多种监视设备对塔台管制产生的影响及应对策略
2019-02-17郭金权
郭金权
(云南机场集团有限责任公司宁蒗泸沽湖机场,云南 丽江 674300)
监视系统可以获得实时的机场运行动态信息,从而为塔台管制工作提供指导。基于本文所提出的融合模式,能够充分保障塔台管制质量,有效的避免了“错、忘、漏”的现象,提升塔台管制的管理质量。
1 工程概况
关于本文所探讨的泸沽湖机场,其所在区域海拔较高,即位于3300m 的高原之上,同时伴有一定的山间洼地。机场跑道两侧的高差较大,整体地形起伏明显,地质构造变得更为复杂。工程人员曾对跑道的东北以及东侧两个区域采取了处理措施,由此营造出了良好的净空条件,但相较之下西南端以及西侧的净空环境远远不足,其中有大量的飞行障碍物,会对向南起飞爬行的飞机造成不利影响。
2 塔台监视设备的分类及作用分析
通常来说,无论是飞机的起降活动还是场面日常运行状况,其都需要建立在塔台管制的基础之上,而这又需要得到监视系统的信息支持,进一步获取到相关的飞行轨迹示意图以及运行态势等多方面的内容,整个过程密切依赖于陆空对话(VHF)而进行。若从监视技术的角度考虑,其对应的工作原理存在差异,对此国际民航组织则对其进行了分类,最为常见的有独立协同式、独立非协同式以及非独立协同式。需要明确的是,无论是二次监视雷达还是多点定位,二者都隶属于独立协同监视的范畴之中;关于独立非协同式监视,其最为典型的则是场面监视雷达;此外,对于非独立协同式监视而言,最具代表性的则是广播式自动相关监视。
3 监视设备优缺点分析
3.1 二次监视雷达(SSR)
二次监视雷达能够充分获取到飞机的实时位置以及整个运行阶段的航迹等信息。但不可避免会存在一个顶空盲区,在场地建设阶段所需要的时间较长,对场区地质环境提出了较高的要求,与之相关的配套设施采购成本高。
3.2 广播式自动相关监视(ADS-B)
广播式自动相关监视能够为塔台提供全面的监视目标信息,所带来的定位精度更高,需要的建设周期较短,与之相关的设备采购以及后续维护成本都相对更少。但该监视设备无法对目标所处的位置加以验证,而定位工作的顺利进行也需要得到全球导航卫星系统的支持。在这样的大环境下,一旦飞机所给出的位置存在误差,此时监视设备依然误认为这是正确的位置,即无法对其进行甄别。
3.3 场面监视雷达(SMR)
SMR 对机载设备的要求极低,所有地面站都可以达到高效的独立运行状态。但它只能获取到目标距离以及方位这两大部分信息,而要想对目标进行身份识别,则需要依赖于各类信息源融合的方式而获得。在航站楼等因素的影响下,必然会存在监视盲区,一旦遇到极端天气时还容易对探测精度造成影响。此外,对于选址的要求更高,所需要的配套设施维护成本也相对高昂。
3.4 多点定位(MALT)
MALT 所带来的监视结果精度高,能够准确反映出目标的所在位置,同时为之适配24 位地址码等各类丰富的信息。以场面监视雷达为基础,加之MLAT 的辅助,具备提供目标ID 的功能。除此之外,场面建设周期较短,对于选址的依赖性不高,与之相关的配套设施采购成本低,安装以及后续维护难度都明显偏小,具有良好的效益性。但是,要想完成对航空器的精准定位,就必须借助于多个站点协同工作的方式而进行,当得到航空器的具体位置后需要对其做进一步的计算,伴随着地面站定位精度的改变,对应的定位精度也会随之受到影响。
4 解决对策
从运行机制来看,在展开起降管制以及场面管制时,二者采用的是分别设置席位的方式。出于进一步控制监视设备负偏的目的,减轻管制员的工作总量,从根本上避免“错、忘、漏”现象的出现,需要实现多种监视向混合监视的良好的转换,应当充分发挥出当前监视设备的各类丰富功能。
4.1 利用自动化系统校正监视系统
借助于自动化系统,在其作用下可以完成矫正融合工作,主要的服务对象有二次监视雷达、1090ES 广播式自动监视以及广域多点设备等。此处对二次监视雷达作进一步分析得知,它会与地面站进行频发的联络,通过飞机应答的途径进一步获悉到目标飞机所处的实际位置以及相关身份信息[1]。但需要意识到的是,这必然会存在一个顶空盲区问题,并且在数据更新频率上也做得相对较差。对1090ES式以及广域多点设备而言,二者在运行过程中均依赖于S 模式数据链的方式而进行,从而完成对飞机身份的识别以及实时定位工作。参考行业内的监视设备技术标准可知,上述设备无论是在数据格式还是接口协议等方面都具有很高的兼容性,与此同时地面站的安装流程较为精简,与之相关的数据更新频率也相对更快,可以有效的解决顶空盲区的问题。除此之外,加之人机界面的综合性服务,可以更为直观的呈现出飞机起降的各类信息。
4.2 实现SMR 与场面监视的融汇
以当前正在运行的场面监视融汇系统为基础,从而服务于监视雷达系统(SMR)以及场面多点,由此达到矫正融合的效果[2]。关于SMR 的运行机制,它借助于地面站而进一步获得飞机的具体位置,此过程中难以穿透航站楼等一些大型建筑物,因此受航站楼高度的影响,必然会存在一些盲区。此外,各监测目标均会形成雷达折射波,构成一个高度混杂的探测区域,一旦飞机进入该区域后则无法得到有效的监视。事实上,SMR 并不具备目标身份识别的能力,遇到雨雪等极端天气,所带来的监测效率将会受到影响,对应的精准度也随之降低。就场面多点系统而言,它是一种极为典型的独立协同式监视方式,要想完成对飞机的精准定位,就必须借助于多个站点的协同工作而完成,这也意味着飞机上无需额外使用到机载设备,借助于应答机所发出的应答信号即可完成。基于多点接收的方式,能够有效确定出飞机的实际尾椎,加之时间差定位技术的应用,可以完成对飞机乃至地面车辆所处位置的解算工作。参考局方所提出的相关技术标准,彼此对应的数据格式及接口协议等都能达到良好的兼容状态,同时场面多点设备的安装工作较为简单,可以弥补SMR 的各类缺陷。加之人机界面的综合性服务,可更为直观地呈现出各类信息。
在本文所探讨的泸沽湖机场中,所使用到的SMR 由莱斯公司研发而得,但多点定位系统的厂家依然尚未明确。在此环境下,需要做好各监视设备之间的统筹工作,进一步探寻可行的解决方案。对此,要将相关技术标准作为基本指导,增强不同厂家设备所研发设备的兼容性。
5 结束语
综上所述,本文围绕泸沽湖机场的塔台管制工作展开分析,将各类监视设备的运行机制作为突破口,寻求出一些可行的策略。基于本文所提出的融合模式,能够充分保障塔台管制质量,有效避免“错、忘、漏”的现象,实际结果表明这是一项具有可行性的过渡解决方案。从大环境考虑,交通强国已经成为了“十九大”的重点发展方向,基于上述模式可推动空管工作的发展,具有高度的现实意义。