通航大講堂

通用航空管制方法探討

發布時間:2021-01-21文字:[小] [中] [大]打印本頁

      按我國《通用航空飛行管制條例》的定義,通用航空是指除軍事、警務、海關緝私飛行和公共航空運輸飛行以外的航空活動,包括從事工業、農業、林業、漁業、礦業、建筑業的作業飛行和醫療衛生、搶險救災、氣象探測、海洋監測、科學實驗、遙感測繪、教育訓練、文化體育、旅游觀光等方面的飛行活動。

     本文從管制方式、飛行規則、通航保障方面入手, 對通用航空飛行管制進行介紹和分析,以更好地為通用機場運行提供切實有效的管制服務。

      一、管制方式簡介

     空中交通管制服務的方式一般分為程序管制、雷達管制和ADS-B管制,這三種管制方式是不同時期,不同條件下產生的不同工作方式。

     (一)程序管制

     1.程序管制簡介

     空中交通管制員按照既定的管制程序以及管制間隔,根據航空器駕駛員所報告的運行狀態,在航空器之間配備安全間隔,對航空器提供管制服務的一種管制方法,稱為程序管制。管制員在工作時,通過飛行員的位置報告分析、了解飛機間的位置關系,推斷空中交通狀況及變化趨勢,同時向飛行員發布管制許可,指揮飛機飛行。

      2.程序管制特點

     (1)對設備依賴程度較低,對管制員的要求較高

程序管制不需要相應監視設備的支持,其主要的設備環境是地空通話設備。管制員在實施管制時,通過飛行員位置報告分析、了解飛機間的位置關系,推斷空中交通狀況及變化趨勢,要求管制員具有很強的空間思維能力、空間想象能力、較強的短時記憶能力和沖突預見能力。

     (2)安全間隔余度較大

由于目前地面導航臺(VOR/NDB)存在頂空盲區,導航臺存在容差,導致飛行員報告飛機過臺的時機誤差對飛行間隔的大小有很大的影響,因此程序管制條件下安全間隔的余度往往較大,以確保飛行安全。

     (3)雙方均要遵循規定的程序

程序管制條件下,對視距以外的整個管制地帶的飛機位置及動態,管制員只能依據機組的報告及自己的推算獲得,因此,空地雙方必須嚴格按照共知的飛行程序來運行。

     (4)管制效率較低

由于程序管制條件下,管制員要頻繁的與飛行員建立地空聯系,以此來獲得管制區每架航空器的飛行動態,并且要迅速做出指揮方案,這樣就造成了管制員在單位時間內能夠指揮的飛機數量明顯下降。

      3.程序管制基本理論

    (1)獲取航空器位置方式:飛行員報告。

    (2)領航責任:飛行員負責領航,航空器一般按標準進離場航線飛行。

    (3)間隔標準:主要采用垂直間隔、縱向間隔(時間間隔、DME間隔)。

    (4)控制間隔方式:通過控制過臺時間來調整飛機之間的間隔,一般不發送調速指令。

    (5)基本技能:兩機相遇點時刻的計算。

      4.通用機場典型案例

筆者于2018年中下旬赴石家莊欒城通用機場考察學習了解到,該通用機場僅有一臺NDB(無方向性信標臺)導航設備,僅在氣象條件不好時的轉場、調機中才用到。該機場飛行管制方式是以目視飛行為主的程序管制,這也是目前我國通用機場普遍采用的管制方法。

      (二)雷達管制

       1.雷達管制簡介

管制員通過空管雷達提供的圖像、數據等相關信息對航空器的飛行活動實施管制的方式,叫做雷達管制。由于管制員在屏幕上可以看到整個空域的情況,能精確地掌握航空器的飛行動態,包括飛機的航向、高度、速度、應答機編碼等信息,他就可以根據實際情形引導飛機做最有利的機動飛行?,F階段,由于各方面條件限制,雷達管制方式多應用于運輸航空。

       2.雷達管制特點

     (1)對設備依賴程度較高

雷達管制方式需要地面建設相當數量的雷達站作為支持,同時航空器上需要配備相應機載設備。

     (2)安全間隔余度明顯縮小

管制員利用雷達的監視作用,不需要再向飛行員詢問就能夠準確的獲取飛機當前的位置、高度、速度等參數,使用垂直及水平間隔調配飛機,較程序管制的安全間隔余度大大縮小。

     (3)雷達管制較主動

管制員可以通過雷達監視設備獲取航空器的相應數據和飛行動態,因此,雷達管制是一種管制員主動向飛行員發布指令的管制方式。

     (4)管制效率較高

管制員利用雷達的監視作用,使用垂直及水平間隔調配飛機,充分利用空域資源。同時,管制人員記憶、推算飛機位置的工作量大大減少,工作的主要注意力集中在調配沖突、提高飛行流量上。采用雷達管制,過去單一、被動的發布飛行指令將不復存在,取而代之的是積極主動為航空公司提供安全、優質、高效的管制服務。

        3.雷達管制基本理論

     (1)獲取航空器位置方式:雷達監視。

     (2)領航責任:管制員負責主動指揮。

     (3)間隔標準:主要采用垂直間隔、縱向間隔。

     (4)控制間隔方式:通過雷達監視設備,主動指揮飛機調速來控制間隔。

     (5)基本技能:主動監控飛行,做出合理指揮預案。

     (三)ADS-B管制

       1.ADS-B簡介

廣播式自動相關監視(ADS-B)是國際民航組織(ICAO)為了未來航空運輸發展的需要,以衛星技術、數據通信技術和計算機技術為基礎提出的一種監視技術。ADS-B系統以先進的地-空、空-空數據鏈為通信手段,以GPS導航系統及其他機載設備產生的信息為數據源,實時地、自發地對外廣播自身的狀態參數(包括飛機編碼、三維位置、速度矢量、飛行意圖等),在地面用數據鏈接收設備可直接監視空中目標;在空中,相鄰運行的飛機通過相互偵聽鄰近廣播就能實現對周圍空域交通狀況全面、詳細地了解。

      2.ADS-B優點

     (1ADS-B不僅可以加強空中交通管制、空空協同,同時還可以提高對機場地面活動的監視能力。

     (2ADS-B可以為飛行機組提供更為精確的數據信息。

     (3ADS-B系統可以應用到地形較為復雜的地區,監視范圍更為廣闊。

     (4ADS-B系統的設備造價具有優勢,為現有雷達系統造價的十分之一,并且需要的維護更少,使用壽命更長。

       3.ADS-B在通用航空的應用

      ADS-B系統有著更廣闊的監視范圍,有著更低位置的垂直監控視野,監控數據更為精準,對于通用機場整體飛行情況的把控更為全面,增強了地-空、空-空的協作能力。

      ADS-B系統相比雷達監視技術造價更低,可以讓整個通用航空活動的監管在低成本的情況下運作,有效的降低了安全監管成本。

      民航局空管辦和民航局空管局為配合ADS-B在我國的推廣應用,規范ADS-B運行相關工作,提高管制單位運行保障能力,保證航空器運行安全,于201111月聯合下發了《廣播式自動相關監視(ADS-B)管制運行規程》的通知。民航系統一直在推進ADSB的建設,各個區域的通用航空系統都已經滿足了ADS-B系統的基本硬件需求,整個系統的推廣也是在有條不紊的進行之中,總的來說,ADS-B系統對于整個通用航空產業帶來的積極影響是顯而易見的。

       4.通用機場典型案例

廣東陽江通用機場塔臺配有ADS-B監視設備,便于觀察機場空域內交通狀況,極大保障了飛行安全。該機場飛行管制方式是在ADS-B監視下的目視飛行為主的程序管制。

       二、飛行規則簡介

      (一)目視飛行規則

       1.目視飛行規則簡介

目視飛行是在可見天地線和地標的條件下,能夠判明航空器的飛行狀態和目視判定方位的飛行?,F階段通用航空飛行一般采用的是目視飛行規則,飛行員以天地線為參照物,判明飛機的飛行方向和位置,并確定飛機的各項飛行參數。

       2.目視飛行實施條件

一般情況下,目視飛行只能在晝間、高度6000m以下、表速小于250km/h、低云量符合目視氣象條件(VMC)進行。其中VMC:航空器與云的水平距離不小于1500m,垂直距離不小于300m;高度3000m(含)以上,能見度不小于8km;高度3000m以下,能見度不小于5km。

       3.實施目視飛行的意義

由于目視飛行是基于在飛行過程中,飛行員看見和被看見作為基礎,因此其管制間隔比儀表飛行大大減小,在通用機場空域管制區實施目視飛行,對空中交通運行的安全性和效率都有很大幫助,主要體現在以下幾個方面。

      (1)提高機場跑道容量

目視飛行條件下,由飛行員負責保證安全間隔,其間隔往往低于管制的最低安全間隔標準,同時無線電通話量降低,工作量減少。

      (2)增加管制靈活性

目視進近條件下,飛行員不必通過完成整個儀表進近程序落地,進場著陸更加靈活。

      (3)提高安全性

實施目視飛行規則,可以提高駕駛員的交通狀況意識,駕駛員通過觀察空中交通狀況協助管制員保持安全間隔,可以作為額外的安全保護網。

     (二)儀表飛行規則

      1.儀表飛行規則簡介

儀表飛行是航空器駕駛員完全或者部分地按照航行駕駛儀表,判定航空器飛行狀態及其位置的飛行。在現代的航空運輸過程中,由于高度、飛行速度以及氣象條件等的限制,航空器無法實施目視飛行規則,因此在絕大多數情況下,現代民用航空器的飛行均是基于儀表飛行規則進行的。

       2.儀表飛行的實施條件

航空器在A、B、C、D類空域內進行儀表飛行時,管制員應當根據儀表飛行規則的條件,配備垂直、縱向和側向間隔,防止航空器與航空器、航空器與障礙物相撞。

     (1)對航空器的要求

航空器應當裝備儀表飛行所需的設備以及與所飛航路相適應的無線電通信導航設備。

     (2)對駕駛員的要求

在儀表飛行條件下的駕駛員應當取得相應的儀表等級,同時主動向管制單位報告飛行狀況和氣象條件等信息。

     (3)對管制員的要求

管制員必須加強對空中航空器的監控,掌握航空器的運行動態,同時在航空器之間配備相應的安全間隔。

      三、通用航空飛行保障程序介紹

通用航空是民用航空的重要組成部分,其涉及的活動范圍特別廣闊,基本包括了除公共航空運輸之外的所有內容,它的作業區域一般集中在低空空域,高度普遍在3000米以下,有一大部分甚至是在600米以下的低空空域。

      (一)通用機場職責

通用航空單位或個人在通用機場實施作業飛行前,須與機場簽訂有關保障協議,并在協議簽訂后組織召開由各保障部門參加的保障協調會,統一部署保障協調工作。

      (二)通用航空單位或個人職責

從事通用航空飛行活動的單位、個人使用機場飛行空域、航路、航線以及臨時劃設空域,應當按照國家有關規定向飛行管制部門提出申請,經批準后方可實施。

       1.機場空域、航路、航線飛行的申請

從事通用航空飛行活動的單位、個人實施飛行前,應當根據管調(地區管理局調度室)、總調(總局調度室)的飛行批準文件提出飛行計劃申請,按照批準權限,經批準后方可實施。飛行計劃申請應當包括下列內容:

     (1)飛行單位;

     (2)飛行任務性質;

     (3)飛行員(機長)姓名、代號(呼號)和空勤組人數;

     (4)航空器型別和架數;

     (5)通信聯絡方法和二次雷達應答機代碼;

     (6)起飛、降落機場和備降場;

     (7)預計飛行開始、結束時間;

     (8)飛行氣象條件;

     (9)航線、飛行高度和飛行范圍;

     (10)其他特殊保障需求。

       2.劃設臨時飛行空域的申請

劃設臨時飛行空域的申請,應當在擬使用臨時飛行空域7個工作日前向有關飛行管制部門提出;負責批準該臨時飛行空域的飛行管制部門應當在擬使用臨時飛行空域3個工作日前作出批準或者不予批準的決定,并通知申請人。劃設臨時飛行空域的申請,應當包括下列內容:

     (1) 臨時飛行空域的水平范圍、高度;

     (2)飛入和飛出臨時飛行空域的方法;

     (3) 使用臨時飛行空域的時間;

     (4)飛行活動性質;

     (5)其他有關事項。

從事通用航空飛行活動的單位、個人組織各類飛行活動,應當制定安全保障措施,嚴格按照批準的飛行計劃組織實施,并按照要求報告飛行動態,與有關飛行管制部門建立可靠的通信聯絡。

     (三)航務保障職責

管制室在接到通航次日的飛行申請后,于前一日15時前報民航及空軍,并核對管調、總調的飛行批準文件。在次日管制室須接到民航和空軍的同意后,方可準許通航飛機起飛,并提供空中交通管制服務,起飛后報告民航及空軍。

飛行實施前須提醒通航駕駛員認真研究飛行區域天氣,若不影響飛行方可向管制室提出申請,并簽訂放行責任書。在飛行期間若有任何因天氣產生影響的后果由通用航空單位或個人負責。

通航飛機在機場空域范圍內飛行由塔臺管制員統一指揮,若飛出機場范圍則按有關協議交由相關管制單位指揮。通航飛機落地后,管制室報告民航、空軍。

管制室密切協同各保障部門認真履行職責,統籌兼顧,合理安排,提高飛行空域和時間的利用率,保障通用航空飛行順利實施。

       四、總結

本文通過空管基礎知識的介紹和分析,明確現階段通用航空飛行是在目視飛行規則條件下的程序管制方式為主,ADS-B監視下的管制方式為輔。隨著國家低空空域的放開,ADS-B系統以其優良的性能和經濟性,在通用航空產業中將具有廣闊的應用前景和發展空間。

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