拉萨进近管制区垂直范围上限规划方法

(整期优先)网络出版时间:2021-10-19
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拉萨进近管制区垂直范围上限规划方法

刘本勇,赵文正

民航西南空管局, 610202 ,中国民用航空西藏自治区管理局, 850050


摘要:本文基于对规章的解读,论述突破进近管制区垂直上限“通常在6000米(含)以下”的必要性和可行性,并从过渡高度和过渡高度层、进离场爬升梯度、进近管制区高度层数量、航空器间隔等方向因素细化参数并计算,确定了拉萨进近管制区垂直范围上限,对于高高原机场的空域规划有一定的借鉴作用。


关键词:进近管制区 垂直范围上限 高高原机场


0 引言

根据《民用航空空中交通管理规则》(CCAR-93-R5,下简称“R5”)中第八十八条规定:进近管制空域垂直范围通常在6000米(含)以下最低高度层以上。R5中规定6000米(不含)以上的空间可以划设“高空管制空域”,6000米(含)至其下某指定高度的空间,可以划设“中低空管制空域”。“机场管制地带”通常包括起落航线和最后进近定位点之后的航段以及第一个等待高度层(含)以下至地球表面的空间。若据此,“通常在6000米(含)以下”的限制将会制约高高原条件下拉萨进近管制区规划后的运行。本文以拉萨进近管制区为例,阐述如何对高高原地区进近管制区垂直范围上限进行规划。


1拉萨进近高度特殊规划必要性

1.1 上位规章解读

当前拉萨贡嘎机场管制运行单位仅设有塔台管制室,塔台管制范围为:拉萨VOR/DME西侧以拉萨VOR/DME为中心,半径50km的圆弧,拉萨VOR/DME东侧与圆弧相切平行跑道向东延伸至和OPUNO-UGOVA连线延长线相交围成的区域,标准气压高度8100米(含)以下的空间。拉萨成立进近后,划设进近管制区,其管制范围应当包含原有的塔台管制范围,并在此基础上相应扩张满足进近指挥所需要的物理空间。据此,根据R5,拉萨进近管制作为拉萨区域管制和拉萨塔台管制区的衔接部分,其高度范围可以不受R5中“通常在6000米(含)以下”的限制。

1.2 满足飞行程序高度限制的必要

由于拉萨地处高原地区,周边山较多,地形较高。现行拉萨贡嘎机场扇区安全高度分别为6600m(传统飞行程序)和22300ft(约6800m,公共RNP AR飞行程序),而飞行程序的起始进近高度为7200m(传统飞行程序)和21600ft(约6600m,公共RNP AR飞行程序),均高于R5中通常的6000m限制,因此拉萨进近管制区垂直范围上限的最低高度应不低于7200m,以发挥进近管制的作用。

1.3 匹配管制运行的必要

拉萨进近未来实施ADS-B管制,根据《广播式自动相关监视(ADS-B)管制运行规程》(AC-93-TM-2011-01):同高度飞行的航空器之间的最小水平间隔不得小于10公里。而拉萨进近管制扇区实施的ADS-B管制后,管制运行间隔最小为同高度20公里。对于进场航空器来说,航空器进入进近管制扇区后开始下降。起始高度应当为进近管制扇区上限高度或其上下一个高度层。根据拉萨机场进离场程序,从进场点至最后进近定位点,航空器所飞行的距离至少100公里以上,最后进近的高度约为5700米。实施ADS-B管制后,管制运行的间隔缩减为20公里,大流量情况下航空器密度必然增加。大流量情况下,进场航班的排序一般需要ADS-B管制的引导,改变航空器原有的进离场航线,而沿着管制员的意图进行机动飞行。机动飞行的航线一般多转折和迂回。航班量较大情况下,管制员在原来进场航路上实施ADS-B引导,进场航空器之间的顺向冲突(追赶)可能因为航向的改变变为对头或交叉冲突,解决对头或者交叉冲突的根本方法就是增加高度层。因此,在ADS-B管制的条件下,有必要将拉萨进近管制区的高度上限提高,增加可用高度层,便于ADS-B管制引导。

2 拉萨进近管制区高度规划

2.1过渡高度和过渡高度层的需求

根据拉萨机场NAIP显示,拉萨机场的过渡高度层和过渡高度分别为标准气压8100米和修正海压7500米。为便于机组实施高度表拨正程序,进近管制扇区的高度范围应当包含标准气压8100米及以下的空间。根据该原则,拉萨进近管制区的上限最低在8100米。

2.2 进近管制区高度层数量

一般进近管制区的顶部高度在3600-6000米之间。其过渡高度层TL3600米以上的空间高度层数量一般为2-9个。拉萨机场过渡高度TA为7500米,过渡高度层TL为8100米,最低的等待高度层高度为6600米,进近程序IF点的高度为5700米。拉萨机场TA以下至第一等待高度层的高度层数量为4个,至IF点的高度层数量为7个,符合进近管制区的惯例。

对于拉萨进近过渡高度层TL以上的空间,由于过渡高度层为8100米,8100之上的高度层为8400米和8900米。8900米时RVSM空域的第一个高度层。由于在RVSM空域的航空器速度大,一般是区域管制进行管理,航空器之间配备的运行间隔也与进近管制不同,因此可以认为8900可以作为进近管制空域的顶部,为便于离场航空器连续爬升移交给区域管制的一个高度层。因此,拉萨进近管制空域在过渡高度层TL以上共3个高度层。综上,拉萨进近管制可使用的上限高度可规划至8900米。

2.3 进场航班下降梯度

根据ICAO DOC8168《航空器运行-目视和仪表飞行程序设计》进场航空器的下降梯度在进场阶段最佳为4%,最大不超过8%。拉萨机场使用RNP进场时,当进场高度在8400米时,进场航班在连续下降的情况下约为2 %(不超过4%),一定高度的下降有利于航空器的能量管理。

2.4 离场航班爬升梯度

拉萨机场标高为3569米,根据离场标称梯度7%计算,航空器从跑道端离场爬升至8400米所需的飞行距离约68公里,至8900米需要飞行76公里。除日喀则方向以外,离场航空器在进近管制区边界爬升至8900米的高度时所需梯度基本在3%左右,8900m的垂直范围上限可行。进近垂直高度不低于8900m可实现“低进高出”的低冲突管制策略。

2.5 航空器间隔

拉萨实施ADS-B管制后,运行间隔由原来的程序管制间隔变为ADS-B管制间隔。根据ADS-B的《广播式自动相关监视(ADS-B)管制运行规程》最小间隔为10公里。由于拉萨机场处于高原地区,航空器在落地前高度较高,速度较大,设定拉萨进近管制的运行间隔为20公里。

最后从过渡高度和过渡高度层、进离场爬升梯度、进近管制区高度层数量、航空器间隔等方向因素细化参数并计算,综合得出拉萨进近管制扇区上限规划高度为8900米。

3 总结

本文结合飞行程序相关高度、过渡高度、RVSM高度等,依据空域内飞行剖面和空域对飞机性能的限制,考虑进近空域内管制引导和指挥调配的飞机数量,确定了适应飞行和管制运行需要的拉萨进近管制区垂直范围上限为8900m。

本文以拉萨进近管制区垂直范围上限规划为例进行了阐述,对于类似的高高原机场空域规划工作有一定的借鉴作用。

参考文献:

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[5]《民用航空空中交通管理规则》2017,CCAR-93TM-R5