关于复杂机场终端区空域资源配置―点融合技术研究

解 静

中国民用航空华东空中交通管理局浙江空管分局 浙江 杭州 311207

引言

对于繁忙的空域，管制员经常使用雷达作为引导航空器方向的一种方式，尽管使用雷达引导可以实现灵活高效，但与此同时也给管制员带来较大的工作负荷、造成无线电通信频道堵塞，这些对于航空器的运行效率、安全都产生负面影响。

因此本次研究中点融合技术为基础，同时结合相关仪表平行进近解决现阶段杭州萧山机场存在的终端区域资源配置与民航排序问题。

使用该技术可以实现民航系统化的进场排序，有效解决大流量情况下不同方向进场航班冲突调配、排序的问题。

1 点融合程序的结构与运行过程

1.1 点融合排序弧 点融合程序巧妙的利用到圆弧上方任一点到圆心距离相等的原理设计出一种具有近似弧形的内、外排序边的飞行程序，同时在相关仪表平行进近的基础上实现对进场航空器航迹的优化，实现对雷达工作量的简化，提升管制运行的效率、安全性。两条排序边处于平行状态，进场交通流的方向呈现相反，同一排序边到融合点的距离是相等的，通过调整速度可以有效控制航空器之间的水平间隔，对于不同的排序边考虑使用垂直间隔以确保航空器飞行的安全性。[1]

对间距相等的距离标记线进行考察以后可以非常直观的确定位于前后两部航空器的纵向间隔，此时管制员可以直接向航空器发送起飞指令同时控制好位于排序弧上的实际飞行距离与时间，最终实现对航空器飞行间隔的准确控制。[2]

1.2 使用点融合技术的前提条件

(1)必须要有雷达管制，实现对飞行态势的实时监控，把握好航空器的飞行高度、速度、方向、位置等一系列参数；

(2)对于执行执行PM程序的航空器的飞行管理系统需要具备横向引导功能；

(3)航空器飞行空域需要设计、公布对应的PM程序，同时程序的实施不会受到天气、空军战斗机活动等因素的影响；

(4)确保精密区域导航技术所需要的一系列导航关键设备都处于正常运行状态；

(5)经过系统培训以后的管制员、飞行员可以熟练的使用PM程序。

1.3 点融合技术的使用方法

(1)预排序:根据即将进入点融合系统排序边飞机的位置，管制员可以确定大致的顺序，同时对进入点融合系统的飞机一系列参数进行检查，包括飞行的高度、速度、时间间隔等等。[3]

(2)排序:飞行员驾驶飞机位于点融合系统内外排序边缘水平、匀速的飞行，此时管制员需要密切关注飞机飞行的态势，以飞机距离标记线作为参考明确飞机之间的纵向间隔。当前后飞机均满足规定间隔要求时，此时管制员可发出直飞指令，接到指令后，飞行员驾驶飞机转弯直飞融合点，最终实现飞机进场航班排序以及机场终端区域的资源配置；

(3)保持次序:通过速度调整指令，管制员可以确保飞机之间的纵向间隔，与此同时向飞机发送下降高度的指令，或者是进入到连续下降的运行程序，此时飞行员响应高度、速度调整指令，最终可以使飞机在确保飞行序列以及指定高度的情况下通过融合点。

2 相关仪表平行进近

相关平行进近模式指相邻跑道仪表着陆系统上进近航空器需要依照规定的雷达时间间隔进行配备，位于平行跑道的同时使仪表着陆系统开始进近运行模式。

经过分析后可以发现，双跑道落地航空器间需要的间隔越小，有时甚至不需要配备雷达间隔，由此增加空中流量，在单位时间内会容纳更多的航空器，不足的是，伴随时间间隔的接近，从而造成风险增加，如以下特殊情况:

(1)飞机间隔过近、航空器出现故障、地面能见度不足、遇到风切变；

(2)当出现上述情况时，极有可能导致航空器出现危险接近。

综上分析，在设计杭州萧山机场时，规定双跑道只有在满足足够距离的情况下才可以启用相关的运行模式:双跑道中线间距≥915m的情况下，航空器将被允许以相关仪表平行进近模式运行。

使用相关仪表平行进近可以使航空器在单位时间内具有更大的容留提升空间，但从理论的角度出发可以达到单跑道容量的两倍，待一系列安全问题得到解决以后，间隔上只需要两架航空器始终保持2海里的斜距即可，同跑道航空器间隔设计以单跑道进近的间隔为基准。通过实际工作看来，使用双跑道至少可以增加50%―75%的容量，当然在一定程度上也取决于具体的流量，总之，使用相关仪表平行进近可以提升航空器流量，对于机场终端区域资源配置也具有积极意义。

3 设计点融合程序

3.1 空域状况 就杭州萧山机场进行研究，对使用点融合技术是否可以有效解决面对大流量情况下进场航班排序以及资源合理配置的问题，使机场终端空域运行效率、安全性得到有效提升。

萧山机场终端区域存在的指挥难点如下:

(1)机场终端区域具有较小的管辖范围，涵盖进场、离场航路共6条，用于间隔调配的时间、空间均有限；

(2)机场终端区域内部具有较大的航班流量，对于进场、离场的飞机容易产生飞行高度，其中进场航空器容易因为雷达出现交叉汇聚冲突，具有较大的突破调配难度；

3.2 点融合程序管制模拟验证 点融合程序与现行程序存在的差别在于雷达引导、高度、速度，可以发现，雷达引导的次数大幅度减少，相对应的速度、高度指令变化次数小幅度减少，而直飞指令发布的次数基本持平。

在实际的管制工作当中，还关系到飞机飞行参数的变化，因此飞行员需要简要复诵管制指令，做到重要指令落实平均时间与管制员发出指令平均时间加上飞行员复诵指令的平均时间总和，计算出雷达管制指令平均时间，可以看出与一线的雷达管制工作并无差异。

4 结论

经过本次研究表明，使用点融合技术可以有效规划民航机场跑道，同时实现对机场终端区域资源合理配置，在杭州萧山机场当中应用具有可行性。