遠程塔臺在通用航空領域應用的效益

李元

塔臺作為機場的功能需求型設施，在傳統理念中是機場的標志性建筑。通常是把通訊和管制設備及管制員安置在機場塔臺，管制員通過目視對本場內飛行器、車輛實施管制。而遠程塔臺的應用，使管制工作由實境目視，轉為向多元化數字信息顯示轉變。以“遠程+數字”替代傳統“現場+目視”的模式為機場提供空中交通服務的設施。

遠程塔臺的發展源于民航行業的發展需求，是發展驅動下的新技術應用典型案例。一是中國民航高速增長。“十三五”期間運輸機場和通用機場在新建和擴容方面的增幅均超過往屆，同時各省公布“十四五”規劃建設通用機場的數量合計超過850座;二是大型運輸機場擴容增量，造成機坪運行場景復雜，安全和效率的壓力提升，傳統塔臺存在視野盲區的問題，結合“跑道”和“機坪”管制分離及應急備份的需求，需要多塔臺功能性補充;三是中小運輸機場、通用機場和起降點的運行量少、維護成本高、設備和人員投入大、區位較偏人居條件惡劣、專業人員招不到又留不住。四是通用機場建設投資回收能力差，延伸收益不明顯，建設成本、設備成本和運行成本等都有降本增效的需求。

目前國內在新疆、內蒙、陜西、重慶和云南等已有機場試點應用。涉及高原機場應用、一對多模式驗證、機坪輔助運行、機坪全覆蓋等應用模式的試點運行。隨著設備和基礎設施條件的提升，遠程塔臺未來將向數字化和3D全景化發展為遠程數字塔臺。

目前，民航局為推動遠程塔臺技術應用，明晰遠程塔臺技術要求和運行規范，針對新技術發出《遠程塔臺技術需求（征求意見稿）》和《遠程塔臺運行評估規范（征求意見稿）》兩部規范性文件意見征集。文件中將遠程塔臺分為三個類：為Ⅰ類機場管制、Ⅱ類機坪管制、Ⅲ類應急備份。其中Ⅰ類機場管制還可以分為“一管一模式”（一個塔臺管一個機場）和“一管多模式”（一個塔臺管多個機場）兩種運行模式。局方分兩期分別指定了各類機場開展遠程塔臺試點項目，試點應用包括：機坪管制和應急備份、小機場委托大機場實施機場管制、通用機場委托支線機場實施機場管制、小機場委托大機場實施機坪管制、遠程服務起降點和直升機運行。

通過局方的試點，遠程塔臺的技術要求已經明晰，解決方案必須包括以下幾個方面的需求：一、遠程可視化：實現跑道和機坪全景的遠程可視化;二、場景可標識：視頻系統可標注場景中的物體可以動態識別并實施隨動，可追蹤物體（包括空域附近的無人機與跑道上的動物）。;三、視覺增強：在低能見度、低光線環境或遠距場景等情況下，提供優于目視的視覺增強效果;四、雙向通信：可實現實時的陸空通話和陸陸通話;五、穩定可靠：包括平臺系統和通信等均需持續的穩定性和可靠性，并且延遲和滯后等要在規定的范圍內;六、可評估校驗：運行環境、運行數據和運行效果可以數據化，相應數據可以提供運行評估并用于持續校驗。

通航領域主要在通用機場和起降點有遠程管制的需求，通用機場和起降點的盈利能力差、人員成本負擔重、專業人員難招難留、機場區位偏僻人居條件差。通用領域安全壓力相對較小，所以遠程塔臺的Ⅰ類機場管制將可能在通用領域首先發展投入實用。Ⅱ類機坪管制和Ⅲ類應急備份的，屬于高運行量情況下的補充和輔助，將在大型運輸機場首先投入實用。

那么通用機場和起降點建設遠程塔臺到底能帶來哪些收益呢？這就要從建設成本、運行成本和效益提升這幾方面來分析。

遠程塔臺系統包括機場部分、鏈路部分和遠程部分。與傳統機場塔臺相比較，機場部分增加了視頻采集和增強設備等新功能設備，減少了管制指揮單元和塔臺電梯等保障設施;鏈路部分采用雙網路方式;遠程部分增加了平臺系統和管制指揮單元。

建設成本方面來看，一是機場部分：如果是塔臺改擴建，機場部分增加的視頻采集和增強設備等新功能設備均為新增投資。如果是新建塔臺，機場塔臺的土建成本和電梯空調等設備成本將大幅減少，相比傳統塔臺建設將減少一半以上的投資。二是鏈路部分：兩條不同運營商的網路開通費為新增費用，費用額度根據具體區位條件不同，費用相差較大需要具體分析。三是遠程部分：軟件平臺系統屬于新增投資。

運行成本方面來看，機場部分的能耗、管理、交通、物業管理等方面均有大幅下降。鏈路部分有新增租用費。遠程部分有辦公場地和軟件平臺維保費用。如果多個通用機場或者起降點實現區域統一管制，則可以在遠程部分實現運行費用集約化下降，并且可以在管制和氣象等專業人員的成本和能力方面得到大幅改善。

效益提升方面來看，可以解決專業人員穩定性和培養提升的問題，綜合人力成本和常規管理成本可以得到集約化下降，內外協調工作效能可以得到提高，可視增強、標識標注和智能判別等功能可減輕工作強度和提升安全效能，數據化可評估可量化可以帶來安全管理體系的整體評估和監控。

總體來看，遠程塔臺可以為航空業帶來如下的益處：提高機場運營的效率和安全性;空中管制單位可以更加靈活地進行人力的配置;顯著降低營運操作成本;建設成本比傳統塔臺更便宜、更快速、更有彈性;數字信息能與機場其他部門共享。如果單個機場實施運用遠程塔臺，投資和運營收益相對較小，主要收益來自于效益提升方面帶來的安全和效率能力收益。如果能夠多個機場或起降點統一管制，集約化管理效益之外，還可以帶來更多專業人員的成本優化和協調效能提高。

筆者認為，未來發展趨勢將出于機場應用端的需求進行發展，重點將是向數字化和智能化發展，進化為遠程數字智慧塔臺。功能上將向數字化發展，例如：三維重構實景數字場景實時顯現和復盤再現分析;可以利用機場地圖、空域等靜態數據和運動物體的動態數據及計劃預測軌跡等進行匹配，數據化實現預測和計劃管理。從管理上將向智能化發展，例如：升級在出現沖突或機場禁區侵入等情況時的安全告警和處置功能;系統上提高一對多管制時智能監控、智能切換場景等智能化，提升綜合管理能力;多管制單元集中辦公時管理協作智能化等等。

任何新技術的應用和發展都有一個過程，涉及公眾安全的方面會更加謹慎。行業管理機構已經在頂層設計、規章規則、技術標準等方面開展了標準制定和試點驗證工作。遠程塔臺肯定會帶來理念、標準、規則、制度、程序等等變化，更多的是帶來逐步顯著的效益提升。社會進步推動了民航新技術發展，創新將支撐民航不斷向前進化升級，穩步實現民航強國。