如果机场要保持它们现有的安全水平,需要更加尖端有效的飞机跟踪与处理系统。
人为出错、糟糕的天气以及无效的地面雷达会给机场安全带来严重的后果,增加事故的危险性。尽管如此,新补充的机场安全系统保证未来可以避免此类事故的发生。
导读:
*随着机场飞行负担的上升,新款、安全系统的开发很关键。
*正在开发的新安全系统将改善旅客的安全并确保有效的机场运行。
*大量发展计划正通力合作以提高机场的安全。
德国Saarland大学研究员Haibin Gao认为:“虽然技术在改善机场安全方面已经走过了很长的一段时间,但是目前使用地表雷达或者摄像机监测飞机以及其它车辆的系统存在着不足之处。”需要新的、更加有效和精确的系统来消除事故的发生,尤其是随着在全世界的天空以及机场上飞行的商业以及私人飞机数量的不断增加。
虽然挽救生命是安全改进的核心目的,但是这其中也蕴含着巨大的经济利益。减少飞机间、飞机与车辆间几乎相撞(near miss)的次数(全世界每年要发生数千次)可以为航空公司和机场运营方挽回数十亿欧元的损失。通过查明飞机或者机动车辆真正的位置与路线,机场能够在能见度极差的时间段依然保持现有的容量。
地面雷达之外的选择
因此这些技术是什么样的呢?它们在改善安全方面会耗费多少资金呢? 在信息社会技术(IST)计划ISMAEL中正在开发监测和跟踪飞机的磁传感器的Gao说:“它们都是极为创新的技术。它们可能会对机场空管的未来产生巨大的影响。它们甚至是比地面雷达更为便宜的选择之一。”
欧盟第六个框架计划(Sixth Framework Programme)资助的两个IST计划AIRNET以及SAFE-AIRPORT采用新兴技术减少地面、起飞与降落间事故的危险;通过它们的通力合作为多感观探测、飞机及地面车辆跟踪与识别系统打开大门。这两项计划期待市场上两到三年内能够出现商业产品。
ISMAEL正在研制探测飞机和地面车辆金属车身结构的地球磁场产生的轻微影响的磁传感器,从而查明它们准确的位置。AIRNET采用无线技术和EGNOS卫星定位系统(Galileo的前身)与机上和车上的异频雷达接收机联系识别和确定它们的位置,精确范围达到7.5米,从而为空管人员、机场操作人员以及地面车队管理者提供了一个所有飞机运动情况的综合观察。同时SAFE-AIRPORT正在研发相控阵麦克风天线来收集空中或者地面六海里范围内飞机的发动机声音以及空气动力噪音。
合作计划
法国M3 System研究机构的AIRNET协调员Franck Presutto解释说:“三个计划互补的本质是很明显的。AIRNET的目标是跟踪安装有异频雷达接收机的飞机和地面机动车辆,但是它不能够探测没有装备该设备的车辆。这恰恰是ISMAEL能够做到的,因为它可以确定非合作车辆的位置。而SAFE-AIRPORT高度精确地跟踪进近飞机,同时能使地面管理从中获益。我们正在寻求将三个系统整合为一,从而最终取代地面雷达。”
时至今日,大量交通任务繁重的机场仍然在使用地面雷达或者场面监视雷达(SMR)对飞机进行跟踪。尽管如此,它还是有很多弱点的。SMR“看”不到周围建筑——拥有众多停机位的大型机场的潜在危险源。此外,由于对健康的危害和它们制造的电磁辐射干扰,雷达天线的安装数量是有限制的。
地面雷达系统也是非常昂贵的,这使得小型机场无力购买,从而迫使小型机场满足于空管员密切注视或者是照相机位基础的探测系统。无论如何,这两种方法都很容易出错,在恶劣天气和低能见度的情况下会变得无效。
Haibin Gao说:“例如萨洛尼卡市(Thessalonica),冬季大雾会长时间使机场关闭因为他们看不到飞机。而法兰克福由于朦胧的原因在监控停机位的时候遇到很多困难。”今年晚些时候这家希腊小型机场和德国这家大型机场将会对ISMAEL的磁传感器系统进行测试。它将能够探测雾中的飞机和机动车辆以及周围建筑。预计该系统的成本会远远低于地面雷达。
综合AIRNET
Porto机场2006年开始测试AIRNET。实地试验活动已经完成并且实际运行条件下的AIRNET系统的充分验证和服务业已结束。
AIRNET并不局限于在机场活动区监督、监控和管理车辆与飞机。它的设计完全可以与机场操作管理系统(AOMS)、ATC系统、管理者管理系统甚至机场安全系统综合使用。
Franck Presutto说:“通过所有管制员和操作人员之间地面运动的共享意识,我们可以期待看到安全的上升。而且我们认为使用它可以提高效率。”使用AIRNET,恶劣天气下的行李处理将更安全、更有效,可以使机场减少航班延误、增加机场容纳量。
额外能力
随着空中交通量每年以百分之六的平均比例增长,无论大型还是小型机场都感觉到了管理越来越多机场所带来的压力。同时,现有机场的扩张以及新机场的建设由于环境原因的限制也变得愈加不切实可行。这个解决方案赋予了机场更为安全地处理更多飞机的能力。
通过改善可用地面与空域的使用这是可以实现的,同时还可以降低事故的危险。如果飞机偏离了飞行路线,民航业内首个采用的相控阵麦克风——SAFE-AIRPORT声学系统将通过警告管制员提供这些益处。
意大利D'Appolonia公司的SAFE-AIRPORT协调员Alessandro Ferrando解释说:“由于它们不会产生电磁辐射或者噪音污染,所以多阵列可根据引擎和空气动力噪音非常精确地探测到飞机。还有,与雷达不同的是,它们能够探测未来可能在民航内会广泛使用的复合非金属车身。”更重要的是,这些技术的系统成本在小型机场可接受的价格以内,因此可以在这个不断成长的部门改善安全、扩大容量。
影响未来
三项计划将保持合作关系,它们都希望自己的系统能够对航空安全和机场容量产生主要的影响。根据国际民航组织的全球运营概念(Global Operational Concept)的某些部分,通过向ATM和机场运营当局之间有限的协作规划以及双方交流使用的有限的实时信息设备提出解决方案,它为未来的ATM系统作出了贡献。
三项计划已经确立了协同发展的合作计划,并且一个展示它们做法的共用门户网站正在建设之中。Presutto说:“我们解决了民航界面临的三个主要问题中的两个:安全与容量。第三个是保安,不过我认为我们将在未来的计划中继续解决这个问题。到时候我们就将拥有航空公司、机场和旅客面对的所有主要问题的最终解决方案,一个成本低廉的解决方案,甚至小型机场也能够负担的起。”