浅析点融合技术

浅析点融合技术点融合（PointMerge）技术是欧控实验中心（EEC）在2006年开发的一种优化航空器进场交通流排序的系统化方法，2011年首次在挪威的奥斯陆机场终区应用，应用后对管制工作负荷，节能减排以及程序降噪起到了较好的效果。由于其原理简单，能减少通话量，降低管制工作负荷，提升机组情景意识，提高空域运行效率和容量的巨大潜力，该技术得到迅速推广，目前已在全球多个地区运行。我国根据国际民航组织（ICAO）航空系统组块升级计划要求引进点融合技术，并于2019年12月5日在上海浦东机场正式实施点融合程序，随后在广州、深圳郑州等地陆续开展。点融合程序是点融合技术应用的结果，点融合程序也叫线性等待程序，一般设计在机场终端区内存在多个方向进港交通流汇聚的区域，依托弧上的点到圆心的距离相等原理，由两条或多条近似圆弧的排序边（圆弧）以融合点（圆心）组成，基于性能导航（PBN）空域结构，利用飞机水平导航（LNA）功能实现在排序边上自主飞行，同时与雷达引导方法结合，从而实现化多向进场交通流排序以及精细间隔管理。传统的进港程序往往满足不了流量需求，需要溢出，溢出之后需要雷达引导，而雷达引导造成通话量巨大。有人会说那就把程序路径设计长一点不就行了，程序延长确实能吸收部分延误，但是什么时候转回来，参考点在哪，和前后机的隔如何把握，管制员都很难把握，而且不同方向进港程序会纵横交错，运行风大。点融合技术应运而生，管制员只要掌握好飞向融合点（圆心）的时机，监飞机之间的速度追赶就能实现精细化的间隔。点融合程序能延长进场航迹，比传统的RNAV程序路径更长，因此能吸收一定的延误，增大扇区容量。不同于盘旋或标准等待程序，盘旋和标准等待程序能延缓进场航空器的进近时间，但是管制员很难精确掌握经过盘旋或标准等待序的航班与前后机之间的间隔，容易造成间隔的浪费，达不到精细高效的效果点融合程序也区别于传统的雷达引导方法，传统的雷达引导解决了管制员无法确掌握前后进港飞机的间隔的弊端，通过引导让飞机按照预想的路径飞行，掌雷达管制的主动权，更好地提供管制服务，但是雷达引导会带来较大的通话负荷，而且雷达引导的飞行路线凌乱，加上管制员技能个体化差异对形成间隔影响，浪费间隔和未达到标准移交间隔的情况时有发生。另外雷达引导时航空器驾驶员的配合度低，与管制员沟通不畅甚至会带情绪飞行，影响飞行安全。点融合技术的应用完美地结合了既能延长进场航迹又能精确把握间隔，还有减少陆空通话，降低管制和飞行工作负荷的优点，能为管制指挥工作带来诸益处。（一）优化进场排序，规范机动路径，提高扇区容量当现有程序溢出需要雷达引导时，路径凌乱，潜在冲突多，指令繁忙。管制负荷巨大，极易消耗精力。点融合程序管制员只需要检查进入排序边的高度速度限制，掌握飞向融合点的时机，就能高效得完成多方向进港航班的排序工作，进港航班在一个内外弧围成的固定扇形结构里安全、规范、有序地飞行，降低了指挥的难度，从而扇区内能容纳更多的飞机，管制员有更多的精力关注间隔。通过模拟机验证结果看，繁忙时段，PMS所在扇区管制员能同时指挥12架左右进港班，波道还未达到最大负荷，扇区容量大大提升，明显高于目前基于雷达引导的排序方式。（二）显著减少通话负荷，节约波道资源点融合程序所在扇区，管制指令极大减少。点融合程序的介入使得进港航需要延长进场航迹由频繁的雷达引导被程序所替代，管制员的水平引导仅限于令航空器飞向融合点，速度和高度的指令也因程序高度速度限制的合理设置而大减少，因此，原本进近区域内进港高峰时段因指令过于频繁而导致的波道拥情况得到大大改善，管制员只需极少量的通话来控制飞机的高度、速度，就能完成整个指挥调配过程，而且安全有序，降低了工作负荷，提高整体运行效率（三）管制员更容易判断间隔点融合程序和等距环的设置可以帮助管制员精准判断间隔，根据前方需要出任何想要的间隔，再通过适当的速度控制，把原本无序的进港航班整合成一安全有序的交通流，为五边精细化调配提供了良好的条件。因此点融合程序增了管制员的判断能力，提高了工作效率。（四）间接提高了内扇调配效率由于点融合程序的合理设计，把不同方向的进港交通流整合成了安全有序匀的交通流，移交内扇后，进场扇区调配变得更简单，理想情况只需要配备合高度，监控前后机速度追赶，按照程序建立