美国航母空中交通管制中心与国内区管中心的比较分析

(整期优先)网络出版时间:2016-08-18
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美国航母空中交通管制中心与国内区管中心的比较分析

唐果

民航湖南空管分局湖南长沙410137

1民用航空器管制程序概述

对民用航空器的空中交通服务的主要任务是有效地维护和促进空中交通安全,维护空中交通秩序,保障空中交通畅通。空中交通管制是空中交通管理的主要部分,包括空中交通管制服务、飞行情报服务和告警服务。

空中交通管制服务的任务是防止航空器与航空器相撞及在机动区内航空器与障碍物相撞,维护和加快空中交通的有序流动。飞行情报服务的任务是向飞行中的航空器提供有助于安全和有效地实施飞行的建议和情报。告警服务的任务是向有关组织发出需要搜寻救援航空器的通知,并根据需要协助该组织或协调该项工作的进行。

2对舰载机和民用航空器实施管制的比较

由于舰载机起飞、着舰以及飞行环境的特殊限制,所以对舰载机的运行管制要比对民用航空器的运行管制有更高的安全性要求,并要求空中交通管制中心及其相关人员各司其职、严格执行管制程序、合理进行协调和移交,以确保舰载机高质量完成飞行、运输和战斗任务。

对舰载机的管制,由航母空中交通管制中心提供对甲板运行的管制、起飞离舰管制、进近管制以及着舰管制等。

由于舰载机在航母上着舰是一项非常困难的作业,为了提高管制效率,最大限度地减少人为差错,舰载机的着舰是由空中交通管制中心的雷达管制自动化系统负责管制引导的。雷达管制自动化系统为进近阶段的舰载机不断提供航迹修正信息和下滑坡度引导信号,辅助其降落在甲板上,而空中交通管制中心还配以专门的五边管制席位,用来监控最后进近阶段的舰载机的状况,并确保各机之间保持着足够的安全间隔。而对于陆地上民用航空器的着陆则要容易得多,民用航空器的着陆一般是由机场塔台管制员根据规定对飞机下达着陆指令,完成对着陆飞机的管制。

美国航母空中交通管制中心作为舰载机的运行指挥中心与作为指挥枢纽的国内区管中心的职责都是保证空中交通的安全,加快空中交通的有序流动,但由于舰载机飞行环境的特殊限制等因素,航母空中交通管制中心与国内区管中心又有区别之处。

相比之下,美国航母空中交通管制中心的运行席位更加复杂,分工更加具体,除了对舰载机进近、离场实施空中交通管制和引导外,还特别配置了状态监管席位,对舰载机在空中运行时的状况进行实时监控,为航空母舰进近管制室和空中运行部提供舰载机的一些必要信息,来确保空中交通管制中心在空战下的指挥能力。

在进场程序方面,舰载机和民用航空器存在较大差别。由于舰载机的飞行速度一般比较大,进近着舰方面较民航飞机有更高的安全性要求,所以必须要经过盘旋、对中、下滑、钩索和复飞几个阶段,而在进入航母管制空域盘旋时还有严格的规定,在此期间飞行员不但要严格按照程序进行操作,航母舰面上的相关人员也要目视观察飞机的尾钩和起落架是否已正确放下,并严密观察舰载机着舰。因此,舰载机只有固定的进场程序,而民航飞机进场程序一般由空中交通管制部门规定,且每个机场一般有多个进场程序,飞机可选择不同方式进场着陆。

由于航母飞行甲板的长度与民航飞机起降的跑道相比要短很多,而舰载机的飞行速度又比较大,所以着舰的最后阶段必须要钩住位于飞行甲板上的阻拦索,使其在很短时间内在甲板上停下来,避免与甲板上的其它舰载机或障碍物相撞。相比之下,民航飞机着陆则要容易得多,这也是舰载机与民航飞机在着陆方面的区别。

在离场程序上,舰载机与民航飞机也存在较大差别。因为舰载机起飞大多是去执行任务,要尽可能在最短的时间内到达目的地或作战空域,所以航母空中交通管制中心只为起飞的舰载机规定离舰径向线,也就是规定其离舰径向线与基于塔康径向线之间的夹角,来提供飞机的侧向间隔,并不为起飞的飞机规定特定的离场程序。而民航飞机的离场程序一般有多个,且必须按照规定的离场程序离场。

3美国航母雷达管制自动化系统与区管中心空管自动化系统的比较

随着我国三大区域管制中心的建设相继完成,作为指挥枢纽的区管中心为了保证空中交通安全,缩小飞行间隔,加大飞行流量,从根本上解决北京、上海、广州三大地区的空中交通拥挤问题,管制人员必须依赖于先进的空管自动化系统来完成空中交通的疏导指挥任务,以保证空中交通安全、快速、有序地流动。同美国航母空中交通管制中心的雷达管制自动化系统一样,空管自动化系统是空中交通管制员管理空中交通的主要手段之一,它的主要功能是对多雷达信号进行处理,并将雷达信号与飞行计划动态相关联,使得管制人员面对雷达显示器就可以了解空中交通的实时动态,所管制航空器的具体方位、高度和预计飞行方向等。

但是美国航母雷达管制自动化系统在舰载机进入雷达覆盖范围时,雷达就会追踪这架飞机并将已经掌握的资料通过电脑加以处理,然后再将适当的修正值传送到舰载机上,飞行员再根据这些资料来操控飞机,实行自动管制舰载机。目前,国内三大区管中心的空管自动化系统还做不到这点,只是管制员根据雷达显示器上的信息来指挥调配飞机,完成对空中交通的疏导。各自的自动化系统都极大地提高了管制效率,最大限度地减少了人为差错,但区别之处除了所使用的雷达的种类和功能不同外,三大区管中心空管自动化系统的优势主要有以下几处:

3.1自动管制移交

管制移交是空中交通管制服务的关键任务之一,三大区管中心空管自动化系统不仅实现了系统内管制扇区之间(包括区域、终端、进近、塔台之间)自动雷达屏幕移交,而且可以和其他支持AIDC/OLDI协议的不同系统之间实施自动雷达屏幕移交,提高了管制移交效率。而在美国航母空中交通管制中心内部,移交事项需要由离场管制指挥员、进近管制指挥员、五边管制指挥员、空中交通管制中心监控人员共同协调,来确保战机之间保持足够的安全间隔。

3.2系统可靠性较高

为实现系统安全可靠运行,三大区管中心空管自动化系统采用了多重冗余设计,最大限度地减小了单点故障对系统运行的影响;而且对重要功能进行了故障弱化设计,使故障发生时系统仍能降级运行。多冗余、多模式运行能力使系统可靠性和可用性大大提高,增强了系统灵活应变的能力,从而提高了系统保障能力,提高了整个运行系统的安全性。而美国航母雷达系统采用多层覆盖的形式,如远程警戒两坐标雷达AN/SPS-49或AN/SPS-43与三坐标雷达SPS-48相互覆盖,近程对海及对低空多数由两部两坐标雷达形成覆盖。这种雷达管制系统的多层覆盖模式将一部雷达失效时对整个系统的影响降至最低,从而保证了空战时指挥功能的要求。

3.3系统告警功能更完备、要求更规范、使用条件更灵活

告警功能作为区管中心空管自动化系统工作的重要功能之一,是保证民航空中交通飞行安全的一个重要手段。三大区管中心空管自动化系统对告警的种类、算法标准、告警的方式和有关参数范围进行了严格规定,系统告警功能齐全,满足了中国民航有关标准和规范要求。系统提供的告警功能有:紧急状态告警、短期冲突告警、最低安全高度告警、危险区及禁区告警、高度层一致性监视告警、航路偏离告警、应答机重码告警等,还有其他大量用以提醒管制员系统故障的系统告警。而美国航母通常执行任务时所控制的空域范围有限,所管制引导的战机也只有几十架,所以空中交通管制中心的雷达管制自动化系统只是提供一些必要的系统故障告警和最低安全高度、安全间隔告警等,告警系统功能与三大区管中心空管自动化系统相比比较简单。

三大区管中心空管自动化系统的优势还在于可以定义不同的探测区域,使用不同的告警标准,以适应不同的空中交通管制环境和不同的管制间隔标准的需要。