遠(yuǎn)程塔臺(tái)在通用航空領(lǐng)域應(yīng)用的效益

李元

塔臺(tái)作為機(jī)場(chǎng)的功能需求型設(shè)施，在傳統(tǒng)理念中是機(jī)場(chǎng)的標(biāo)志性建筑。通常是把通訊和管制設(shè)備及管制員安置在機(jī)場(chǎng)塔臺(tái)，管制員通過目視對(duì)本場(chǎng)內(nèi)飛行器、車輛實(shí)施管制。而遠(yuǎn)程塔臺(tái)的應(yīng)用，使管制工作由實(shí)境目視，轉(zhuǎn)為向多元化數(shù)字信息顯示轉(zhuǎn)變。以“遠(yuǎn)程+數(shù)字”替代傳統(tǒng)“現(xiàn)場(chǎng)+目視”的模式為機(jī)場(chǎng)提供空中交通服務(wù)的設(shè)施。

遠(yuǎn)程塔臺(tái)的發(fā)展源于民航行業(yè)的發(fā)展需求，是發(fā)展驅(qū)動(dòng)下的新技術(shù)應(yīng)用典型案例。一是中國民航高速增長(zhǎng)。“十三五”期間運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)和通用機(jī)場(chǎng)在新建和擴(kuò)容方面的增幅均超過往屆，同時(shí)各省公布“十四五”規(guī)劃建設(shè)通用機(jī)場(chǎng)的數(shù)量合計(jì)超過850座;二是大型運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)擴(kuò)容增量，造成機(jī)坪運(yùn)行場(chǎng)景復(fù)雜，安全和效率的壓力提升，傳統(tǒng)塔臺(tái)存在視野盲區(qū)的問題，結(jié)合“跑道”和“機(jī)坪”管制分離及應(yīng)急備份的需求，需要多塔臺(tái)功能性補(bǔ)充;三是中小運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)、通用機(jī)場(chǎng)和起降點(diǎn)的運(yùn)行量少、維護(hù)成本高、設(shè)備和人員投入大、區(qū)位較偏人居條件惡劣、專業(yè)人員招不到又留不住。四是通用機(jī)場(chǎng)建設(shè)投資回收能力差，延伸收益不明顯，建設(shè)成本、設(shè)備成本和運(yùn)行成本等都有降本增效的需求。

目前國內(nèi)在新疆、內(nèi)蒙、陜西、重慶和云南等已有機(jī)場(chǎng)試點(diǎn)應(yīng)用。涉及高原機(jī)場(chǎng)應(yīng)用、一對(duì)多模式驗(yàn)證、機(jī)坪輔助運(yùn)行、機(jī)坪全覆蓋等應(yīng)用模式的試點(diǎn)運(yùn)行。隨著設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施條件的提升，遠(yuǎn)程塔臺(tái)未來將向數(shù)字化和3D全景化發(fā)展為遠(yuǎn)程數(shù)字塔臺(tái)。

目前，民航局為推動(dòng)遠(yuǎn)程塔臺(tái)技術(shù)應(yīng)用，明晰遠(yuǎn)程塔臺(tái)技術(shù)要求和運(yùn)行規(guī)范，針對(duì)新技術(shù)發(fā)出《遠(yuǎn)程塔臺(tái)技術(shù)需求（征求意見稿）》和《遠(yuǎn)程塔臺(tái)運(yùn)行評(píng)估規(guī)范（征求意見稿）》兩部規(guī)范性文件意見征集。文件中將遠(yuǎn)程塔臺(tái)分為三個(gè)類：為Ⅰ類機(jī)場(chǎng)管制、Ⅱ類機(jī)坪管制、Ⅲ類應(yīng)急備份。其中Ⅰ類機(jī)場(chǎng)管制還可以分為“一管一模式”（一個(gè)塔臺(tái)管一個(gè)機(jī)場(chǎng)）和“一管多模式”（一個(gè)塔臺(tái)管多個(gè)機(jī)場(chǎng)）兩種運(yùn)行模式。局方分兩期分別指定了各類機(jī)場(chǎng)開展遠(yuǎn)程塔臺(tái)試點(diǎn)項(xiàng)目，試點(diǎn)應(yīng)用包括：機(jī)坪管制和應(yīng)急備份、小機(jī)場(chǎng)委托大機(jī)場(chǎng)實(shí)施機(jī)場(chǎng)管制、通用機(jī)場(chǎng)委托支線機(jī)場(chǎng)實(shí)施機(jī)場(chǎng)管制、小機(jī)場(chǎng)委托大機(jī)場(chǎng)實(shí)施機(jī)坪管制、遠(yuǎn)程服務(wù)起降點(diǎn)和直升機(jī)運(yùn)行。

通過局方的試點(diǎn)，遠(yuǎn)程塔臺(tái)的技術(shù)要求已經(jīng)明晰，解決方案必須包括以下幾個(gè)方面的需求：一、遠(yuǎn)程可視化：實(shí)現(xiàn)跑道和機(jī)坪全景的遠(yuǎn)程可視化;二、場(chǎng)景可標(biāo)識(shí)：視頻系統(tǒng)可標(biāo)注場(chǎng)景中的物體可以動(dòng)態(tài)識(shí)別并實(shí)施隨動(dòng)，可追蹤物體（包括空域附近的無人機(jī)與跑道上的動(dòng)物）。;三、視覺增強(qiáng)：在低能見度、低光線環(huán)境或遠(yuǎn)距場(chǎng)景等情況下，提供優(yōu)于目視的視覺增強(qiáng)效果;四、雙向通信：可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的陸空通話和陸陸通話;五、穩(wěn)定可靠：包括平臺(tái)系統(tǒng)和通信等均需持續(xù)的穩(wěn)定性和可靠性，并且延遲和滯后等要在規(guī)定的范圍內(nèi);六、可評(píng)估校驗(yàn)：運(yùn)行環(huán)境、運(yùn)行數(shù)據(jù)和運(yùn)行效果可以數(shù)據(jù)化，相應(yīng)數(shù)據(jù)可以提供運(yùn)行評(píng)估并用于持續(xù)校驗(yàn)。

通航領(lǐng)域主要在通用機(jī)場(chǎng)和起降點(diǎn)有遠(yuǎn)程管制的需求，通用機(jī)場(chǎng)和起降點(diǎn)的盈利能力差、人員成本負(fù)擔(dān)重、專業(yè)人員難招難留、機(jī)場(chǎng)區(qū)位偏僻人居條件差。通用領(lǐng)域安全壓力相對(duì)較小，所以遠(yuǎn)程塔臺(tái)的Ⅰ類機(jī)場(chǎng)管制將可能在通用領(lǐng)域首先發(fā)展投入實(shí)用。Ⅱ類機(jī)坪管制和Ⅲ類應(yīng)急備份的，屬于高運(yùn)行量情況下的補(bǔ)充和輔助，將在大型運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)首先投入實(shí)用。

那么通用機(jī)場(chǎng)和起降點(diǎn)建設(shè)遠(yuǎn)程塔臺(tái)到底能帶來哪些收益呢？這就要從建設(shè)成本、運(yùn)行成本和效益提升這幾方面來分析。

遠(yuǎn)程塔臺(tái)系統(tǒng)包括機(jī)場(chǎng)部分、鏈路部分和遠(yuǎn)程部分。與傳統(tǒng)機(jī)場(chǎng)塔臺(tái)相比較，機(jī)場(chǎng)部分增加了視頻采集和增強(qiáng)設(shè)備等新功能設(shè)備，減少了管制指揮單元和塔臺(tái)電梯等保障設(shè)施;鏈路部分采用雙網(wǎng)路方式;遠(yuǎn)程部分增加了平臺(tái)系統(tǒng)和管制指揮單元。

建設(shè)成本方面來看，一是機(jī)場(chǎng)部分：如果是塔臺(tái)改擴(kuò)建，機(jī)場(chǎng)部分增加的視頻采集和增強(qiáng)設(shè)備等新功能設(shè)備均為新增投資。如果是新建塔臺(tái)，機(jī)場(chǎng)塔臺(tái)的土建成本和電梯空調(diào)等設(shè)備成本將大幅減少，相比傳統(tǒng)塔臺(tái)建設(shè)將減少一半以上的投資。二是鏈路部分：兩條不同運(yùn)營商的網(wǎng)路開通費(fèi)為新增費(fèi)用，費(fèi)用額度根據(jù)具體區(qū)位條件不同，費(fèi)用相差較大需要具體分析。三是遠(yuǎn)程部分：軟件平臺(tái)系統(tǒng)屬于新增投資。

運(yùn)行成本方面來看，機(jī)場(chǎng)部分的能耗、管理、交通、物業(yè)管理等方面均有大幅下降。鏈路部分有新增租用費(fèi)。遠(yuǎn)程部分有辦公場(chǎng)地和軟件平臺(tái)維保費(fèi)用。如果多個(gè)通用機(jī)場(chǎng)或者起降點(diǎn)實(shí)現(xiàn)區(qū)域統(tǒng)一管制，則可以在遠(yuǎn)程部分實(shí)現(xiàn)運(yùn)行費(fèi)用集約化下降，并且可以在管制和氣象等專業(yè)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(yè)人員穩(wěn)定性和培養(yǎng)提升的問題，綜合人力成本和常規(guī)管理成本可以得到集約化下降，內(nèi)外協(xié)調(diào)工作效能可以得到提高，可視增強(qiáng)、標(biāo)識(shí)標(biāo)注和智能判別等功能可減輕工作強(qiáng)度和提升安全效能，數(shù)據(jù)化可評(píng)估可量化可以帶來安全管理體系的整體評(píng)估和監(jiān)控。

總體來看，遠(yuǎn)程塔臺(tái)可以為航空業(yè)帶來如下的益處：提高機(jī)場(chǎng)運(yùn)營的效率和安全性;空中管制單位可以更加靈活地進(jìn)行人力的配置;顯著降低營運(yùn)操作成本;建設(shè)成本比傳統(tǒng)塔臺(tái)更便宜、更快速、更有彈性;數(shù)字信息能與機(jī)場(chǎng)其他部門共享。如果單個(gè)機(jī)場(chǎng)實(shí)施運(yùn)用遠(yuǎn)程塔臺(tái)，投資和運(yùn)營收益相對(duì)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(gè)機(jī)場(chǎng)或起降點(diǎn)統(tǒng)一管制，集約化管理效益之外，還可以帶來更多專業(yè)人員的成本優(yōu)化和協(xié)調(diào)效能提高。

筆者認(rèn)為，未來發(fā)展趨勢(shì)將出于機(jī)場(chǎng)應(yīng)用端的需求進(jìn)行發(fā)展，重點(diǎn)將是向數(shù)字化和智能化發(fā)展，進(jìn)化為遠(yuǎn)程數(shù)字智慧塔臺(tái)。功能上將向數(shù)字化發(fā)展，例如：三維重構(gòu)實(shí)景數(shù)字場(chǎng)景實(shí)時(shí)顯現(xiàn)和復(fù)盤再現(xiàn)分析;可以利用機(jī)場(chǎng)地圖、空域等靜態(tài)數(shù)據(jù)和運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)及計(jì)劃預(yù)測(cè)軌跡等進(jìn)行匹配，數(shù)據(jù)化實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)和計(jì)劃管理。從管理上將向智能化發(fā)展，例如：升級(jí)在出現(xiàn)沖突或機(jī)場(chǎng)禁區(qū)侵入等情況時(shí)的安全告警和處置功能;系統(tǒng)上提高一對(duì)多管制時(shí)智能監(jiān)控、智能切換場(chǎng)景等智能化，提升綜合管理能力;多管制單元集中辦公時(shí)管理協(xié)作智能化等等。

任何新技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展都有一個(gè)過程，涉及公眾安全的方面會(huì)更加謹(jǐn)慎。行業(yè)管理機(jī)構(gòu)已經(jīng)在頂層設(shè)計(jì)、規(guī)章規(guī)則、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等方面開展了標(biāo)準(zhǔn)制定和試點(diǎn)驗(yàn)證工作。遠(yuǎn)程塔臺(tái)肯定會(huì)帶來理念、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)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(huì)進(jìn)步推動(dòng)了民航新技術(shù)發(fā)展，創(chuàng)新將支撐民航不斷向前進(jìn)化升級(jí)，穩(wěn)步實(shí)現(xiàn)民航強(qiáng)國。