技新闻报道的主要内容与亮点。
中央电视台神七新闻报道专家解读内容节选
火箭系统总指挥详解负8小时的工作(09月25日)
神七训练与神六神五的不(09月25日)
火箭系统总指挥：阴天对发射没影响(09月25日)
神七较神六多一个摄像头以看清火箭分离过程(09月25日)
专家认为三位航天员状态良好、精神饱满(09月25日)
三种逃逸系统确保火箭发射万无一失(09月25日)
新一代运载火箭的三项重大改进(09月25日)
神七舒适性比神五神六要好堪比高级轿车(09月25日)
火箭发射前要做哪些调试(09月25日)
舱内航天服和舱外航天服的区别(09月25日)
逃逸塔的功能是什么?如何使用(09月25日)
多种因素确定飞船最佳发射时间(09月25日)
“神七”发射时为什么发射口令很重要(09月25日)
神七飞船未来几天的看A(09月25日)
杨利伟谈“神五”发射全程感受比坐飞机更稳(09月25日)
专家解读“神七”任务航天员的训练内容(09月27日)
3、神七工程进展动态与航天知识普及同步进行神七升天电视科技新闻报道是报道的主要特色。中央电视台《中国新闻》栏目主持人端端在9月20日报道中说：“《中国新闻》和《新闻60分》中推出“期待神七”系列节目，报道中国航天工程技术的发展以及为观众朋友普及航天科技知识。”
二、2008年重大事件电视科技新闻报道特色分析
1、与重大事件相关的专家、学者、工程师、设计者、负责人成为电视科技新闻报道的主角。报道“解读、揭秘、权威”色彩浓厚。
2、重大事件电视科技新闻报道就内容而言。多种学科交汇特点明显。就上述中的两个重大突发事件的报道为例有力学、物理学、天文学、建筑学、信息科学、空间科学、气象学、心理学等学科的交汇综合。比如神舟七号报道从飞船的研制到发射系统的设置都是空间科学、信息科学、气象学等学科专业知识的综合，航天员的选拔训练除了科学的训练方法外还有心理学方面的知识。
3、重大突发事件电视科技新闻报道的同时也在进行相关知识的普及，其中科普报道突出。比如观众了解“神七”的相关动态时也了解了具体的空间科学知识，比如“什么是太空行走?太空行走有什么难度?”、“火箭的作用以及航天服的设置”等。
4、重大事件电视科技新闻报道中标签名词成为事件代名词，其中含有很多的科技成分。专业的代名词如“空间站”、“太空行走”等相关的专家在报道中都做过具体的解释。
5、要求现场报道记者及演播间主持人具有足够的相关科技知识储备，成为电视科技新闻报道的“准科学人”。因为观众的科学知识及科学素养参差不齐，而主持人及现场报道记者承担着在最短的时间内要形象而生动地描述事实真相、工程原理等的重要任务，在完成这个报道任务的过程中，主持人及现场报道的记者要进行大量的相关的专业知识学习与储备，成为了报道领域的“准科学人”。
6、多个演播室多个主持人造就同步直播，运用模型、卫星图、模拟图等展开事件的分析。如在中央电视台9月30日的《今日关注》及新闻频道特别节目《神七岩松访谈》中都运用到了神舟七号飞船的模型。运用多种材料及模型，改变了其以往固定报道模式的同时，也增强了报道的效果。
我国当前正处于迅速发展时期，综合国力不断提高，重大事件多。影响广泛。电视作为重要的新闻媒体在重大事件发生前后都会进行大量集中的报道，其中电视科技新闻报道的特色愈来愈明显，在普及科普知识，及时满足观众知情权，正确的引导舆论等方面发挥着重要的作用。
向杨利伟学口才
杨利伟是我国乘坐“神五”第一个进入太空的宇航员。他是怎么在14选1中脱颖而出的呢?航天局的领导说了三个原因，其中之一是他的心理素质好，口头表达能力强，说话有条理、有分寸。杨利伟认为航天无小事。所以不管做什么事情，都尽自己的最大努力做好。学技术、学政治是如此，训练后的总结会、训练小结也是如此。在总结会上，杨利伟准备充分发言积极，条理清晰，逻辑性强，再加上不慌不忙，故而给领导留下了深刻的印象。在最终确定三人为首飞候选人之时，三人各方面都十分优秀，难分高下，只是考虑到作为我国第一位进入太空的宇航员，要面对全世界的瞩目、接受新闻媒体的采访、还要进行巡回演讲时，才最后定下口才好的杨利伟首飞。口才也能决定命运!所以说不仅航天事业无小事，职场也是无小事的。笔者建议职场的你经常阅读口才方面的报刊书籍，努力训练自己的口语表达能力，在汇报、演讲、发言的多个场合着力表现自己，这样也能引起老板的注意，引来成功的机会。
向费俊龙聂海胜学合作
“神六”飞行前，就被确定为两人飞行。因此，航天局在选拔航天员时，除了成绩优异外，配合默契、善于合作就成为一个很重要的条件。经过一系列艰苦的训练和选拔，综合成绩前六名的航天员最终确定。由于此次“神六”飞行任务必须由两人配合完成，从成绩排名和个人意愿两方面考虑，六名航天员两两配对，形成三个飞行乘组。在“个人意愿选择”这个环节中，费俊龙选择了聂海胜，聂海胜同样选择了费俊龙!两人互相欣赏。费俊龙对聂海胜的评价是“首先海胜的性格比较稳；第二比较善于待人、善于合作，和他在一起工作觉得很愉快；第三就是“实”他不管是训练也好，学理论也好，都比较扎实……研究得比较透，基础打得牢。”聂海胜对费俊龙的评价是“俊龙首先比较严谨，特别是工作作风比较严谨，无论做事还是做工作，事先都想得比较细，比较周到；在工作过程中能够严格按照预先的计划，有条不紊地执行”。经过两人的共同努力，圆满地完成了飞行任务。
费俊龙聂海胜的成功又一次向人们诠释了合作的重要性。实际上，在现实生活中的职场，大多数职场人更善于单枪匹马、我行我素，而对合作、协作、团体作业感到头痛，认为会束缚自己的个性，影响个人水平的发挥。殊不知，公司是一个整体，集体作业的时候更多。如果不善于与人共事，就会阻碍公司的发展，自己被炒鱿鱼就是最终的结果。
向翟志刚学坚持
稍微细心一点的人都会发现，我国三次发射载人航天，翟志刚三次进入梯队!2003年“神五”共有三名候选太空人，分别是杨利伟、翟志刚、聂海胜；2005年“神六”共有三组共六名候选太空人，分别为第一组费俊龙、聂海胜，第二组刘伯明、景海鹏，第三组翟志刚、吴杰。其中翟志刚三次入围，却也两度落选，此前不少媒体都为训练成绩优秀却无缘升空的他感到惋惜。翟志刚两次入选“神五”“神六”梯队，两次与“飞天”失之交臂；而两次落选的经历，也让他更成熟：“我三次进入梯队，非常自豪。前两次虽然都没有上天，但杨利伟、费俊龙、聂海胜去执行任务，与我自己执行任务是一样的。从主观上来讲，谁都想飞，但客观条件只允许上几个人，人的主观愿望必须符合客观实际。”翟志刚坦然面对落选的结果，表示14位航天员人人都很优秀，他们之间不存在谁失败、谁获胜，只是谁先飞一步而已。中国的航天事业任重道远，他说“神六”之后还有“神七”“神八”，还有空间站。他和战友们将一如既往，刻苦训练，为祖国的航天事业贡献力量。
作为国家培养了多年的航天员，谁都想早一步进入太空，实现遨游太空的理想：但理想与现实就是这样的矛盾。翟志刚三次入选梯队，两次落选，却丝毫没有动摇他坚定的信念。这次神七飞行，领导委以他重任：担任“神七”飞行指令长。执行太空行走，就是对翟志刚坚持的最好肯定。
我们的一些职场人士，刚进公司的时候也会努力一阵子，一年半载没有升职，就会泄气抱怨怀才不遇，故而选择跳槽，最终陷入“进入公司……努力一阵……垂头丧气炒鱿鱼跳槽”的怪圈。职场的人士要警惕之。
向刘伯明学动手
在父亲的眼里，刘伯明是一个性格内向、不善于表现自己的人，但他爱钻研，脑子灵。上中学的时候，刘伯明学习成绩一直名列前茅，他最大的特点就是爱拆东西，经常把家里贵的收音机拆了再装上，有时自己还能琢磨安个小风扇什么的。而在同事们眼里，刘伯明被称作“小诸葛”，除了学习好，凡是动脑筋的事他都爱掺和。无论当飞行员还是航天员，每回智力竞赛他都不落。曾有一名以出刁钻问题著称的教官在连续“考问”刘伯明十多个“犄角旮旯”的问题后，也被他的对答如流所“震慑”，从此对他实行“免提”政策。刘伯明的钻研好学是出了名的，落选“神五”飞行梯队之后，他基本上每天都在看书，写笔记，而且包括每天安排两小时学习英语。他的心得是，学知识不能只学表面，一般都得往“根”上追。他在飞船上，一般不记什么开关，而是记管线，通过分析线路，一旦发生故障，就能很快找到原因加以排除。这次“神七”飞行，技术跨度大、任务风险高、航天员自主工作能力强……动手能力强的刘伯明顺利入选也就在情理之中了。
刘伯明勤于动手也能比其他航天员早一步进太空，说明在现实生活中的职场，会干活、比别人干得好也是成功的重要条件，光说不练是职场之大忌。
向景海鹏学镇定
【关键词】支线机场；空管安全；管理
0 背景
伴随我国航空运输业以每年20%的增速在全世界的迅猛发展，航班架次越来越多。各支线机场也迎来的发展的春天，以2012年中国支线机场最多的云南、内蒙贵、新疆三大机场集团为例，各支线机场客流量基本为均为在2012年正增长，其中95%的支线机场增长率超过百分之10%，各集团的支线机场平均增长率均查过各机场集团的干线机场。我国支线机场数量占全国民用机场70%，但是目前支线机场空管安全管理还没有达到成熟阶段，尤其是但在机场运行环境、规章制度、设施和人员等方面相对较弱，导致支线机场空中管安全问题颇多。
1 支线机场空管概况
1.1 支线机场空管
自2002年，中国进行了机场属地化管理改革后，各支线机场的空管工作均移交机场管理，地方支线机场空管这一名词从以下两方面解释：一是地方机场，地方机场一词来源于2002年，我国对全国范围内的机场实行属地化改革。此次改革中除首都机场、机场外之外，其他所有机场划归政府管理。二是空管，我国民航的空中交通管制经改革，目前主要由两大部分构成：一部分是民航局空管局、7个地区分局、37个空中交通管理分局（站）为一体的民航空管系统。另一部分是144个支线机场的空管。民航空管系统主要负责我国主要的44个机场的空中交通管制，管制任务占全国机场管制任务的70%，剩下的30%管制任务由支线机场空管主要负责。
1.2 支线机场空管安全运行状况
我国民航空管行业在“十一五”期间保障各类飞行7693万架次，与“十五”相比增长147.7%，由空管原因造成的飞行事故为零，由于空管原因造成的飞行事故症候得到有效控制。
虽然支线机场空管承担飞行指挥量不多，但由于我国支线机场空管建设及安全管理上存在工作错综复杂、人才短缺、管理粗放、设备简陋等问题，由支线机场空管引起的安全事件时有发生，例如，2010年11月13日在喀什机场发生的一起跑道侵入严重事故症候，当时有A320飞机执行乌鲁木齐-喀什航班，A319执行喀什-乌鲁木齐航班，由于塔台管制员指挥原因导致两家飞机几乎同时对头起降，期间造成一架航班复飞，一架航班中断起飞。相比于空管行业整体的平稳运行，支线机场空管综合保障能力的不足，严重制约了支线机场持续快速健康发展。
2 影响支线机场空管安全的因素
因为空管工作它是高动态和高风险行业，其风险来源也很广，影响空中交通管制的因素较多 。其中参与工作的人员、机场设备、机场运行环境、工作规章以及工作程序是保障空管安全的几大重要因素。因此，对影响支线机场的空中交通管制安全因素进行分析也是一个十分重要的环节。
人为因素。有关部门研究发现形成空中交通管制不安全事件的过程中人的因素占了80%，人为因素已经成为影响空管安全的关键所在。人为因素是指在空中交通管制过程中因为人员的各种操作带来的事故。目前支线机场管制员主要存在以下问题：
（1）程序管制基础不够扎实，不重视进程单的使用或者进程单使用不规范；与机组间的陆空通话不规范，随意性较大。
（2）年轻管制员经验不丰富，对特殊情况处理指挥不果断；成熟管制员以经验为借口，违章指挥，指挥中余地较小。
（3）工作中马虎大意，警惕性不高，中小机场本航空流量较小，对于偶然的大流量会认真对待，对于流量偏小时，常会出现懒散的精神状态，对飞行动态记录不及时；管制员指令不规范，随意性较大；监听席位形同虚设，没有起到相应的监督力度和作用。
（4）支线机场管制员较少，很多机场塔台双岗制，基本是一整天都是同两个人值班，而且还要担负机场运行调度指挥工作，加上民航管制工作压力大，很容易造成管制人员短时间内疲劳，精神紧张。特别是遇到航班延误后突然间的短时间流量增加，管制员不能很快适应，容易造成口吃，思维混乱，不能合理地对飞机进行安全指挥。
环境因素。航线、飞行程序的结构、中小机场的实施布局和空中交通的繁忙程度等，都会对飞行安全产生直接的影响。目前绝大多数支线机场为的飞行程序设计为采用反向落地，即航空器到达机场上空后，通过飞行一个U形程序后对准机场跑道落地。该程序但很大程度的限制了空中交通管制流量，而且在出现大流量航班情况下不能很好的安排好空中航班交通秩序，易造成不安全事件的发生。另外支线机场的跑道多为单联络道，航空器落地后通常需要180度掉头从联络道脱离，很大程度制约了机场的空中流量，而且管制员在安排航空器间隔时，稍不注意，就会造成因为地面的航空器不能及时完全脱离从而空中航空器复飞，或者造成更严重的飞行事故。
天气和设备因素。客观上，雷电、冰雹坏天气增加航空器发生机械故障的可能或者机场设备由于设备老化故障会影响的航空器通信导航、进近，尤其当航空器一旦航空器遭遇恶劣天气或者机场导航设备故障，而飞行人员又有了不好的主观臆断或者盲目蛮干等情况出现时，会容易导致飞行事故发生。目前支线机场在这方面主要存在以下问题：
（1）在支线机场由于航班较少，大多数支线机场不具备航空器监视设备和气象雷达，一旦遇到雷雨天气，管制员只能依靠机组的报告和气象员的观测掌握雷暴和航空器的位置，一旦空中流量增加，管制员很容易指挥航空器误入雷雨危险区，造成飞行事故。
（2）由于支线机场多为亏损企业，资金短缺，很多机场通信、导航设备老化，很容易在飞行期间出现通信、导航信号中断，从而导致飞行不安全事件发生。
其他因素。人、动物入侵飞行区和气球、孔明灯等升空物体影响航空器等，对航空飞行安全造成严重威胁，目前支线机场在这方面主要存在以下问题：
（1）很多支线机场位于偏远郊区或者山区，尤其是旅游支线机场大多数处于风景优美、植物茂密的郊区。2011年7月国务院颁布《民用机场运输保护条列》明确规定，在机场围界外5米范围内禁止种植树木和搭建建筑物，但是在实际情况中仍然得不到执行。因此在支线机场飞行期间外部人员通过攀爬机场周边树木入侵飞行区事件影响空管安全造成航空器复飞或者其他不安全事件的情况时有发生。
（2）在支线机场发生航空器遭受升空物体影响也是屡见不鲜，另外在旅游支线机场，由于地方的民俗习惯和地方政府的管控力度不够，经常会发生地面升空物体（系留气球、孔明灯、烟花等）影响航空器飞行。在航班运行期间空中会出现升空物体影响航空器飞行安全，干扰管制员对航空器正常的管制指挥。
3 提升支线机场的空管安全保障水平对策
人的因素方面，管制人员是空管的主体、实施者，是空管安全的直接保障。他需要良好的心理素质，过硬的专业技术水平，较强的空间想象和思维能力，良好预判能力，良好的决策能力，良好的协调配合能力。因此要从以下几方面提升支线机场管制员业务水平。
（1）一切管制指挥都是建立在管制员正确发出管制指令和机组对指令的准确接收和理解上，而这一切都要借助于标准规范的通话用语。因此要加强管制员培训与交流，提高通话质量，准确、简短的传递管制指令和信息。
（2）进一步加强管制规范和技能的培训，提高管制员的业务技术水平，要不间断学习程序管制安全间隔标准，常熟于心，面对复杂飞行问题有据可依，有章可循。同时，还应该加强对管制复杂飞行冲突和飞行特殊情况的处置培训，训练管制员掌握发生严重飞行冲突时的应急处置方案，在实际管制工作中碰到了类似情况也不会惊惶失措，做到防患于未然以采取，在这些培训和学习背后加强记忆和总结，使之成为自己的工作财富。
（3）管理者要从思想入手，要让管制员从根本上了解其工作的重要性和其不当工作造成的危险性，管制员的每一句话语都可能影响飞机的飞行安全，时刻保持警惕，杜绝麻痹大意，要做到无论航班流量大小都认真对待。从根本上杜绝只要不发生管制事故，干好干坏一个样的心理。对优秀人员进行奖励，对后进人员进行处罚，使管制员的高风险劳动投人和经济收人相协调，从而建立管制员的职业使命感、责任感。
（4）各支线机场管理机构要不断加强空管队伍建设，积极引进管制人员，高度重视并强化管制员培训质量。在制度上切实做好空管SMS建设和运行工作，同时要不断完善规章制度，修订业务手册，加大管理力度，严格管制纪律。要建立行业竞争机制，建设一支令行禁止的管制员队伍，为保证飞行安全提供制度上的保障。
环境因素方面，支线机场应当每年进行一次飞行程序和机场容量的评估，根据机场航班量的增长情况，提前做好机场飞行程序的优化、各类设施的增加、机场的改扩建。以确保机场能够满足航空器飞行和运行的需要。
天气和设备因素方面，在恶劣天气气下，支线机场在缺乏优良设备的情况下，需要长期收集整理分析本场经常出现的恶劣天气，做好各种重要天气的预报，提高预报准确率，及时准确的地为飞行提供气象保障服务。在设备方面，各支线机场应当争取民航安全专项资金加大对空管安全设施设备的投入，及时购买需要的安全实施、设备。同时对老化通信、导航设备进行及时更换，根据机场流量增加情况增加监控设备。
人和动物入侵飞行区因素方面，支线空管部门应当与机场各部门、驻场运行单位之间建立防跑道侵入、发现升空物体协调机制，特别是针对人员、车辆进入地面保护区工作的问题，进行协调，建立机制，就协调程序、通话用语等达成一致。空管部门应当按照风险管理的要求，分析跑道侵入的风险，制定相应的措施和程序。有效利用安全信息，分析总结本机场容易发生跑道侵入事件的时间、地点、场景等情况，不断完善和改进运行程序、通话用语等，开展专项培训。增加监控技术、设备的应用，提高塔台对机场场面的监控能力，利用标记牌等警示手段，提示跑道状况。
气球、孔明灯升空物体等影响航空器飞行方面。支线机场管理机构应当加强对民用机场净空状况的核查。加强和地方政府相关方面的沟通协调，由地方政府出面对其进行管控及时采取有效措施，消除对飞行安全的影响。同时机场空管部门应当每年进行一次净空保护条例宣传和周边村寨走访活动，地方特色节假日期间根据地方节日的特点提前做好飞行安全的保障措施，比如在节日前跟航空公司协调调整节日当天的航班时刻，在可能发生燃放升空物体或者释放气球的地方安排专人进行管控。
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关键词：卫星导航；数据优化；处理工艺；卡尔曼滤波
中图分类号：TN967 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）03-0012-03
美国国防部投入并使用了全球定位系统（GPS），该系统以全天候、全球性和低成本等优势在导航定位技术领域里，显示出强大的生命力和竞争力。在这个局面的影响下，各国纷纷对卫星导航系统进行了研究、论证和研发，并相继将其投入使用。在这个大背景下，我国自行研制的第一代卫星导航系统——“北斗”现也已投入使用。目前，卫星导航系统在海事领域、航空领域和陆地上都得到了大量广泛的应用。为了满足这些有效的需要，实现高精度和高可靠性的定位解算，就成了卫星导航系统技术发展的必然趋势。
1 卫星导航系统的解算方法
在卫星导航系统里，一般采用卡尔曼滤波和最小的二乘估计作为伪距测量值进行绝对定位的解算方法。一般情形下，前者比后者具有更多被估计量的先验信息，所以前者定位精度更高、对系统状态的估计更好。卡尔曼滤波当前在导航系统里被广泛应用，因为它以线性最小的方差估计为估计的准则，通过线性递推公式表达的采用，有着实时性好和存储量小等优点。
2 卫星导航系统解算方法分析
导航定位滤波算法在实际应用过程中，主要存在以下这些问题：
2.1 建立机动载体目标的运动模型
一般情况下，在卫星导航系统中假设卡尔曼滤波器的系统状态方程是匀速或匀加速的直线运动方程。不过在实际的系统中，一般载体的运动状态都是未知的，同时目标运动的环境和背景也非常复杂，所以载体还将要进行部分机动的运动。匀加速运动模型如果在机动强烈的情况下加以采用，会造成相当大的定位误差，所以要合理假设目标机动
模型。
2.2 非线性滤波
因为非线性方程是卫星导航系统的观测方程，因而在实际情况下，载体目标运动方程也通常为非线性。通常采用扩展的卡尔曼滤波，在卫星导航系统里对系统的方程能进行线性化的处理，不过这类方式会导致引入的线性化带来一定误差，并降低滤波器的有效估计性能。所以要解决这个问题，就必须采用比较好的非线性滤波技术。
2.3 计算机字长有效效应的限制
计算机的字长比较有限，误差一般在舍入时产生。增加观测历元导致误差累计到相应程度，就能让滤波的误差的协方差阵失去相应的正定性，并大大降低滤波的精度，进而造成发散。
2.4 对滤波器设定参数
在进行状态估计的过程里，卡尔曼滤波需要设定状态的初始估计值、系统噪声方差阵、误差的初始协方差阵和观测噪声方差阵。设定这些参数如果偏离系统实际统计特性比较严重，比较大的定位误差也会对应产生。
3 卫星导航系统组成及技术分析
3.1 卫星导航系统组成
目前常见的卫星导航系统的接收机包括检测接收机、基本型用户机、高动态接收机和双模型用户机这几类。这些设备终端的产生和应用背景各自不同，用于地面运控系统检测站数据采集并未固定位置的是检测接收机；用于中低动态用户定位导航为主的是基本型用户机和双模型用户级；而用于星载和弹载等高动态用户导航定位和目标精确打击为主的是高动态接收机。由此可以看出，在不同的终端设备中，相应所处的噪声来源和应用场景都相互不同。在复杂背景里的定位精确，就无法用标准的卡尔曼滤波来进行导航系统的信息处理。
3.2 卫星导航系统技术分析
能够在导航定位系统中采用滤波技术，都是因为物体的惯性造成的。面对所有物体运动，定位导航系统都应当遵循牛顿定律，利用了这个事实的就是定位导航滤波技术。
广泛采用在卫星导航系统里的，是扩展的卡尔曼滤波算法在滤波算法的广泛采用。这个通过对线性化方程的得出，采用标准卡尔曼滤波算法进行有效的滤波。在标准的卡尔曼滤波只用在线性系统的问题上，进行了很好的解决。不过也有一些缺陷，这就难以避免同时也引入了线性化误差，且稳定性和精确度都没有很高。
3.3 卫星导航数据优化处理在实际中的应用
对于卡尔曼滤波器处理GPS来对数据进行定位，从而提高GPS定位精度，这是一种适用并有效的技术，不需要增加额外的硬件，从而有效降低了用户的成本。这个方式是一类自助式的定位技术，具有一定的战略性意义。因此，在GPS定位领域，卡尔曼滤波方法应用比较广泛，并且有新的研究成果不断问世。卡尔曼滤波理论的提出是在20世纪60年代。它通过时域上递推算法的采用，数据处理完全在数字计算机上进行，从而开启了随机估值滤波理论的新方式。
这个理论一经提出就受到广泛关注，并且应用到了美国著名的阿波罗登月工程当中。直到目前，它仍是信号处理、控制和通信等多个领域中最为重要、最为基本的工具和计算方法之一，并广泛应用到工业、航天、航空和社会经济等领域。
要在导航系统里更为充分地对GPS定位功能的作用进行发挥，并把GPS的应用领域大力拓宽，就要尽量提高GPS的定位精度，差分GPS技术虽比较接近这个目标和要求，但是也需要基站的大力建设和增加成本投入等，这个非自主的定位方式还存在着相当的安全隐患，并且对于投入的增大表现出极大敏感。要配备通讯模块，并在此基础上利用用户端需要基站信息的特点，从而达到和增加用户对于成本管理的措施手段。
卡尔曼滤波器能对量测结果以及估计经过进行不断修正，从而得到最优的估计。在简单易行的推递过程中，通过在实际应用中采用这个方法的方式，达到预期效果，从而得出本理论是基于GPS动态的数据处理以及导航计算中非常自然的结果。不过卡尔曼滤波算法的前提条件要求也比较苛刻，它不但要求观测方程式线性和目标系统的状态方程都不存在模型不匹配的现象，还对于服从方差已知的零均值高速分布在初始状态和噪声模型的先验统计特性当中的要求进行了说明。没有满足上述条件的情况，其结果也就不是最优秀的。计算机由于字长有限等因素，能引发滤波发散并破坏卡尔曼滤波算法的计算条件，从而渐渐预测误差方差阵越趋向和接近零，在实际中真实值和滤波结果相差越来越远，并且导致失去了滤波作用的完全性。
因此，要把GPS动态的数据处理和导航计算用卡尔曼滤波进行研究的时候，就要牢牢结合GPS定位数据本身的特点，对卡尔曼滤波计算造成影响的各因素加以充分考虑和分析，同时采用各类相对有针对性的方法和行为，从而提高定位的精度，防止滤波发散。
4 结语
本文对卫星导航系统里，优化处理卫星导航定位信号的方法进行了一定的研究和说明，并在实际应用中起到了很好的效果。通过对滤波技术的有效介绍，指出其存在的种种不足之处，并对各自的优缺点进行了对比和有效分析。试验后得出的数据充分说明：卡尔曼滤波法的特点是：滤波值精度比较高，并且具有很强的适应性和工作稳定等特征。这些特征的总结，对于其大量应用于卫星导航数据优化处理工艺的分析上，有着重大而深远的
意义。
参考文献
[1] 包海.GPS精密单点定位中对流层延迟改正模型的研究与分析[D].中南大学，2008.
[2] 范建军.GNSS三频精密测量定位系统的数据处理理论及方法研究[D].国防科技大学，2007.
【关键词】 内河水运；船型；航道；绿色水运
1 内河航道与船型发展的关联性体系
《交通运输“十二五”发展规划》将内河水运确定为转变交通运输发展方式、加快现代交通运输业发展的战略重点，内河水运发展进入新阶段。2013年6月，交通运输部何建中副部长在交通运输部水运科学研究院调研时对涉及内河水运发展的“眼前迫切需要解决的问题”，指出：实现航道、船舶、港口的优化配置，既要提升通航能力，又要选择合理的船型，还应建设专业化港口，其中的优化组织值得深入研究。
随着我国内河水运的发展，航道越挖越宽、越挖越深，内河船舶也不断地向标准化、大型化方向发展。航道与船型应如何相互适应并协调发展，找到一个优质的平衡点，将内河水运的运输效益最大化，是需要深入研究和探讨的。为此，基于交通运输部重大科技专项DD黄金水道通过能力提升技术中的有关内容，确立了优越性分析逻辑（见图1），分析内河航道与船型协调发展关系，探讨内河船型发展相较于航道发展的优越性，为内河水运的建设提供参考。
2 内河航道与船型发展的优越性分析
2.1 法制水运
近10年来，我国内河水运建设和发展取得了显著成绩，形成了以长江、珠江、京杭运河、淮河、黑龙江和松辽水系为主体的内河水运格局，对促进流域经济协调发展发挥了重要作用；但是，我国内河水运发展水平与国民经济和综合运输体系发展的要求仍然存在较大差距，2011年1月国务院出台的《关于加快长江等内河水运发展的意见》（以下简称《意见》）提出了进一步发挥水运的优势和潜力。在《意见》中，内河航道与船型的关联性主要体现于“发展目标”和“主要任务”。
2.1.1 发展目标
《意见》指出：“利用10年左右的时间，建成畅通、高效、平安、绿色的现代化内河水运体系，建成比较完备的现代化内河水运安全监管和救助体系，运输效率和节能减排能力显著提高……到2020年，全国内河水运货运量达30亿t以上，建成1.9万km国家高等级航道……运输船舶实现标准化、大型化，长江干线运输船舶平均吨位超过 t。”
可见，内河航运的发展已然上升到国家战略地位，航道规划和船型发展成为内河航运发展目标的重要部分。航道作为发展内河航运经济的载体，需以船舶为媒介来发挥内河水运的优势，其中：在增加航道通航能力、提高船舶运输安全性等方面，协调发展船型与航道将较好地促进内河水运优势的发挥；在优化船舶运输组织形式、提升运输效率、调整船舶运力结构等方面，更多取决于以船型为主导的内河水运。
2.1.2 主要任务
为加快推进全国内河水运的发展，《意见》指出了内河船型与航道发展的主要任务，其中：第8项任务的主要内容说明了航道建设对内河水运发展的需求；第9D12项任务的主要内容是针对内河航道和船型，分别从“高效、平安、绿色、畅通”等4个方面明确了建立现代化内河水运体系的要求，说明内河航道和船型发展均是发挥内河水运优势所需考虑的因素，但尚未划分主次，仅是强调水运各产业间的协调发展。
在内河船型发展方面，虽然近年来内河船型大型化和标准化得到了大力推广，但内河运输船舶的现代化水平远落后于其他运输方式，且相比于内河航道加宽疏浚、维护水深、通航能力等问题，内河船舶与现代化内河水运体系发展要求的不适应范畴更为广泛，表现在：船型发展与内河水运基础设施不匹配；船舶技术性能落后；节能减排水平不高；运输方式陈旧；船龄结构不合理；船型尺度杂乱；运力结构有待优化。为促进内河水运优势的发挥，船型在很多方面还有待优化。
2.2 高效水运
航道作为水运的载体，其规划尺度在一定程度上限制了船舶的通航能力，而船闸作为航道上的节点，决定了航道上航线的通航运输效率。如何推进高效的水运进程，对于现代化内河水运体系的发展来说，意义重大。由此可以认为，船闸与船型之间的适应关系是内河航道与船型之间适应关系的研究分支。
2.2.1 通航节点
借鉴国外内河水资源综合利用的成功经验，梯级渠化是内河水资源开发最有效的方式。发挥梯级渠化后的内河航道最大的通航效能，除了要求船闸和航道标准化外，必然要求船型与船闸平面尺度的高度匹配。我国内河水资源丰富，支流众多，一些河流早已实现渠化，还有一些河流在大规模兴建船闸、升船机等通航设施。一些通航压力不大、内河运输市场正处于培育期的流域，其船型尺度与通航设施的矛盾并不突出，但对于通航压力较大的长江三峡船闸、长洲船闸等来说，过闸船型的主尺度能否有利于提高船闸通过能力，已成为内河水运能否发挥优势的关键因素。当船闸通过能力成为社会稀缺的自然资源时，一种好的船型尺度不仅能考虑到船舶自身的经济性，更重要的是能有效利用闸室面积，减少过闸时的资源浪费；因此，优化船型尺度，推进过闸船舶的船型标准化进程，是提高闸室面积利用率，进而提升航道通航能力的必要措施。
2.2.2 提升空间
根据船闸设计规范要求并经通航实践证明，船闸通过能力主要由日均过闸次数、一次过闸平均吨位和年通航天数等三大因数决定，即“能力三要素”。以长江三峡船闸为例，通航10年来，年通航天数保持在350天以上，年通航率在94%以上，大大超过了84.13%的设计指标，进一步提高年通航天数的空间很小；因此，要提高长江三峡船闸通过能力，只能从提高日均过闸次数和一次过闸平均吨位入手，而这2个指标又与船型标准化程度密切相关。据统计，2008D2012年长江三峡船闸闸室面积平均利用率为73.82%（见表1），存在很大的提升裕度，为船型优化营造了提升的空间。
目前，我国内河过闸船型尺度杂乱，且与闸室平面尺度匹配较差，是影响内河水运优势高效发挥的关键因素。虽然《川江及三峡库区运输船舶标准船型主尺度系列》及其修订版在一定程度上规范了过闸船型尺度，但部分船型尺度未充分考虑与长江三峡船闸平面尺度的适应性。例如，～吨级干散货船舶的主尺度为长105～110 m，宽17.2 m和19.2 m，在匹配闸室长度和宽度方面，该类船舶不能与其他船舶有效组合，只能与小于吨级的小型船舶组合。随着小型船舶逐渐退出市场，尽管一次过闸吨位呈增长趋势，但闸室面积利用率很难再提高；因此，2012年交通运输部颁布了《长江水系过闸运输船舶标准船型主尺度系列》，对原有2004年、2010年颁布的过闸船舶主尺度系列进行了简化、归并，取消了17.2 m和19.2 m船宽的主尺度，增加了船长130 m，船宽的大长宽比主尺度。新的主尺度系列对长江三峡船闸的适应性大大提高，便于船舶组合过闸。推进内河船型标准化，有利于提高航道的通航适应性，符合内河水运高效经营的需求。
2.3 科技水运
航道与船型的协调发展是内河水运优势效益的体现，其间的集约发展、协调发展、持续发展、科技发展等均是管理者和决策者需要考虑的因素，但对于经营者而言，考虑更多的是自身船舶的经营效益以及对航道的适应能力等。在此背景下，我国大力推进内河船型标准化进程，并带来可观的经营效益，间接体现了发展船型对发挥内河水运优势的必要性。
2.3.1 运力结构
当前，在相关政策引导、政企积极贯彻下，我国内河船型正向着大型化、标准化、专业化方向发展，内河运力结构得到了明显改善。截至2013年，长江沿江七省二市内河运力规模达到万t，货船平均吨位达到809 t，相比2010年的536 t提高了50.9%。近年来，川江及长江三峡库区共新建符合其标准船型主尺度系列船舶艘，新建船舶能够符合标准化的比例达到了98.5%。可以预见，在船型标准化进程的发展中，主尺度系列标准将会更加完善，优秀示范船型将会得到大力推广，从而提高与船闸、升船机等航道通航设施的适应性，更加高效地完成内河水运任务。
此外，通过船型标准化工作，还提高了船舶专业化水平，集装箱船、油船、化学品船、滚装船和商品汽车运输船等专业化船舶得到快速发展。与此同时，船舶专业化水平的推进也必然带动相关先进设计理念、方法、技术、材料、设备等的科研和应用，进而激励与航道科技共享，激励现代水运先进性建设，体现内河水运运输方式的优越性。
2.3.2 经济效益
针对内河水路运输产业的经济效益而言，其投资主要应用于船闸、港口、航道、船舶及相关设备的发展和维护；其盈利主要取决于内河水运的经济效益。仅对航道和船舶而言，虽然水路运输的健康、快速发展与航线开通、航道开发、航道等级提高等所带来的经济效益密切相关，但其经济效益主要反映在船舶运输费用的节约给社会带来的贡献；因此，船舶的单位运输成本对航道规划与船型发展相协调的经济评价，乃至内河水运经济评价至关重要。
据统计，2010D2013年长江干线船舶平均吨位从880 t提高到 t，西江航运干线船舶平均吨位从777 t提高到 t。以干散货船舶为例，按目前长江干线和西江航运干线平均运距400 km计算，当船舶吨位从800吨级提高到吨级时，必要运费率从0.0875元/tkm下降到元/，即单位运输成本下降了13.3%。按2012年长江水系和珠江水系完成货物周转量亿tkm计算，因船舶大型化而节约的当年运输成本为101.6亿元；但是，与发达国家内河航运船舶的平均吨位相比，我国内河干线的船舶吨位仍然偏低。此外，截至2013年底，长江干线和西江航运干线分别完成《全国内河航道与港口布局规划》要求的99.5%和101.3%，且航道等级均已达到Ⅲ级（吨级）及以上水平。综上可见，在我国内河干线航道发展良好的背景下，内河船舶大型化将会继续推进，因此，通过增加船舶吨位来降低运输成本也将为内河水运创造更大的经济效益。同时，相对航道规划而言，船型发展不仅投资低，而且带来的经济效益也将更加迅速。
2.3.3 安全状况
在国家越来越强调“以人为本”的今天，安全发展是内河水运现代化发展的基础，现代化先进技术、设备的应用都应以保障安全运输为主。安全的现代化的基本要求是严格执行水运行业相关法规规范，因此，不断修订和完善内河运输船舶标准、航道通航标准及其相关港航设施标准等是促进内河水路运输业安全性能提高的直接动力。
通常，内河船舶运输的安全性能取决于3个因素：（1）船舶自身因素，主要指船舶自身属性带来的安全隐患，包括稳性衡准数、稳性消失角、船体总纵及局部强度、航向稳定性和回转性、倒车制动性；（2）航道因素，主要指船舶与航道尺度（水深、河底宽度、弯曲半径）及船闸尺度（闸室水平面面积）的不适应性而带来的安全隐患；（3）人为因素，包括人员操纵疏忽、业务能力不足、监管体系不完善、消防及救生设备使用不当等问题。其中的航道因素主要体现在船型与各设施尺度的适应性上，虽然通过规划、投资、建设、经营后能缓解上述问题，亦能为水路运输业提供持续发展，但工程规模的宏大又会带来资金来源难、投资回收期长、规划时间长等诸多问题，而通过船型标准化来提高水运安全，不仅能调整尺度的不适应性，而且也能在一定程度上解决船舶自身属性所带来的安全隐患。
此外，交通运输部出台《老旧运输船舶和单壳油轮提前报废更新实施方案》的初衷之一也是通过淘汰安全技术状况差的老旧运输船舶，以降低船舶密度，改善航行秩序，减少水上交通事故。长江海事局统计显示，2013年其辖区全年发生一般等级以上交通事故14起，死亡、失踪37人，沉船12艘，直接经济损失达万元，比2009年分别下降67.1%，14.0%，57.1%，69.6%。由此可见，在政策引导下，以优化船型为重点的工作，对水运安全意义重大。
2.4 绿色水运
在国家确立的“资源节约型、环境友好型”社会背景下，在交通运输部颁发的《公路水路交通运输节能减排“十二五”规划》政策指引下，“绿色水运”已然成为构建现代化内河航运体系的组成部分，其中，航道与船型的绿色发展适应性关系已逐步纳入“绿色水运”的研究范畴。
2.4.1 能源结构
我国内河船舶数量多，能耗大，能源使用结构单一。据统计，截至2012年底，我国拥有内河运输船舶16万艘，每年耗油量（包括柴油、燃料油等）超过万t以上。此外，我国原油进口依赖度也已高达60%。因此，国家开始对能源结构进行战略性调整，并于2012年《天然气发展“十二五”规划》，提出到2015年天然气在国家能源消费中所占比例从4%上升到7%～8%。
在我国终端能源消耗量前两大领域中，工业的能源结构以煤炭、油品为主；交通运输、仓储和邮电业绝大部分以石油产品为主；天然气占少数，主要应用在公路方面，船舶领域基本为零。据统计，2012年交通运输业汽、柴、煤等燃料消耗量约占全国终端消费总量的50%，其中，水路运输的能源消耗量在交通运输业中的比例约为20%。
从能源应用来看，我国内河船舶仍以化石燃料为主，在“绿色水运”发展进程中尚处于初级阶段；因此，在船舶领域推广资源丰富的液化天然气以及太阳能、风能、核能等清洁能源具备广阔的科研及应用空间，也将有助于国家构建多元化的能源结构，减少对石油的依赖，促进环境保护。鉴于此，在“绿色水运”的背景下，相比于航道及其基础设施建设，推进船型及其技术的发展，将更加符合国家能源结构调整的战略目标。
2.4.2 节能减排
当前，气候变化问题已成为影响人类社会发展的重大课题，我国作为温室气体排放的主要大国，面临着越来越大的国际压力。同时，我国经济发展与资源环境的矛盾日益突出，节约资源、保护环境、发展低碳经济已成为我国的基本国策。我国又是交通运输能源消耗大国，尤其是水路运输能耗，每年在我国石油消费中都占较大比重。近年来，尽管内河运输船舶的节能减排工作取得了一定成绩，但与国外先进技术相比，还存在较大差距；因此，为提高内河水运的绿色化水平，应推进环保技术包括水污染、气体污染、噪声污染等控制技术的广泛研发和应用，例如，安装油水分离器、污水处理装置、消声系统等。综上所述，绿色技术主要应用于船舶发展，因此，进一步提高内河船型及其技术的发展，相比于优化航道建设，更有助于“绿色水运”的发展。
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