通航大讲堂

通用航空管制方法探讨

发布时间:2021-01-21文字:[小] [中] [大]打印本页

      按我国《通用航空飞行管制条例》的定义,通用航空是指除军事、警务、海关缉私飞行和公共航空运输飞行以外的航空活动,包括从事工业、农业、林业、渔业、矿业、建筑业的作业飞行和医疗卫生、抢险救灾、气象探测、海洋监测、科学实验、遥感测绘、教育训练、文化体育、旅游观光等方面的飞行活动。

     本文从管制方式、飞行规则、通航保障方面入手, 对通用航空飞行管制进行介绍和分析,以更好地为通用机场运行提供切实有效的管制服务。

      一、管制方式简介

     空中交通管制服务的方式一般分为程序管制、雷达管制和ADS-B管制,这三种管制方式是不同时期,不同条件下产生的不同工作方式。

     (一)程序管制

     1.程序管制简介

     空中交通管制员按照既定的管制程序以及管制间隔,根据航空器驾驶员所报告的运行状态,在航空器之间配备安全间隔,对航空器提供管制服务的一种管制方法,称为程序管制。管制员在工作时,通过飞行员的位置报告分析、了解飞机间的位置关系,推断空中交通状况及变化趋势,同时向飞行员发布管制许可,指挥飞机飞行。

      2.程序管制特点

     (1)对设备依赖程度较低,对管制员的要求较高

程序管制不需要相应监视设备的支持,其主要的设备环境是地空通话设备。管制员在实施管制时,通过飞行员位置报告分析、了解飞机间的位置关系,推断空中交通状况及变化趋势,要求管制员具有很强的空间思维能力、空间想象能力、较强的短时记忆能力和冲突预见能力。

     (2)安全间隔余度较大

由于目前地面导航台(VOR/NDB)存在顶空盲区,导航台存在容差,导致飞行员报告飞机过台的时机误差对飞行间隔的大小有很大的影响,因此程序管制条件下安全间隔的余度往往较大,以确保飞行安全。

     (3)双方均要遵循规定的程序

程序管制条件下,对视距以外的整个管制地带的飞机位置及动态,管制员只能依据机组的报告及自己的推算获得,因此,空地双方必须严格按照共知的飞行程序来运行。

     (4)管制效率较低

由于程序管制条件下,管制员要频繁的与飞行员建立地空联系,以此来获得管制区每架航空器的飞行动态,并且要迅速做出指挥方案,这样就造成了管制员在单位时间内能够指挥的飞机数量明显下降。

      3.程序管制基本理论

    (1)获取航空器位置方式:飞行员报告。

    (2)领航责任:飞行员负责领航,航空器一般按标准进离场航线飞行。

    (3)间隔标准:主要采用垂直间隔、纵向间隔(时间间隔、DME间隔)。

    (4)控制间隔方式:通过控制过台时间来调整飞机之间的间隔,一般不发送调速指令。

    (5)基本技能:两机相遇点时刻的计算。

      4.通用机场典型案例

笔者于2018年中下旬赴石家庄栾城通用机场考察学习了解到,该通用机场仅有一台NDB(无方向性信标台)导航设备,仅在气象条件不好时的转场、调机中才用到。该机场飞行管制方式是以目视飞行为主的程序管制,这也是目前我国通用机场普遍采用的管制方法。

      (二)雷达管制

       1.雷达管制简介

管制员通过空管雷达提供的图像、数据等相关信息对航空器的飞行活动实施管制的方式,叫做雷达管制。由于管制员在屏幕上可以看到整个空域的情况,能精确地掌握航空器的飞行动态,包括飞机的航向、高度、速度、应答机编码等信息,他就可以根据实际情形引导飞机做最有利的机动飞行。现阶段,由于各方面条件限制,雷达管制方式多应用于运输航空。

       2.雷达管制特点

     (1)对设备依赖程度较高

雷达管制方式需要地面建设相当数量的雷达站作为支持,同时航空器上需要配备相应机载设备。

     (2)安全间隔余度明显缩小

管制员利用雷达的监视作用,不需要再向飞行员询问就能够准确的获取飞机当前的位置、高度、速度等参数,使用垂直及水平间隔调配飞机,较程序管制的安全间隔余度大大缩小。

     (3)雷达管制较主动

管制员可以通过雷达监视设备获取航空器的相应数据和飞行动态,因此,雷达管制是一种管制员主动向飞行员发布指令的管制方式。

     (4)管制效率较高

管制员利用雷达的监视作用,使用垂直及水平间隔调配飞机,充分利用空域资源。同时,管制人员记忆、推算飞机位置的工作量大大减少,工作的主要注意力集中在调配冲突、提高飞行流量上。采用雷达管制,过去单一、被动的发布飞行指令将不复存在,取而代之的是积极主动为航空公司提供安全、优质、高效的管制服务。

        3.雷达管制基本理论

     (1)获取航空器位置方式:雷达监视。

     (2)领航责任:管制员负责主动指挥。

     (3)间隔标准:主要采用垂直间隔、纵向间隔。

     (4)控制间隔方式:通过雷达监视设备,主动指挥飞机调速来控制间隔。

     (5)基本技能:主动监控飞行,做出合理指挥预案。

     (三)ADS-B管制

       1.ADS-B简介

广播式自动相关监视(ADS-B)是国际民航组织(ICAO)为了未来航空运输发展的需要,以卫星技术、数据通信技术和计算机技术为基础提出的一种监视技术。ADS-B系统以先进的地-空、空-空数据链为通信手段,以GPS导航系统及其他机载设备产生的信息为数据源,实时地、自发地对外广播自身的状态参数(包括飞机编码、三维位置、速度矢量、飞行意图等),在地面用数据链接收设备可直接监视空中目标;在空中,相邻运行的飞机通过相互侦听邻近广播就能实现对周围空域交通状况全面、详细地了解。

      2.ADS-B优点

     (1ADS-B不仅可以加强空中交通管制、空空协同,同时还可以提高对机场地面活动的监视能力。

     (2ADS-B可以为飞行机组提供更为精确的数据信息。

     (3ADS-B系统可以应用到地形较为复杂的地区,监视范围更为广阔。

     (4ADS-B系统的设备造价具有优势,为现有雷达系统造价的十分之一,并且需要的维护更少,使用寿命更长。

       3.ADS-B在通用航空的应用

      ADS-B系统有着更广阔的监视范围,有着更低位置的垂直监控视野,监控数据更为精准,对于通用机场整体飞行情况的把控更为全面,增强了地-空、空-空的协作能力。

      ADS-B系统相比雷达监视技术造价更低,可以让整个通用航空活动的监管在低成本的情况下运作,有效的降低了安全监管成本。

      民航局空管办和民航局空管局为配合ADS-B在我国的推广应用,规范ADS-B运行相关工作,提高管制单位运行保障能力,保证航空器运行安全,于201111月联合下发了《广播式自动相关监视(ADS-B)管制运行规程》的通知。民航系统一直在推进ADSB的建设,各个区域的通用航空系统都已经满足了ADS-B系统的基本硬件需求,整个系统的推广也是在有条不紊的进行之中,总的来说,ADS-B系统对于整个通用航空产业带来的积极影响是显而易见的。

       4.通用机场典型案例

广东阳江通用机场塔台配有ADS-B监视设备,便于观察机场空域内交通状况,极大保障了飞行安全。该机场飞行管制方式是在ADS-B监视下的目视飞行为主的程序管制。

       二、飞行规则简介

      (一)目视飞行规则

       1.目视飞行规则简介

目视飞行是在可见天地线和地标的条件下,能够判明航空器的飞行状态和目视判定方位的飞行。现阶段通用航空飞行一般采用的是目视飞行规则,飞行员以天地线为参照物,判明飞机的飞行方向和位置,并确定飞机的各项飞行参数。

       2.目视飞行实施条件

一般情况下,目视飞行只能在昼间、高度6000m以下、表速小于250km/h、低云量符合目视气象条件(VMC)进行。其中VMC:航空器与云的水平距离不小于1500m,垂直距离不小于300m;高度3000m(含)以上,能见度不小于8km;高度3000m以下,能见度不小于5km

       3.实施目视飞行的意义

由于目视飞行是基于在飞行过程中,飞行员看见和被看见作为基础,因此其管制间隔比仪表飞行大大减小,在通用机场空域管制区实施目视飞行,对空中交通运行的安全性和效率都有很大帮助,主要体现在以下几个方面。

      (1)提高机场跑道容量

目视飞行条件下,由飞行员负责保证安全间隔,其间隔往往低于管制的最低安全间隔标准,同时无线电通话量降低,工作量减少。

      (2)增加管制灵活性

目视进近条件下,飞行员不必通过完成整个仪表进近程序落地,进场着陆更加灵活。

      (3)提高安全性

实施目视飞行规则,可以提高驾驶员的交通状况意识,驾驶员通过观察空中交通状况协助管制员保持安全间隔,可以作为额外的安全保护网。

     (二)仪表飞行规则

      1.仪表飞行规则简介

仪表飞行是航空器驾驶员完全或者部分地按照航行驾驶仪表,判定航空器飞行状态及其位置的飞行。在现代的航空运输过程中,由于高度、飞行速度以及气象条件等的限制,航空器无法实施目视飞行规则,因此在绝大多数情况下,现代民用航空器的飞行均是基于仪表飞行规则进行的。

       2.仪表飞行的实施条件

航空器在ABCD类空域内进行仪表飞行时,管制员应当根据仪表飞行规则的条件,配备垂直、纵向和侧向间隔,防止航空器与航空器、航空器与障碍物相撞。

     (1)对航空器的要求

航空器应当装备仪表飞行所需的设备以及与所飞航路相适应的无线电通信导航设备。

     (2)对驾驶员的要求

在仪表飞行条件下的驾驶员应当取得相应的仪表等级,同时主动向管制单位报告飞行状况和气象条件等信息。

     (3)对管制员的要求

管制员必须加强对空中航空器的监控,掌握航空器的运行动态,同时在航空器之间配备相应的安全间隔。

      三、通用航空飞行保障程序介绍

通用航空是民用航空的重要组成部分,其涉及的活动范围特别广阔,基本包括了除公共航空运输之外的所有内容,它的作业区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)通用机场职责

通用航空单位或个人在通用机场实施作业飞行前,须与机场签订有关保障协议,并在协议签订后组织召开由各保障部门参加的保障协调会,统一部署保障协调工作。

      (二)通用航空单位或个人职责

从事通用航空飞行活动的单位、个人使用机场飞行空域、航路、航线以及临时划设空域,应当按照国家有关规定向飞行管制部门提出申请,经批准后方可实施。

       1.机场空域、航路、航线飞行的申请

从事通用航空飞行活动的单位、个人实施飞行前,应当根据管调(地区管理局调度室)、总调(总局调度室)的飞行批准文件提出飞行计划申请,按照批准权限,经批准后方可实施。飞行计划申请应当包括下列内容:

     (1)飞行单位;

     (2)飞行任务性质;

     (3)飞行员(机长)姓名、代号(呼号)和空勤组人数;

     (4)航空器型别和架数;

     (5)通信联络方法和二次雷达应答机代码;

     (6)起飞、降落机场和备降场;

     (7)预计飞行开始、结束时间;

     (8)飞行气象条件;

     (9)航线、飞行高度和飞行范围;

     (10)其他特殊保障需求。

       2.划设临时飞行空域的申请

划设临时飞行空域的申请,应当在拟使用临时飞行空域7个工作日前向有关飞行管制部门提出;负责批准该临时飞行空域的飞行管制部门应当在拟使用临时飞行空域3个工作日前作出批准或者不予批准的决定,并通知申请人。划设临时飞行空域的申请,应当包括下列内容:

     (1) 临时飞行空域的水平范围、高度;

     (2)飞入和飞出临时飞行空域的方法;

     (3) 使用临时飞行空域的时间;

     (4)飞行活动性质;

     (5)其他有关事项。

从事通用航空飞行活动的单位、个人组织各类飞行活动,应当制定安全保障措施,严格按照批准的飞行计划组织实施,并按照要求报告飞行动态,与有关飞行管制部门建立可靠的通信联络。

     (三)航务保障职责

管制室在接到通航次日的飞行申请后,于前一日15时前报民航及空军,并核对管调、总调的飞行批准文件。在次日管制室须接到民航和空军的同意后,方可准许通航飞机起飞,并提供空中交通管制服务,起飞后报告民航及空军。

飞行实施前须提醒通航驾驶员认真研究飞行区域天气,若不影响飞行方可向管制室提出申请,并签订放行责任书。在飞行期间若有任何因天气产生影响的后果由通用航空单位或个人负责。

通航飞机在机场空域范围内飞行由塔台管制员统一指挥,若飞出机场范围则按有关协议交由相关管制单位指挥。通航飞机落地后,管制室报告民航、空军。

管制室密切协同各保障部门认真履行职责,统筹兼顾,合理安排,提高飞行空域和时间的利用率,保障通用航空飞行顺利实施。

       四、总结

本文通过空管基础知识的介绍和分析,明确现阶段通用航空飞行是在目视飞行规则条件下的程序管制方式为主,ADS-B监视下的管制方式为辅。随着国家低空空域的放开,ADS-B系统以其优良的性能和经济性,在通用航空产业中将具有广阔的应用前景和发展空间。

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