提升陆空通信效能的探讨
——以改进陆空通信失效程序为例
2022-11-21山东航空股份有限公司民航湖北监管局黄光辉民航中南地区空管局沈爱华
□ 山东航空股份有限公司 曹 勃 民航湖北监管局 黄光辉 民航中南地区空管局 沈爱华/文
有数据显示,“十三五”时期,中国民航航班保障量年均增长8%。随着空中的航空器越来越多,陆空通信压力也越来越大,发生陆空通信失效不安全事件也越来越多。
为此,民航局审时度势,将“防通讯失去联系”作为“五防要求”的重点工作。虽然,各相关单位采取了一系列的应对措施,但仍难以杜绝此类事件的发生。本文从航空运营人、空管单位的不同视角,梳理目前陆空通信失效程序的现状,并借鉴“十四五”民航空管系统的发展规划,从系统上、组织上优化陆空通信失效后的相关程序,希望在短期内能较大幅度地减少因陆空通信失效引发的不安全事件,经过不断改进完善后,争取能基本杜绝因陆空通信失效引发的不安全事件。
陆空通信系统概况
陆空通信系统主要在航空器运行的各个阶段提供飞行机组与管制员、签派员、维修人员等相关人员保持双向语音和或其他数据链信息联系,主要包括甚高频通信系统、高频通信系统、选择呼叫系统和音频综合系统等。随着民航不断发展,陆空通信系统也在不断迭代更新,陆空通信系统的发展趋势是“陆基”正在向“星基”转型。
早期,航空运营人的飞行机组主要是通过甚高频(VHF)与空管单位建立不间断的双向陆空语音通信联系。飞行机组与航空承运人的签派员或者其他人员则使用甚高频(VHF)及航空器通信寻址报告系统(ACARS)进行数据传输和通信联系,而航空器通信寻址报告系统(ACARS)的数据传输基本上都是依赖于甚高频(VHF)的信号,工作正常与否取决于地面基站工作的稳定性。
目前,卫星通信设备逐步成为航空运营人的基本陆空通信系统。在2017年民航局修订的《大型航空器公共航空运输承运人运行合格审定规则》(CCAR121-R5)第121.97条“通信设施”规定:“合格证持有人应当证明,在正常运行条件下,在整个航路上,所有各点都具有陆空双向无线电通信系统,能保证每一架航空器与相应的签派室之间,每一架航空器与相应的空中交通管制单位之间,以直接的或者通过经批准的点到点间的线路进行迅速可靠的通信联系。除经局方根据所用机型和运行情况作出特殊批准外,对于合格证持有人的所有运行,每架航空器与签派室之间的通信系统应当是空中交通管制通信系统之外的独立系统,能够满足在正常运行条件下,在4分钟内建立迅速可靠语音通信联系”。目前,除极少数偏离或者豁免的航空器,国内的航空运营人基本上完成了第121.97条“通信设施”的合格审定工作,逐步完成了全机队卫星电话加装工作,航空运营人的运控部门与飞行机组建立了及时可靠的语音通信,同时也弥补了机场或航路无甚高频(VHF)基站时ACARS数据无法传输的缺陷。
陆空通信失效程序的现状及存在的问题
航空器在飞行中陆空通信失效可分为单向通信失效和双向通信失效两种,其中单向通信失效分为两种情况:一是航空器可正常接收但发射故障;二是航空器可正常发射但接收故障。航空器双向通信失效,是指航空器既不能发射也不能接收指令。此时,飞行机组按照通信失效程序的原则性规定,可能会根据实际情况采取空中等待、空中放油、返航、备降等各种管制员无法控制也无法预知的方式飞行,飞行机组单方面决定了航空器的高度、航向等;按照现行的空管规则要求,管制员只能被动地给航空器留出足够大的空域,管制员主要的应对措施就是通过有关空管单位以及空中其他航空器的通信波道,设法与该航空器建立联系。与此同时,管制员还要加强导航和监视能力,做好相关情报工作。即便如此,完成了大量的工作,效果往往强差人意,甚至有时候“盲发”还会引发很多衍生风险,比如频道拥挤等,严重牵扯管制员精力。如管制员应急处置不当,还可能引发空中危险接近甚至空中相撞事件,对航班安全运行带来巨大风险。
《民用航空器征候等级划分办法》(AC-395-AS-01)第4.14款规定:“区域范围内陆空通信双向联系中断30min(含)以上;或双向联系中断20min(含)以上,且导致航空器小于规定间隔。进近或者塔台范围内陆空通信双向联系中断3min(含)以上,且导致航空器小于规定间隔即构成运输航空一般征候”。第5.16款规定:“陆空通信双向联系中断大于30min(含),并导致调整其他航空器避让等后果(特殊要求除外)即构成通用航空征候”。由此可见,现有规章对双向通信失效的重视程度远高于单向通信失效。而且,界定事件等级的主要标准就是中断时间的长短。
对航空运营人而言,在国际民航组织(ICAO)《空中航行服务程序》(Doc4444号文件)中对双向通信失效后的基本操作程序做了相应的规定。在民航局颁发的《一般运行和飞行规则》(CCAR91-R4)第91.377款“双向无线电通信失效”的规定中,在双向通信失效后,明确了航空器驾驶员应遵循的飞行规则。
对空管单位而言,在《民用航空空中交通管理规则》(CCAR93-R5)第四百六十八条规定:“当与航空器失去陆空通信联络时,管制员除查明失联原因外,还应当迅速采取如下措施……(二)使用当地可利用的通信波道连续不断地发出空中交通情报和气象情报”。也就是说,当航空器在空中发生双向通信失效时,管制员应按照要求采取不间断向机组“盲发”指令,以及持续关注航班动态等措施。
根据上述分析,现阶段陆空通信失效程序存在的主要问题在于,忽视了航空运营人内部通信方式的有待挖掘的重要作用。主要体现在如下两方面:
一是航空运营人强大的卫星通信能力没有得到最大程度的发挥。虽然国内绝大部分航空器已经具有相应的卫星通信能力,但没有最大程度发挥其通信作用,目前仅限于航空运营人内部通信使用,使用频次非常低,利用率非常低,如飞行机组长时间不使用,熟练程度也将不断下降。
二是空管单位没有相应的配套设施设备和程序使用航空运营人的先进卫星通信能力。比如,在现有的一些大型机场航行资料汇编(NAIP)中,有部分机场没有公布无线电通信失效程序,而在已经公布的失效程序中,大都没有提及管制员如何通知航空运营人使用其内部通信方式与航空器联系。陆空通信失效最大的特点就是,一旦发生失效,就是在与时间赛跑,每一秒钟都非常宝贵,如果仅将“盲发”这种呼叫效率偏低的方式作为主要方法,不同时采取其他更为方便快捷的方式主动与航空运营人联系,有可能就是在浪费时间,反而把一起本来简单的通信失效不安全事件演变成了更为严重的征候等。
完善陆空通信失效程序的建议
改进现有陆空通信失效程序的主要思路是,打破航空运营人与空管单位之间的信息不对称,建立一个共享的语音通信系统,实现管制员、飞行机组、签派员之间多方在线语音沟通,能够更加安全、高效地处置双向通信失效问题,尽快恢复陆空双向通信联系。
(一)打通空管单位与航空运营人信息沟通渠道
一是航空运营人将本单位卫星通信能力情况通报给相关空管单位。航空运营人向《运行规范》中涉及的相关空管单位发函,告知其具有的卫星通信能力。卫星通信能力包括但不限于航空器卫星电话的硬件加装情况、拨打方式、运控部门的联系方式、测试方式等。对在相关区域运行的航空器,结合空管通信系统和特定型别航空器卫星电话等拨打方式,建立一套管制员和飞行机组之间的无线电通信备用方式。运行期间可能涉及航空运营人对管制员使用卫星电话的授权,航空承运人应当积极的做好配合工作。
二是将卫星通信能力在FPL报文编组10和18项中强制加入。规定航空运营人的签派员在放行航班和发送领航计划报(FPL)报文时,在FPL报文编组10和18项中加入航空器具备相应的卫星通信能力的标识,同时,空管单位在收到FPL报文后,在其自动化设备中有相应显示。目前,空管单位在接收到PFL报后可以读取相关航空运营人具备卫星通信能力的信息,因此,一是需要飞行签派员完成航空器具备相应卫星通信能力的发报工作,二是需要管制员对该项信息识别进行强化培训。
(二)加强卫星通信的可靠性管理
一是卫星通信容易受到机载组件和星际导航台的影响,因此需要航空运营人机务维修部门建立健全卫星通讯设备的适航性管理制度,以适应更多用户的使用需求。二是飞行机组要熟悉卫星通讯的拨打和接听方式,提高关键时期的应急处置能力。三是航空运营人运行控制部门要加强每日的卫星通信测试,了解航空器卫星通信的接通率,掌握航空器的故障情况,故障区域的信号覆盖情况,受影响的时间等因素。
(三)提升技术支持及培训
目前,航空运营人的卫星电话拨叫方式比较复杂,拨打的号码达到36位之多,一旦任何一位号码拨打错误,就需要重新的输入。条件成熟的空管单位可以开发升级卫星电话的一键拨叫功能;条件不具备的空管单位也可以利用航空运营人的集成通信系统,建立管制员、飞行机组和飞行签派员之间的三员通信,甚至还可以把相关的管制单位的电话也接入到电话会议,方便管制移交,如此一来,便可以在第一时间精准地与飞行机组建立联系,提高运行处置效率,保障航班安全运行。
(四)加强演练提升处突能力
空管单位、航空运营人、机场管理机构等单位逐步建立、完善航空器无线电通信失效程序后,还需要定期开展相关的应急演练,不断发现问题、解决问题,完善各方的手册与应急预案,提高应急处置的效率和能力,切实提高陆空通信的稳定性和可操作性。
总体上,陆空通信的语音通信逐步会向数据链方向发展。从1998年开始,空管数据链已在国际上开始运行,中国部分空域也在实施,2021年民航局空管局也发布了《飞行全阶段数字化管制服务路线图》草案,对在中国空域的空管数据链应用制定了近期、中期和远期规划,推动空管数据链在中国空域的全面应用。但是,无论数据链如何发展,只要航空器驾驶员还要参与航空器运行,语音通信仍是不可或缺的重要陆空通信手段。从短期内改善通信程序,到中远期发展来看,不断完善陆空通信失效程序仍具有重要的现实意义。