雷达管制航空器进近排序研究

雷达管制航空器进近排序研究

边人河

关键词：排序；间隔；尾流；空中交通管制

前言

本文通过对诸多限制因素的分析，对雷达管制条件下进场航空之间的排序进行研讨，以期达到提高航空器进场排序效率及保证飞行安全的目的。

1.终端区雷达管制及排序方法

与程序管制相比，雷达管制直接利用雷达情报提供空中交通管制服务，其主要的特点是交通信息反馈迅速，准确，丰富，演示直观，精度高，飞行间隔小，管制更加主动，是现在飞行繁忙区域最有效的管制方法。接下来我们针对进近雷达管制中常用的方法展开分析。

1.1调速

调速是指调配飞行器直接的间隔、排序，从而控制航空器到达五边或冲突点的时间，进而达到管制的目的。

1.1.1调速的对象

管制员在调速前，首先必须明确调速的对象。另外，指示空速和地速并不相等，对于按指定的指示空速飞行的航空器来说，随着高度的增加，空气密度逐渐减小，空速管进气压减小，为了维持指定的指示空速，航空器不得不增加速度，地速随之增大；同样，当航空器保持指定的指示空速飞行时，随着高度的降低，地速减小。

1.1.2发布调速指令时应考虑的环境因素

（1）飞行高度的风向、风速：

如果某机场五边顺风，那么三边必然是逆风，此时若管制员没有考虑到风的影响，对三边跟进落地的航空器按无风情况下的转弯时机发出转弯指令，势必在五边造成追赶，航空器落地间隔必将小于间隔标准。

（2）机型性能：

相对于某一指定的高度，航空器的速度不能低于一个相应的限定值，否则，航空器将会因此而失速。

1.2等待

实际管制工作中，我们不难看到，即便终端区航空器流量明显超过了机场容量，很多管制员往往忽略了等待程序，还是不停的引导航空器机动以便消耗时间。这一做法实际上违反了雷达管制的基本原则，雷达管制要求雷达管制员对航空器尽量少引导，以便于航空器驾驶员利用地面设备检查自身位置及恢复自主领航。因此，当终端区内的航空器流量过大时，让航空器加入等待程序，时机成熟时再让航空器解除等待，沿进场程序进近不失为明智之举。

1.3雷达引导

1.3.1.机动飞行（Dogleg或类Dogleg）

Dogleg是指航空器机动飞行的航迹与预定飞行航迹所构成的三角形是一个直角三角形的机动飞行。

而“类Dogleg”则是指航空器机动飞行的航迹与预定飞行航迹所构成的三角形是一个等边三角形的机动飞行。

当航空器之间的间隔需要微调时，Dogleg或类Dogleg不失为一种行之有效的方法。

1.3.2反向引导

所谓的反向引导是指向与落地方向相反的方向引导航空器。反向引导主要用于解决增加三边宽度或延长三边会导致四边或五边长度过长的情况。

1.3.3增加三边宽度或延长三边（Extenddown-wind）

增加三边宽度或延长三边是一种传统的间隔调配方法，管制员在调配间隔中经常使用。在使用该方法时一定要注意到该方法在扩大航空器间隔的同时，势必增加航空器的五边长度或四边长度，而在航空器进近落地过程中，先落地的低高度航空器速度必然小于后落地的高高度航空器，五边或四边长度越长，追赶的时间越多，这势必降低管制员对航空器间隔的可控性，极易造成航空器落地间隔小于标准。因此，在使用这一方法调配间隔时，一定要注意三边不易过宽、过长。

1.3.4盘旋（orbit）

进近中的两架航空器落地间隔不够时，管制员会让后机做一个Orbit，以图扩大间隔。但我们必须清楚的认识到航空器在作Orbit的过程中是处于一个自主领航的阶段，这也会降低管制员对航空器的可控性，最后可能得不到我们想要的间隔。一个行之有效的解决方法是根据间隔要求给作Orbit的航空器指明预计消耗的时间或Orbit的转弯率，以增加管制员对航空器间隔的控制力。

2.航空器排序的影响因素

影响终端区排队的主要因素有很多，从一线运行的角度出发，我们分别从管制员、空域和机组三个方面展开分析。

2.1管制员因素

管制员的因素主要包含管制员自身的主观因素和管制员工作环境等方面的客观因素。

2.1.1主观原因

(1)管制能力的技术因素：

管制员个人管制能力包含两个方面，一是管制员所能同时容纳管制飞行的数量上限，二是指管制员安全记录。

(2)管制能力的非技术因素：

非技术因素是指不断变化的心理和生理状态。心理生理状态的不稳定，会造成管制能力的下降，并进一步影响飞行的安全。

2.1.2客观原因

(1)培训因素

培训因素主要包含针对管制工作的专项技能培训、技能加强、安全意识教育、风险防范等工作。但目前由于空管管理等多方面的因素，而且管制员日常工作任务繁重，导致很多培训很难落到实处。这些由于培训教育方面的实施不完善，必将直接或间接的影响着空管运行安全。

(2)环境因素

环境因素包含工作环境和管制环境两个方面。

首先，从工作环境来看，人的生理反应必然受到环境的影响。管制工作也一样，管制室的光线照明、温度、湿度、造影等工作环境因素都将对管制员技能的发挥产生影响。

然后，从管制环境方面来看，管制环境对管制员技能发挥产生很大的影响。例如良好的无线电沟通（及良好的地空通讯）环境将极大的提高管制员指令的有效性。而一个不好的无线电环境，必将导致地空通讯的不畅，导致管制员与机组间来回正式指令及其复诵，进一步导致管制波道的拥挤而造成管制效率低下，航空器进场排序的效率和安全必将受到极大的影响。

2.2空域的影响

空域对航空器的进场排序效率其中极大的影响。由于终端区内的交通流相对更密集，而这个管制区内的航空器上升下降频繁，飞行冲突多，安全风险大。

在空域使用不受限制时，我国大部分机场能够进、离场航线分离。这些优化的进、离场航线结构极大的降低了终端区内航空器运行的安全风险，从而在管制员在管制指挥上可以将更多的精力分配于进场排序。但当空域的使用受到限制时，由于进、离场航线的交错复杂、飞行高度层使用受限、等待空域及机动空域受限等多重因素，管制运行时，管制员必然会将大部分精力分配于冲突调配已保证安全的基本要求上。甚至某些时候不得不牺牲宝贵的间隔已满足运行安全的需求，从而导跑道资源的浪费和排序的不合理。

2.3机组的因素

机组的因素包括其飞行前准备情况和飞行中的操纵因素。

这两个因素对飞行安全和交通流的情况会产生直接的影响。首先，如果飞行前准备不足或飞行员操纵失误，都可能会导致不必要的延误与冲突的发生，当然更有甚者致使机毁人亡。所以飞行因素对交通流的影响相当重要。其次，机组操作的熟练度和对管制指令的执行、配合程度也将对整体终端区进场航空器的排序产生极大的影响。

3.结论

本文通过分析雷达管制条件下终端区管制员进场排序的方法和手段，最后分析影响终端区进场航空器排序的主要因素。希望能对提高航空器进场排序效率起到了一定的辅助作用。

参考文献

[1]雷达管制条件下终端区航空器排序策略分析，肖德义，P2-P3.

[2]Slattery,R.A.,"TerminalAreaTrajectorySynthesisforAirTrafficControlAutomation,"ConferenceProceedingsoftheAmericanControlConference,June,1995.

[3]韩松臣、徐肖豪、贺利强.航班在机场终端区时延解析计算的新方法，航空学报，2000.11

[4]航空程序管制向雷达管制过渡的历史与实践。www.xmatc.com（空管在线）

[5]李显达，论在我国飞行繁忙地区实现雷达管制的若干问题，民航经济与技术1998年

[6]顾海江，进近雷达管制中航空器排序的研究。