王婷婷

摘 要：伴隨航空業(yè)發(fā)展日漸擴(kuò)大，隨之也產(chǎn)生了一系列問題，基于一些發(fā)達(dá)國家經(jīng)驗(yàn)和我國國內(nèi)航空業(yè)發(fā)展實(shí)踐，如何提高飛機(jī)的安全性、快捷性成為現(xiàn)代航空業(yè)發(fā)展面臨的重要瓶頸，也成為民航事業(yè)必須面對的客觀事實(shí)，利用新的技術(shù)手段，為民航事業(yè)服務(wù)，這樣是民航業(yè)不斷追求的方向?；诖耍疚闹饕统绦蚬苤频嚼走_(dá)管制過渡的優(yōu)越性和運(yùn)用過程中發(fā)現(xiàn)的不足，并對發(fā)展中的新CNS/ATM的技術(shù)進(jìn)行研究，以借鑒與參考。

關(guān)鍵詞：程序管制;雷達(dá)管制;優(yōu)越性體現(xiàn)

中圖分類號：V335.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0 前言

近年來，伴隨科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展以及我國綜合國力的不斷提升，航空業(yè)近年來呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢，其發(fā)展速度與規(guī)模空前，使得我國空中力量變得越來越強(qiáng)大。但這些也給民航管制也帶來了巨大影響。所謂民航管制，即對空中飛行的航空器各方面活動(dòng)進(jìn)行控制和管理的工作內(nèi)容。由于飛行過程當(dāng)中的航空器，時(shí)常受到很多因素影響，尤其是自然條件對航空器的正常飛行影響極大，惡劣天氣條件對于航空器的飛行造成巨大限制，這些限制主要體現(xiàn)在時(shí)間、起飛條件和空間條件等方面的限制。而當(dāng)前科學(xué)技術(shù)日益提升的背景下，民航管制也獲得了巨大發(fā)展，在這其中最為突出的變化是程序管制逐步邁向雷達(dá)管制，這是由于當(dāng)前航班量增長速度越來越快，給空管工作帶來的負(fù)擔(dān)也在日益加重，而目前我國傳統(tǒng)的一些管制手段依然是運(yùn)用程序管制，這種管制方式與當(dāng)前航班大流量需求很不適應(yīng)，應(yīng)當(dāng)快速轉(zhuǎn)向雷達(dá)管制，而改進(jìn)雷達(dá)設(shè)備以及聯(lián)網(wǎng)，也給管制員推行雷達(dá)管制，與國際民航組織有效接軌創(chuàng)造了非常有利的途徑。對于實(shí)施雷達(dá)管制而言，是精確和主動(dòng)掌握飛行動(dòng)態(tài)，更使管制技術(shù)向經(jīng)理方向發(fā)展提供了非常好的平臺(tái)，過去程序管制，要求和同行線同高度航空器達(dá)到十分鐘的最小水平間隔，這在中大型飛機(jī)方面，距離需要超過150 km，而運(yùn)用雷達(dá)監(jiān)控程序管制需要75 km，而雷達(dá)管制間隔僅需要20 km，大幅提高了單位空域利用率，極大地增加了架次容量。這些數(shù)據(jù)使得雷達(dá)管制的優(yōu)勢充分凸顯出來，下文將對雷達(dá)管制優(yōu)越性予以分析探討，并對其存在的不足進(jìn)行研究以供參考。

1 程序管制的基本概念

程序管制是指空中交通管制員根據(jù)飛行計(jì)劃和飛行報(bào)告，判斷飛行中的航空器的位置（含水平位置和垂直位置），調(diào)整航空器的間隔和高度，以確保航空器間有必要的安全間隔的管制工作方式。在這種管制方式下，航路上航空器同高度水平間隔通常為10分鐘或15分鐘，進(jìn)近階段航空器同高度水平間隔通常為5分鐘。程序管制方式對設(shè)備的要求較低，不需要相應(yīng)監(jiān)視設(shè)備的支持，其主要的設(shè)備環(huán)境是地空通話設(shè)備。管制員在工作時(shí)，通過飛行員的位置報(bào)告分析、了解飛機(jī)間的位置關(guān)系，推斷空中交通狀況及變化趨勢，同時(shí)向飛機(jī)發(fā)布放行許可，指揮飛機(jī)飛行。

2 雷達(dá)管制的基本概念

雷達(dá)管制是指管制員利用一次或二次雷達(dá)所探測到的航空器的位置信息（包括水平和垂直位置），調(diào)整空中飛行的航空器間隔的管制工作方式。雷達(dá)管制員根據(jù)雷達(dá)顯示，可以了解本管制空域雷達(dá)波覆蓋范圍內(nèi)所有航空器的精確位置，因此能夠大大減小航空器之間的間隔，使管制工作變得主動(dòng)，管制人員由被動(dòng)指揮轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)指揮，提高了空中交通管制的安全性、有序性、高效性。

3 雷達(dá)管制與程序管制的區(qū)別

程序管制員與飛行員之間的通信采用甚高頻（VHF）通信或短波單邊帶（HF）通信。雷達(dá)管制與程序管制相比是空中交通管制的巨大進(jìn)步。與程序管制相比，在雷達(dá)管制條件下空間利用率可以成倍提高。如在程序管制條件下，兩架沿航路高空飛行的航空器的飛行間隔為10分鐘，大約150 km。從理論上講，雷達(dá)管制條件下處理航空器的能力是程序管制的7倍之多。目前，許多發(fā)達(dá)國家都是采取程序管制和雷達(dá)管制相結(jié)合的方式。在飛行量較大的地區(qū)，程序管制方式已大多被雷達(dá)管制方式所取代。在飛行量較小和在自然環(huán)境不適宜建雷達(dá)站的區(qū)域采用程序管制。

4 我國航路實(shí)施雷達(dá)管制的措施

實(shí)施雷達(dá)管制必須要使管制員看得見、聽得到、說得出去，要達(dá)到這些要求，實(shí)施雷達(dá)管制的航路必須限制在有效空管二次雷達(dá)和VHF二重覆蓋范圍內(nèi)，并且管制移交須有雙路由保障;其所屬的管制單位必須要有高效、可靠的管制設(shè)備，能及時(shí)掌握雷達(dá)、導(dǎo)航、通信設(shè)施的工作狀況，及時(shí)得到有關(guān)的航行情報(bào)和氣象信息，以及所轄范圍內(nèi)軍方等部門的飛行動(dòng)態(tài)。

5 雷達(dá)管制優(yōu)越性體現(xiàn)

5.1 流量增大非常突出

飛行發(fā)展離不開航班量的增大，這也是進(jìn)行雷達(dá)管制的最突出特點(diǎn)，實(shí)施空中交通管制，對航空器現(xiàn)實(shí)位置與運(yùn)行域圖充分掌握的前提下，航空器位置信息通過程序管制來進(jìn)行獲取，來對被動(dòng)記住位置報(bào)告進(jìn)行接收，所以管制員通過分析幾組間隔位置報(bào)告，便可對抽象數(shù)字進(jìn)行計(jì)算獲取，常規(guī)報(bào)告的航空器飛越報(bào)告點(diǎn)和調(diào)配中心飛行的具體位置迅達(dá)，是陸空通信程序管制的重要內(nèi)容。而通過雷達(dá)管制，雷達(dá)屏幕上可以直接顯示航空器信息，管制員也能客觀的對航空器間隔進(jìn)行判讀，對于陸空通信而言，屬于飛行申請以及最干凈的管制指令，流量大小也受到間隔因素的影響，只有將間隔縮小于相同管制區(qū)域當(dāng)中才能對更多的飛機(jī)進(jìn)行容納。在垂直間隔方面，程序管制和雷達(dá)管制區(qū)別不大，運(yùn)用相同的高度層間隔，針對于縱向以及橫向間隔，運(yùn)用雷達(dá)管制能夠有效縮小飛機(jī)間距離。雷達(dá)管制不小于10 km的雷達(dá)飛行間隔，但程序管制，相同高度以及航跡，飛翔速度不同的航空器，如果前機(jī)與后機(jī)相比達(dá)到每小時(shí)80 km以上的真空速度時(shí)，在相同位置報(bào)告點(diǎn)飛躍的兩個(gè)飛機(jī)，其間隔應(yīng)當(dāng)有三分鐘以上，根據(jù)每小時(shí)900 km進(jìn)行地速計(jì)算，縱向間隔也在45 km。

5.2 雷達(dá)管制中管制員更加有主動(dòng)性

雷達(dá)管制非常的直觀，工作人員為了了解航空航向、飛行高度、位置與地速等信息時(shí)便可借助雷達(dá)屏幕清楚的知曉，還能對空域整體情況充分把握與具體實(shí)際充分結(jié)合，對飛機(jī)進(jìn)行相應(yīng)引導(dǎo)，使其更加激動(dòng)的飛行。特別是存在較多沖突時(shí)，工作人員可通過雷達(dá)進(jìn)行引導(dǎo)對航空器進(jìn)行指揮，使其航向合理轉(zhuǎn)變，將沖突給繞過，避免了管制員，只借助幾組位置數(shù)據(jù)開展計(jì)算便可將抽象數(shù)字給獲取。常規(guī)報(bào)告航空器飛越報(bào)告點(diǎn)和詢答調(diào)配中心飛行實(shí)時(shí)位置，這是陸空通訊方面程序管制重要的內(nèi)容，與飛行員機(jī)組位置有效結(jié)合對飛機(jī)突突做出判斷，并運(yùn)用有效的調(diào)配方法和措施進(jìn)行應(yīng)對。

5.3 調(diào)配手段更加科學(xué)化

當(dāng)遇到?jīng)_突時(shí)雷達(dá)管制非常的靈活，管制員在雷達(dá)管制條件下便可和航空器充分結(jié)合，對航跡進(jìn)行計(jì)算，并有效監(jiān)控地面障礙物，應(yīng)對偏航或者出現(xiàn)飛機(jī)撞地等情況，航空器于雷達(dá)管制條件下，均可以通過飛行調(diào)配各個(gè)方面，如對速度進(jìn)行控制，航向進(jìn)行控制等，在最低間隔標(biāo)準(zhǔn)方面，雷達(dá)管制和航空器的性能完全脫離，而且也脫離了地面導(dǎo)航精度存在的關(guān)聯(lián)性，雷達(dá)天線與航空器存在的距離將最佳的最低間隔標(biāo)準(zhǔn)給決定，使得雷達(dá)最低間隔標(biāo)準(zhǔn)有效縮減，更利于管制員更利于管制員運(yùn)用各種手段進(jìn)行調(diào)配。

6 雷達(dá)管制表現(xiàn)出一些問題

6.1 雷達(dá)管制的視覺誤差

一些管制員由于存在較短的工作時(shí)間，時(shí)常容易出現(xiàn)一些視覺誤差，常常會(huì)導(dǎo)致目測的視覺距離和具體雷達(dá)標(biāo)牌連線測量有一些誤差存在，因此管制員在此方面認(rèn)識必須要客觀深刻，由于管制嚴(yán)，很多時(shí)候在判斷距離等相關(guān)雷達(dá)信息方面，很多都是借助目視來實(shí)現(xiàn)，由于工作強(qiáng)度相對較大，工作人員不能在較短時(shí)間內(nèi)通過繁瑣的測量形式來實(shí)現(xiàn)，如此一來，會(huì)導(dǎo)致管制員工作負(fù)荷進(jìn)一步加大，而運(yùn)用相應(yīng)的措施，管理員很多時(shí)候都是進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)積累和總結(jié)，最大程度的控制誤差的出現(xiàn)。

6.2 雷達(dá)管制的范圍局限性

在信號覆蓋方面，雷達(dá)范圍具有有限性，全球有著非常廣泛的地域特征，而且存在很多國家，不同地區(qū)有著不同的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，在空中交通方面差異性也非常的突出，而且還存在沙漠、海洋、森林，這些導(dǎo)致雷達(dá)信號無法到達(dá)，致使這些區(qū)域出現(xiàn)空白，難以為這段提供更好的服務(wù)，地空之間此系統(tǒng)信息交換，主要借助音與二次雷達(dá)，但信息量交換方面也有很大的局限性，特別是存在較多飛機(jī)數(shù)量時(shí)，以至于s模式下，二次雷達(dá)在識別飛機(jī)將二次應(yīng)答信號發(fā)回時(shí)時(shí)常出現(xiàn)一些混淆，使得系統(tǒng)容量受到很大限制，并使飛機(jī)流量得到很大限制。

7 新CNS/ATM的技術(shù)

導(dǎo)航，通訊以及監(jiān)視是空中交通管理系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)技術(shù)，新CNS/ATM技術(shù)是綜合運(yùn)用數(shù)字通信以及衛(wèi)星技術(shù)，突破豐富的航空信息地域限制，能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行自動(dòng)化共享，自動(dòng)化獲取航空信息，使得管制干涉有了強(qiáng)大的技術(shù)支撐。GPS與GLONASS是新CNS/ATM的GNSS導(dǎo)航，INMARSAT-Ⅲ能夠?qū)Χㄎ痪葘?shí)時(shí)改善，使得民用導(dǎo)航更加可靠，GNSS在空基空中交通管理系統(tǒng)占據(jù)重要的核心地位，主要包括GPS以及GLONASS與INMARSAT，同時(shí)還涉及一些其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，運(yùn)用GNSS飛機(jī)能夠達(dá)到整個(gè)航程均為直線飛行狀態(tài)，使得飛機(jī)間隔大幅縮短，十分的省油與省時(shí)，而且還極大地保證了準(zhǔn)點(diǎn)率與安全性，使得空間利用率得以大幅提升，并在此前提下，達(dá)到自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視的效果。

8 結(jié)語

在當(dāng)前民航事業(yè)高速發(fā)展背景下，我國空中交通流量的持續(xù)高速增加，有限的空域資源越發(fā)緊張的現(xiàn)狀，嚴(yán)重制約了空中交通管制的效率提升，造成航班大面積延誤，也給管制員的工作帶來被動(dòng)。而解決這一問題最基本的方法就是將現(xiàn)有管制方式平穩(wěn)安全的過渡到雷達(dá)管制，即在我國空域內(nèi)實(shí)施雷達(dá)管制。因此，在新的發(fā)展形勢下，更應(yīng)當(dāng)對管理機(jī)制不斷改善，優(yōu)化管制方式，推進(jìn)雷達(dá)管制發(fā)展步伐，實(shí)現(xiàn)程序管制向雷達(dá)管制平穩(wěn)過渡，改善當(dāng)前交通流量狀況，才能更好的推進(jìn)民航事業(yè)獲得更好的發(fā)展，為民航事業(yè)做出更大的貢獻(xiàn)。

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