由浦东跑道侵入事件引发对中国空管能力的思考

11月13日上午,浦东机场发生“跑道侵入”事件,上海飞往底特律的达美航空DL582号航班紧急中断起飞。网传的飞行数据表明紧急中断时的速度约为185公里/小时,机场因此出动消防车予以降温。这架空中客车A350客机也因此占据了跑道,导致浦东机场多个航班延误。

上海浦东国际机场目前有平行的四条跑道,分别位于机场东西两侧。在东侧的两条跑道中,位于外侧的“四号跑道”一般用来降落,位于内侧的“二号跑道(34L/16R)”则用来起飞。据悉,“侵入跑道”的日航的JL873号航班在外侧的四号跑道落地后,需要沿R6滑行道穿越二号跑道并滑向航站楼,穿越时DL582航班正沿二号跑道起飞,因此造成“跑道侵入”事故。

查图发现R6滑行道位于二号跑道的最北端,因此理论上说达美班机正常起飞也不会有危险。但因为达美飞行员平视时并不能确认日航的位置,也没有接到跑道尽头将有飞机穿越的通知,因此这仍然是一起“跑道侵入”事故。

目前还不清楚事故的原因是日航班机未听从指挥,还是航空管制员指挥失误所致,或者达美客机未按规定擅自起飞(这种可能性较小)。但此事件的性质相当严重,人类历史上最严重的空难就是因为“跑道侵入”造成的,两架飞机相撞造成583人遇难。国内有些飞行员反应说浦东机场的航空管制员经常语速太快,而且有时候会“不耐烦”,所以“沟通失误”也许是造成这起事故的原因。

因为飞机速度高,飞行员视野有限,全球民航都采用“航空管制员引导”的方式起降。飞机从推出起飞到降落滑行的一切路线必须听从空管员的指挥。这种方式虽然麻烦,但近百年来也被证实是安全与效率之间最好的平衡。然而这种方式对空管员要求极高,一旦因为精力不集中犯下错误,后果往往很严重。2002年7月1日,瑞士空管员因工作失误,造成俄罗斯一架客机与DHL快递的一架货机在德国上空相撞,导致71人死亡。

同样在上海,2016年10月11日,在上海虹桥机场,因空管员疏忽,一架A320客机在起飞时遭遇一架进入跑道的A330客机。A320客机紧急拉杆,在距A330客机仅有十几米的上方擦身而去,险些大祸。调查认定此事原因系“管制员遗忘飞机状态”,上海虹桥机场塔台的所有领导因此被“悉数就地免职”。

2016年的 “虹桥跑道侵入”事件比较幸运的是闯入的A330客机在距离跑道尽头不远处,而将要起飞的A320客机不需要到那个地方就能升空。但此次“浦东跑道侵入”准备起飞的是一架A350型远程客机,加上十几个小时的航程装载了很多燃油,需要相当长的跑道才能起飞。如果因为受到干扰减速导致不能飞越日航班机的话,后果将十分严重。

无论跑道有多长,对于飞行员来讲,加速滑跑之后,突然有东西出现在跑道视线内,在心理和技术上都是极其可怕的事情。2016年那次,副驾驶就下意识地执行了“减速”操作,幸亏机长及时纠正——每架客机在起飞时都会根据载重和跑道长度等数据计算出本次的“起飞决断速度”(V1),超过这个速度意味着中断起飞将会冲出跑道。本次达美客机可以安全地停下来,理论上讲还没有超过决断速度(所以网传的“头都抬起来了”应该是夸张的说法)。但如果是新手在V1后中断的话,则此次必然相撞无疑。

浦东和虹桥机场都是世界级的大型机场,浦东机场更是以每年7000万的客流排名世界第九。对于航空管制员来说,处理航班的工作量非常繁忙。2016年的虹桥的事情发生后,很多飞友感觉航空管制的间隙拉大了,延误情况变得严重。今年以来,在跑道边观察飞机起飞的爱好者们反馈说中国的“拉间隔”现象有所减少,航班正点率也一路走高。发生在今天的“浦东跑道侵入”事故,会不会影响到中国的空中管制的效率,也是一个有待观察的问题。

当机场变大,当跑道与滑行道变得交叉,空管员的能力也需要及时跟上。在美俄等国家,飞机穿越跑道是很常见的事情。北京首都机场以前也允许航空器滑行穿越跑道,但却往往要让飞机等上半个多小时,后来不得不采取了“绕跑道”的笨办法。

中国的民航目前正高速发展,航空安全不能建立在牺牲效益的基础之上。因此只有加大培训力度,努力提升包括英语口语在内的基础能力,向西方多学习管理经验,才能从“软实力”上支撑起民航的安全发展。

(来源:网易航空航天)

数字化服务在空管管制中的应用

无论是在ICAO航空系统组块升级(ASBU)计划、美国新一代航空运输系统NextGen和欧洲的单一天空计划SESAR中,还是在中国民航空管发展战略中,地空数据链技术都是民航航行技术发展应用的重点之一,是支撑今后地空协同运行的重要基础设施和技术。

那么,什么是地空数据链技术呢?

地空数据链是一种采用无线网络通信技术和应用协议,实现航空飞行器和地面信息管理系统之间的数据信息交换的系统。其通过VHF(甚高频)、SATCOM(卫星通讯)、HF(高频)、二次监视雷达(SSR)的S模式作为数据链传输媒介,将飞机与地面系统间自动传输信息,将飞机与地面的人员和空管自动化系统有效联系在一起,可有效降低航班运行费用,提高航班运行效率[1]。

地空数据链技术有哪些优点?

由地空数据链技术为支撑的数字化管制服务可大幅提高管制运行效率。该项技术在部分方面将逐步替代传统话音管制服务,大幅减少管制员与飞行员的工作负荷,改善话音通信频率资源紧缺状况,提升管制服务安全性、可靠性和准确性。

地空数据链应用举例

数字化放行(DCL)

数字化起飞前放行(Departure Clearance Delivery,简称DCL)系统技术属于地空数据链通信技术在空中交通管制领域的应用。DCL 系统通过基于地空数据链的双向通信来实现飞行员与塔台管制员之间的信息交换,实现数字化放行。

飞行员在预计推出开车前可以通过DCL服务提出起飞前放行申请。机组发送离场许可下行报文Departure Clearance Downlink (RCD),包含航班号(使用航空公司 ICAO三字代码)、机尾号、终端区通播信息(ATIS)代码、机型、起飞机场和目的机场代码等信息的放行许可请求报文通过数据链发至机场起飞前放行系统。地面起飞前放行系统接到请求后,判断是否满足管制放行条件;塔台管制员将返回一个离场许可上行报文Departure Clearance Uplink (CLD) ,内容包含飞行标志、机型、应答机编码、使用跑道、离场航线、飞行高度层等飞机放行许可信息的报文上传至飞行员。飞行员接收到管制员的放行许可报文后,机组再回复确认报文Clearance Readback Downlink (CDA)。如果飞行员发送DCL/PDC申请报文或发送DCL/PDC确认回复报文后,2分钟内未能收到表示DCL/PDC申请或确认回复成功的上行报飞行系统信息FSM,视为服务失败,需要通过管制频率联系管制员获得语音放行许可。当飞行员收到DCL起飞放行信息报(CLD)后,需要再10分钟内发送起飞回复信息(CDA),否则视为服务失败,需要立即通过管制频率联系管制员获得语音放行许可。

数字自动航站信息系统(D-ATIS)

数字自动航站信息系统通过合成语音(text-to-voice)和数据链两种方式向飞行员提供起飞和降落阶段所需的有关机场气象情况和机场状况情况信息。D-ATIS系统的使用能够有效解决繁忙机场因使用语音通播造成的低效率和安全隐患,并能够显著提高大型机场管制服务效率和信息服务水平。

各个机场终端通过AFTN网络(空中交通固定通讯)引入气象报文并分解,结合本场跑道等信息生成ATIS信息,汇总到ATIS服务器,由ATIS服务器统一应答飞机请求。

流程:D-ATIS系统服务流程以传统自动话音情报服务流程为基础,系统从AFTN报文中提取气象信息,由管制员根据机场气象采集和监测系统校验气象信息并输入跑道和其他机场运行信息,通过TTS技术合成通播话音信号覆盖传统自动话音情报服务,并生成播报信息报文,发往网控中心服务器,服务器存储各机场实时航站自动情报服务信息,等待航空器通过地空数据链进行申请。飞行员通过地空数据链发送请求报文,系统服务器接到请求后根据请求类型应答对应的信息报文,以报文的方式回传至飞行员[2]。

管制员和驾驶员数据链通信(CPDLC)/自动相关监视(ADS-C)服务

管制员和驾驶员数据链通信(Controller Pilot data Link Communications,简称CPDLC),是管制员与飞行员之间利用数据传送、接收手段代替话音通信的空中交通管制手段,其传输数据可以包括标准格式的放行、申请、报告等等。CPDLC 的应用可以弥补话音通信的信道拥挤、误解、信号听错、信号失真等缺点,同时可以大大降低飞行机组和管制员的工作负荷。

合同式自动相关监视简称ADS-C(Automatic Dependent Surveillance-Contract)或ADS-A(Addressed),它将机上系统收集的位置、高度、速度、意图和气象数据等,利用数据链设备以报告的形式自动发送给与飞机建立合同的空中交通服务单元(ATSU),用于飞机位置和航路符合性监控,为雷达覆盖之外的大陆/大洋航路提供CPDLC和语音汇报之外的位置监视能力。虽然ADS-C与ADS-B(Broadcast)术语相近,但后者是以更短的时间间隔广播信息,任何在范围内的地面或空中接收机都可以接收信息。ADS-C也不同于AC-121-FS-2008-16R1规定的AOC(Airline Operational Control)自动位置报,后者是向航空公司而非空管单位汇报位置。ADS-C建立在FANS-1/A网络基础上,如同CPDLC给予了飞机更好的RCP(Required Communication Performance),ADS-C给予了飞机更好的RSP(Required Surveillance Performance),有效使用ADS-C可以提升飞行安全,减小间隔,更好地分配用户倾向的飞行剖面,提高飞机的空域适应性[3]。

目前,中国民航已在44个机场塔台提供数字化放行(DCL)和数字自动航站信息服务(D-ATIS),在西部L888等航路提供符合PBCS(基于性能的通信和监视)运行规范的CPDLC/ADS-C服务,同时还在开展基于DCL和D-ATIS指令集的航班计划起飞时间CTOT、滑行路线、航路颠簸等应用研究,依托国家科技支撑计划开展初始四维航迹试验验证等,多项工作走在了亚太地区乃至国际前列。

此外,目前中国民航的地空数据链服务已注册空管用户44家,航空公司用户155家,其中国内53家、国外102家,共计7336架航空器注册,每日系统报文量超过90万份。

参考:

[1]董亚伟 王杰,《地空数据链在民航的应用》

[2]杜月玖,《D-ATIS系统在浦东机场的应用现状及前景展望》

[3]宋金泽,《空中交通服务ADS—C应用概述》

 

推进数字化管制服务,中美民航地空数据链技术研讨举办

在日前由民航局空管局与美国联邦航空局(FAA)共同举办的中美民航地空数据链技术研讨上,记者获悉,中国民航计划开展密集航路空域基于数据链技术空管服务的研究验证,继续研究完善我国基于地空数据通信空管业务发展路线和实施计划。

无论是在ICAO航空系统组块升级(ASBU)计划、美国新一代航空运输系统NextGen和欧洲的单一天空计划SESAR中,还是在中国民航空管发展战略中,地空数据链技术都是民航航行技术发展应用的重点之一,是支撑今后地空协同运行的重要基础设施和技术。

数字化管制服务在提升运行效率方面大有可为。该项技术在部分方面将逐步替代传统话音管制服务,大幅减少管制员与飞行员的工作负荷,改善话音通信频率资源紧缺状况,提升管制服务安全性、可靠性和准确性。

比如,在塔台数字化服务方面,能有效避免放行频率拥堵,消除语音通话过程中可能出现的人为通话错误。在飞行员方面的使用反响也非常好,以D-ATIS为例,飞行员监听传统、抄录ATIS单版本时间平均2.5分钟,而获取D-ATIS服务平均10秒,且不再需要飞行员手工抄录信息,避免人为错误。

中国民航目前已在44个机场塔台提供数字化放行(DCL)和数字化航站情报服务(D-ATIS),在西部L888等航路提供符合PBCS运行规范的CPDLC/ADS-C服务,同时还在开展基于DCL和D-ATIS指令集的航班计划起飞时间CTOT、滑行路线、航路颠簸等应用研究,依托国家科技支撑计划开展初始四维航迹试验验证等,多项工作走在了亚太地区乃至国际前列。

此外,目前中国民航的地空数据链服务已注册空管用户44家,航空公司用户155家,其中国内53家、国外102家,共计7336架航空器注册,每日系统报文量超过90万分。

研讨中,来自FAA、波音和霍尼韦尔的9位美方专家与来自民航局飞标司、空管办、民航局空管局、各地区空管局、各航空公司、民航数据公司、民航大学以及国内产业界80多位中国代表共同就国际民航业地空数据链技术发展、FAA地空数据链空管服务发展路线、中国民航地空数据链技术发展与应用、AeroMACS技术发展等议题进行深入研讨。中国工程院院士、中国商飞副总经理、C919大型客机总设计师吴光辉参会指导。

FAA专家详细介绍了FAA数字化管制服务发展路线图。

据悉,目前美国已在其61个机场启动了基于CPDLC协议的DCL服务,并将在2019年底在全部高空管制区启动初始航路阶段数字化管制服务,FAA将长期基于FANS1/A CPDLC协议拓展飞行全阶段数字化管制服务技术。

波音和霍尼韦尔专家深入介绍了国际民航业数据链通信行业发展方向和标准化成果、Boeing和Honeywell通信策略和机队计划、欧洲基于ATN/OSI的网络架构实现数字化管制服务的情况以及欧、美数字化管制服务的路线对比等。

通过本次交流,中国民航学习了欧美地空数据链发展和应用方面的宝贵经验,为研究确定中国民航数字化管制服务实施路线奠定了良好基础。

民航局空管局副局长李其国表示,多年来,民航局空管局与FAA、Boeing和Honeywell等机构保持了长期友好的关系,在空域管理、飞行流量管理等多领域开展了深度合作,取得了丰硕成果。本次活动是民航局空管局和FAA在通信导航监视技术应用方面密切交流合作新的里程牌,今后双方将在通导技术领域开展更多形式的交流和合作。

(来源:天路守望者 李芳芳 康南 蔡晶)

甘肃空管管制运行部配合华东空管局检查组完成交叉检查工作

中国民用航空网通讯员季丰、张拓讯:根据民航局空管局相关工作要求,2018年5月14日-16日,华东空管局检查组赴甘肃空管分局管制运行部进行了交叉检查工作。此次检查的重点包括了:雷雨保障、大流量保障、防止跑道侵入、人员资质管理、危险源管理等方面。期间详细听取了甘肃分局管制运行部4.19雷雨保障工作过程的介绍,对分局管制运行部在雷雨保障过程中总结的经验及制定的相关保障措施给予肯定,并结合华东空管局雷雨保障工作与管制运行部进行了深入交流。在兰州塔台检查过程中就主副班重要指令发布时的相互沟通方式给予了赞扬。最后在检查通报会中华东检查组结合华东空管运行经验对管制运行部协同备降工作程序、交接班程序、防跑道侵入工作程序、危险源管理等方面提出相关建议,甘肃空管分局管制运行部将以此检查为契机,充分借鉴兄弟单位保障工作经验,正视自己存在的不足,进一步完善甘肃空管分局安全保障工作程序,提升空管服务质量。

山东空管分局配合济南机场周边进行电测环境监测

中国民用航空网通讯员刘燕讯:2018年5月11日,山东省无线电无线电管理办公室联合济南市无线电管理处对济南机场周边进行电测环境监测,山东空管分局全力配合这项工作,旨在更好地做好上合峰会的无线电保障工作。

济南机场担负着上合峰会备降场的任务,根据上合峰会无线电保障方案,无线电管理部门对航空专用频率高度重视,特派技术人员前来与山东空管分局无线电管理人员进行交流,征求与山东空管分局意见和需求,并对机场周边重点区域电磁环境进行了监测,以确保无线电安全万无一失。

温州空管站进一步验证自动化系统双主用模式

中国民用航空网通讯员陈丽丽讯:经过近20天的测试,温州空管站自动化系统双主用运行模式于5月7日完成阶段性验证。

温州空管站本场两套自动化系统自2015年航管楼建设完成投入使用以来,一直采用备份自动化系统每周使用24小时的运行方式。测试验证期间,备份系统切换至主用状态,并一直保持备份系统为在用系统长达20天,直至5月7日方才切换回使用自动化主用系统,在实际运行中进一步验证了温州空管站自动化系统双主用运行模式。

此次长时间使用备份系统,是温州空管站为有效落实上级“四强空管”专项工作要求,同时结合本场AIDC试运行工作方案进行的。自动化系统双主用模式的充分验证,将更好地发挥空管自动化备份系统使用效能,提升空管自动化系统运行保障能力,进一步确保空管运行工作安全平稳。

西南空管局培训中心前往模拟机制造厂家进行调研交流

中国民用航空网通讯员苗迪讯:5月2日至5月3日,西南空管局培训中心派员前往成都两家模拟机制造厂家,对未来管制模拟机的发展进行了调研与交流。

结合十余年的模拟机建设与维护经验,西南空管局培训中心对于如何更好地发挥管制模拟机在空管培训中的作用,怎样引进先进技术发展模拟机的新功能为管制模拟机培训带来更多新的思路,培训中心从2017年开始进行了未来模拟机发展的调研工作。期间,培训中心多次与厂家进行交流与沟通后,将智能语音机长以及更加强大的模拟机训后评估功能作为了未来管制模拟机开发的方向,以实现对学员更精准的培训资源投入以及缩减人力成本的效果。培训中心期望评估系统能够成为一套将目前管制模拟机考核中大多数客观评价条件都进行自动统计,并能结合雷达影像及管制指挥语音,对于已完成训练进行智能分析的系统。对于智能语音机长功能,目标是完成一套基本替代模拟机机长人工操作的智能系统,依赖人工智能与机器学习的强大功能,先期帮助新管制员更好地进行标准陆空通话的学习,逐步实现常用管制指挥与特情语音模拟等功能。

管制培训逐渐在向智能化发展,西南空管局培训中心将继续坚持“树标准、提质量、强服务”的培训发展理念,将对于空管行业发展的理解与外部新技术、新知识相结合,按照“四强空管”的建设要求,推动新一代培训技术成果的转换与应用,加强与外部优质资源的协同发展,用新技术、新思路、新知识更好地服务于一线管制培训工作。

新疆空管局空管中心流量管理室召开旺季生产筹备会

中国民用航空网通讯员张进国、赵光星讯:安全生产旺季即将到来,日益增长的航班流量,频繁的大风雷雨天气,和相关单位活动大范围影响,给空管运行带来了巨大压力和挑战。

在复杂的运行环境下,如何才能够保证航班安全、有序、平稳的起降?5月3日,新疆空管局空管中心流量管理室未雨绸缪,针对旺季生产召开了旺季生产工作筹备会,会议主要对即将到来的旺季工作进行了隐患排查和工作难点分析。针对旺季形势,流量室着重围绕“如何进一步提高流量预测的准确性、如何时刻准确的把握现场运行环境的变化、如何做到有序盘旋及备降、如何加强协同决策、如何把管制工作负荷控制在与空管保障能力相匹配的范围以内、如何保障疆内航班正常性”等几个方面提出了具体要求,对各类工作难点制定了切实可行的措施。

流量管理室会后制定并下发了《流量管理室关于进一步开展精细化流量管理,做好旺季大流量及复杂天气保障的通知》,为即将到来的旺季安全生产打下坚实的基础。

新疆空管局召开新版《管理手册》发布会议

中国民用航空网通讯员刘礼羡讯:4月26日,新疆空管局召开新版《管理手册》发布会议。局领导、各单位负责人和体系文件管理人员参加了会议,会议由总工程师陈创学主持。

本次会议共三项议程。首先体系变更工作组汇报了体系变更工作的整体情况,随后向局长覃琥诚递交了新版《管理手册》,局长签署了批准页并宣布新版《管理手册》发布,5月1日起正式实施。最后,覃琥诚就新疆空管局局质量安全管理体系建设做出重要讲话。

覃琥诚指出,各单位质量安全管理体系建设中在两个方面问题:一是工作手册的质量不高,本地化不够,与实际运行结合不紧密;二是手册执行不到位,没有将手册作为对生产运行工作质量检查的首要参考标准。针对存在的问题,结合“四强空管”建设,覃琥诚-从四个方面对各单位提出具体的要求:一是要牢固树立手册意识,养成良好的职业习惯;二是提高手册质量,加强手册的可操作性;三是打造作风优良,纪律严明的职业队伍;四是加强体系建设,形成齐抓共管的局面。

西南空管局成立管制中心区管中心管制四室

中国民用航空网通讯员刘尉楚讯:2018年4月25日,在贵州空管分局召开了西南空管局管制中心区管中心管制四室成立大会,出席本次会议的有西南空管局管制中心党委书记姬克智,管制中心综合办公室主任段昊,区管中心党总支副书记江浩及全体贵阳高空接管人员。会议由江浩主持。

会上,姬克智讲话并提出期望,他期望管制四室继续发挥能吃苦、肯吃苦的优良传统,不辱使命、不负所托,继续发展,不断进步。同时,他提出四点要求,一是管制四室人员构成多样化,大家要珍惜这份相聚的缘分,互相谦让包容,树立大局意识;二是明确目标,发挥集体的力量,扎实做好高空接管各项工作;三是安全是一切的基础,每一位管制四室的同志都是安全工作的基石,大家要努力去建设具有管制四室特色的安全文化理念;四是作为新成立的科室,要积极发挥群众的智慧,大家出谋划策,力求在运行管理方面实现创新,努力建设好这个小家庭。

段昊宣读了区管中心管制四室成立和廖微同志职务的任命文件。廖微进行了履新表态发言,他表示,感谢组织的信任和培养,感谢领导和同事的支持和帮助,在新的工作岗位上会继续努力工作,着力打造一支有凝聚力、有战斗力的优秀队伍。

江浩指出,今天是一个值得每一位贵阳高空接管人员铭记的日子,感谢西南空管局及管制中心对成都区管中心的关爱和支持。

西南空管局管制中心区管四室在新的起点,将发挥集体的智慧,保证接管工作的安全顺畅、提高接管工作的效率,加强协同配合,保障空中飞行安全,稳步推进贵阳高空接管工作。