探討程序管制到雷達管制過渡的方法

王婷婷

摘 要：伴隨航空業發展日漸擴大，隨之也產生了一系列問題，基于一些發達國家經驗和我國國內航空業發展實踐，如何提高飛機的安全性、快捷性成為現代航空業發展面臨的重要瓶頸，也成為民航事業必須面對的客觀事實，利用新的技術手段，為民航事業服務，這樣是民航業不斷追求的方向。基于此，本文主要就程序管制到雷達管制過渡的優越性和運用過程中發現的不足，并對發展中的新CNS/ATM的技術進行研究，以借鑒與參考。

關鍵詞：程序管制;雷達管制;優越性體現

中圖分類號：V335.1 文獻標識碼：A

0 前言

近年來，伴隨科學技術高速發展以及我國綜合國力的不斷提升，航空業近年來呈現出良好的發展態勢，其發展速度與規模空前，使得我國空中力量變得越來越強大。但這些也給民航管制也帶來了巨大影響。所謂民航管制，即對空中飛行的航空器各方面活動進行控制和管理的工作內容。由于飛行過程當中的航空器，時常受到很多因素影響，尤其是自然條件對航空器的正常飛行影響極大，惡劣天氣條件對于航空器的飛行造成巨大限制，這些限制主要體現在時間、起飛條件和空間條件等方面的限制。而當前科學技術日益提升的背景下，民航管制也獲得了巨大發展，在這其中最為突出的變化是程序管制逐步邁向雷達管制，這是由于當前航班量增長速度越來越快，給空管工作帶來的負擔也在日益加重，而目前我國傳統的一些管制手段依然是運用程序管制，這種管制方式與當前航班大流量需求很不適應，應當快速轉向雷達管制，而改進雷達設備以及聯網，也給管制員推行雷達管制，與國際民航組織有效接軌創造了非常有利的途徑。對于實施雷達管制而言，是精確和主動掌握飛行動態，更使管制技術向經理方向發展提供了非常好的平臺，過去程序管制，要求和同行線同高度航空器達到十分鐘的最小水平間隔，這在中大型飛機方面，距離需要超過150 km，而運用雷達監控程序管制需要75 km，而雷達管制間隔僅需要20 km，大幅提高了單位空域利用率，極大地增加了架次容量。這些數據使得雷達管制的優勢充分凸顯出來，下文將對雷達管制優越性予以分析探討，并對其存在的不足進行研究以供參考。

1 程序管制的基本概念

程序管制是指空中交通管制員根據飛行計劃和飛行報告，判斷飛行中的航空器的位置（含水平位置和垂直位置），調整航空器的間隔和高度，以確保航空器間有必要的安全間隔的管制工作方式。在這種管制方式下，航路上航空器同高度水平間隔通常為10分鐘或15分鐘，進近階段航空器同高度水平間隔通常為5分鐘。程序管制方式對設備的要求較低，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，同時向飛機發布放行許可，指揮飛機飛行。

2 雷達管制的基本概念

雷達管制是指管制員利用一次或二次雷達所探測到的航空器的位置信息（包括水平和垂直位置），調整空中飛行的航空器間隔的管制工作方式。雷達管制員根據雷達顯示，可以了解本管制空域雷達波覆蓋范圍內所有航空器的精確位置，因此能夠大大減小航空器之間的間隔，使管制工作變得主動，管制人員由被動指揮轉變為主動指揮，提高了空中交通管制的安全性、有序性、高效性。

3 雷達管制與程序管制的區別

程序管制員與飛行員之間的通信采用甚高頻（VHF）通信或短波單邊帶（HF）通信。雷達管制與程序管制相比是空中交通管制的巨大進步。與程序管制相比，在雷達管制條件下空間利用率可以成倍提高。如在程序管制條件下，兩架沿航路高空飛行的航空器的飛行間隔為10分鐘，大約150 km。從理論上講，雷達管制條件下處理航空器的能力是程序管制的7倍之多。目前，許多發達國家都是采取程序管制和雷達管制相結合的方式。在飛行量較大的地區，程序管制方式已大多被雷達管制方式所取代。在飛行量較小和在自然環境不適宜建雷達站的區域采用程序管制。

4 我國航路實施雷達管制的措施

實施雷達管制必須要使管制員看得見、聽得到、說得出去，要達到這些要求，實施雷達管制的航路必須限制在有效空管二次雷達和VHF二重覆蓋范圍內，并且管制移交須有雙路由保障;其所屬的管制單位必須要有高效、可靠的管制設備，能及時掌握雷達、導航、通信設施的工作狀況，及時得到有關的航行情報和氣象信息，以及所轄范圍內軍方等部門的飛行動態。

5 雷達管制優越性體現

5.1 流量增大非常突出

飛行發展離不開航班量的增大，這也是進行雷達管制的最突出特點，實施空中交通管制，對航空器現實位置與運行域圖充分掌握的前提下，航空器位置信息通過程序管制來進行獲取，來對被動記住位置報告進行接收，所以管制員通過分析幾組間隔位置報告，便可對抽象數字進行計算獲取，常規報告的航空器飛越報告點和調配中心飛行的具體位置迅達，是陸空通信程序管制的重要內容。而通過雷達管制，雷達屏幕上可以直接顯示航空器信息，管制員也能客觀的對航空器間隔進行判讀，對于陸空通信而言，屬于飛行申請以及最干凈的管制指令，流量大小也受到間隔因素的影響，只有將間隔縮小于相同管制區域當中才能對更多的飛機進行容納。在垂直間隔方面，程序管制和雷達管制區別不大，運用相同的高度層間隔，針對于縱向以及橫向間隔，運用雷達管制能夠有效縮小飛機間距離。雷達管制不小于10 km的雷達飛行間隔，但程序管制，相同高度以及航跡，飛翔速度不同的航空器，如果前機與后機相比達到每小時80 km以上的真空速度時，在相同位置報告點飛躍的兩個飛機，其間隔應當有三分鐘以上，根據每小時900 km進行地速計算，縱向間隔也在45 km。

5.2 雷達管制中管制員更加有主動性

雷達管制非常的直觀，工作人員為了了解航空航向、飛行高度、位置與地速等信息時便可借助雷達屏幕清楚的知曉，還能對空域整體情況充分把握與具體實際充分結合，對飛機進行相應引導，使其更加激動的飛行。特別是存在較多沖突時，工作人員可通過雷達進行引導對航空器進行指揮，使其航向合理轉變，將沖突給繞過，避免了管制員，只借助幾組位置數據開展計算便可將抽象數字給獲取。常規報告航空器飛越報告點和詢答調配中心飛行實時位置，這是陸空通訊方面程序管制重要的內容，與飛行員機組位置有效結合對飛機突突做出判斷，并運用有效的調配方法和措施進行應對。

5.3 調配手段更加科學化

當遇到沖突時雷達管制非常的靈活，管制員在雷達管制條件下便可和航空器充分結合，對航跡進行計算，并有效監控地面障礙物，應對偏航或者出現飛機撞地等情況，航空器于雷達管制條件下，均可以通過飛行調配各個方面，如對速度進行控制，航向進行控制等，在最低間隔標準方面，雷達管制和航空器的性能完全脫離，而且也脫離了地面導航精度存在的關聯性，雷達天線與航空器存在的距離將最佳的最低間隔標準給決定，使得雷達最低間隔標準有效縮減，更利于管制員更利于管制員運用各種手段進行調配。

6 雷達管制表現出一些問題

6.1 雷達管制的視覺誤差

一些管制員由于存在較短的工作時間，時常容易出現一些視覺誤差，常常會導致目測的視覺距離和具體雷達標牌連線測量有一些誤差存在，因此管制員在此方面認識必須要客觀深刻，由于管制嚴，很多時候在判斷距離等相關雷達信息方面，很多都是借助目視來實現，由于工作強度相對較大，工作人員不能在較短時間內通過繁瑣的測量形式來實現，如此一來，會導致管制員工作負荷進一步加大，而運用相應的措施，管理員很多時候都是進行經驗積累和總結，最大程度的控制誤差的出現。

6.2 雷達管制的范圍局限性

在信號覆蓋方面，雷達范圍具有有限性，全球有著非常廣泛的地域特征，而且存在很多國家，不同地區有著不同的經濟發展水平，在空中交通方面差異性也非常的突出，而且還存在沙漠、海洋、森林，這些導致雷達信號無法到達，致使這些區域出現空白，難以為這段提供更好的服務，地空之間此系統信息交換，主要借助音與二次雷達，但信息量交換方面也有很大的局限性，特別是存在較多飛機數量時，以至于s模式下，二次雷達在識別飛機將二次應答信號發回時時常出現一些混淆，使得系統容量受到很大限制，并使飛機流量得到很大限制。

7 新CNS/ATM的技術

導航，通訊以及監視是空中交通管理系統的重要基礎技術，新CNS/ATM技術是綜合運用數字通信以及衛星技術，突破豐富的航空信息地域限制，能夠對信息進行自動化共享，自動化獲取航空信息，使得管制干涉有了強大的技術支撐。GPS與GLONASS是新CNS/ATM的GNSS導航，INMARSAT-Ⅲ能夠對定位精度實時改善，使得民用導航更加可靠，GNSS在空基空中交通管理系統占據重要的核心地位，主要包括GPS以及GLONASS與INMARSAT，同時還涉及一些其他衛星導航系統，運用GNSS飛機能夠達到整個航程均為直線飛行狀態，使得飛機間隔大幅縮短，十分的省油與省時，而且還極大地保證了準點率與安全性，使得空間利用率得以大幅提升，并在此前提下，達到自動相關監視的效果。

8 結語

在當前民航事業高速發展背景下，我國空中交通流量的持續高速增加，有限的空域資源越發緊張的現狀，嚴重制約了空中交通管制的效率提升，造成航班大面積延誤，也給管制員的工作帶來被動。而解決這一問題最基本的方法就是將現有管制方式平穩安全的過渡到雷達管制，即在我國空域內實施雷達管制。因此，在新的發展形勢下，更應當對管理機制不斷改善，優化管制方式，推進雷達管制發展步伐，實現程序管制向雷達管制平穩過渡，改善當前交通流量狀況，才能更好的推進民航事業獲得更好的發展，為民航事業做出更大的貢獻。

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