监视技术正剧烈的改变着空中交通的监控方式,提升了航空安全性及空管效率。本文介绍现今一些空中导航监视技术,以及它们的商业影响。

机场场面侦查设备在夜间及低能见度时发挥了重要作用
空中导航监视技术让空中交通管制进入了一个新的时代。例如管制员与飞行员数据链接通讯(以下简称:CPDLC),自动广播式自动相关监视(以下简称ADS-B)及机场场面侦查设备(以下简称ASDE-X)等技术都有提高飞行安全性及增进运作效率的巨大潜力。
CPDLC:搭起通讯桥梁
早在上世纪90年代,Eurocontrol(欧洲空中交通管制组织)就认为空对地数据链将有助于提升空管系统。如今,CPDLC已经完全应用在了马斯特里赫特上区管制中心,并且准备在泛欧地区使用。
传统方式中管制员和飞行员通过无线电进行通讯,而CPDLC使用空对地的数据通信,无疑是一种更好的选择。管制员和飞行员之间可要求及放行飞机,可确定飞行路线,以及对信息和报告做出回应等。
Eurocontrol控制了大概260,000平方公里的连续空域,而且它是欧洲仅次于伦敦第二大繁忙的空管中心。根据航空管理部门的说法,CPDLC最大的好处是减缓了语音过量,也就是说管制员与飞行员之间有了更高效的通讯,而且因为除了通过语音之外还能以文字形式发送信息,因此减少了沟通误解的发生。Eurocontrol宣称,在一年中,CPDLC的使用帮助节省了160小时的语音沟通时间。
Eurocontrol空管技术中一项重要的核心内容便是飞行数据处理系统。该系统电子化的处理飞行计划及更新,将它们与管制员雷达上的轨迹联系在一起。这确保了飞机在飞行过程中信息能自动的传输给其他部门及临近空管中心的管制员。
CPDLC的功能性加上“短程或中程相撞预警”已经融入了飞行数据处理系统。该系统的目的就是要帮助空管中心处理更多的空中交通,满足交通量日益增长的需求,而与此同时又提升安全性、效率及环保性。
马斯特里赫特上区管制中心运营及空域系统负责人Peter Hendrickx介绍说:“这套飞行数据处理系统基于完全不同的理念——它基于轨迹,而非航线。这也就是说空管员始终都掌握着最精确的飞行数据。”
那么,它的具体效果怎么样呢?Eurocontrol的数据很能说明问题,2009年欧洲仅有7.5%的航班延误,与上一年相比减少了3.5%,这也是有史以来最好的记录。

日渐繁忙的欧洲空域应用了新的空管设备
ADS-B:绕过雷达监视
ADS-B系统独立于传统的雷达系统,它向管制员发送飞机位置、高度和速度信息。使用ADS-B系统时,飞机需要装用以广播其位置的收发机(它根据机上卫星定位系统确定位置)。飞机位置信息在地面被转发,然后就能显示在管制员的屏幕上了。
ADS-B技术有效的绕过了雷达监视。雷达的缺点在于其更新速率由天线旋转速度决定,当飞机飞得更远的时候,雷达位置准确率就要打折扣了。ADS-B却为管制员和飞行员提供了精确的信息,让飞机保持安全的间距,因为它提供的是空域及飞机的“直播”图像。
2006年瑞典成为第一个使用该技术的国家,不过澳大利亚却是第一个在全国部署ADS-B系统的国家,他们在28个地点安装了57个地面站。然而,我国却建立了最为成功的ADS-B系统,覆盖了中部地区1,200nm,超过350架飞机安装了相关设备。此外,使用ADS-B技术的国家正在不断增加,从东南亚到印度,到北美,这已经成了全球化趋势。
ADS-B还是美国联邦航空局(FAA)Next-Gen项目重要组成部分,Next-Gen项目的目标是将基于地面的航空运输管理系统转移至更为有效的卫星通讯系统。美国联邦航空局预计2018年全面使用ADS-B系统后,航班延误将可以减少至少35%到40%。而且一架典型的装备了ADS-B设备的双引擎飞机一次跨大西洋飞行将可节省350磅燃油,这主要得益于飞机线路更为直接。
ASDE:探测潜在相撞事件
随着空中交通的日益繁忙,地面相撞的可能性也增加了。为了解决这个问题,很多机场都开始使用ASDE Model X系统了。
美国Sensis公司主要业务即是机舱场面及空中防御所使用的雷达和被动式传感器。他们所提供的ASDE-X系统全面覆盖了跑道和滑行道的活动,帮助管制员发现潜在的相撞事件。ASDE-X所使用的数据来自场面移动雷达,多向传感器、ADS-B传感器,终端自动系统以及飞机上的收发器。该系统实际上创建的是机场活动区域的实时地图。在夜间及低能见度情况下,该系统的功效尤为突出。


