空中交通管理系统

预计预计到到 2030 年年,空中交通将增加一倍空中交通将增加一倍,这这意味着吱嘎作响的欧洲意味着吱嘎作响的欧洲 空中交通管理系空中交通管理系统统已已经经历经经历了一了一场场大的大的检检修修,Guy Richards 研研 究一些究一些对蓝对蓝色天空想法的色天空想法的结结果果. 地面控制地面控制 forfor 大的提高大的提高 去年去年(2008 年年)末位于荷末位于荷兰兰的的马马斯特里赫特空中管制中心斯特里赫特空中管制中心转转向一个向一个 新的新的飞飞行数据行数据进进程系程系统统,标标志着空管志着空管领领域中的一域中的一场场改革的开始改革的开始,第一个第一个 在泛欧地区的空管网在泛欧地区的空管网络络被被设计为设计为了达到了达到缩缩短短飞飞行行时间时间,增大空中交通增大空中交通 的容的容纳纳能力能力,减少大型客机燃料的使用和减少大型客机燃料的使用和废废物排放的目的物排放的目的.它它预预示着在示着在 欧洲交通的路上一欧洲交通的路上一场场基本的早基本的早该发该发生的改生的改变变正在正在进进行行. 当当时时空中空中领领域是根据政府和他域是根据政府和他们们的的 ANSP 控制的国家分界控制的国家分界线线来来 划分的划分的.因此通因此通过过一个空域到另一个空域需要被一系列的一个空域到另一个空域需要被一系列的 ATC 系系统统 接管接管,迫使迫使飞飞机机为为了配合沟通了配合沟通频频道的改道的改变变做不断的做不断的调调整整,有有时还时还需需调调整整 行行进进方向和方向和飞飞行高度行高度. 这这个需要沿着基于地面雷达个需要沿着基于地面雷达导导航台航台标标志出的空中航道划出曲曲弯志出的空中航道划出曲曲弯 弯的弯的飞飞行行轨轨迹迹,导导致更致更长长的的飞飞行行时间时间和和频频繁的瓶繁的瓶颈颈路段路段,也因此也因此导导致更致更 多的排放和多的排放和损损耗耗.国家国家还还要要为军为军事用途保留大量的空域事用途保留大量的空域,虽虽然然这这些空域些空域 不不经经常被使用常被使用.这这有降低了空有降低了空间间的使用效率的使用效率. 欧洲上空每年欧洲上空每年 10,000,000 的的飞飞行量使整个系行量使整个系统统来到被撑破来到被撑破,爆裂爆裂 的的边缘边缘,随着空中交通被随着空中交通被预计预计将在将在 2030 年增加一倍年增加一倍,对对容量的提高和容量的提高和 利用效率方面都有一个明利用效率方面都有一个明显显的要求的要求.所以根据泛欧的所以根据泛欧的 SES 章程章程,一个一个 新的新的 Maastricht(马马斯特里赫特斯特里赫特)飞飞行数据行数据进进程系程系统统被被设计设计来来满满足足这这个个 要求要求. SES 抛弃了国家抛弃了国家领领空的概念空的概念,取而代之的是取而代之的是 FABs,一个基于接近一个基于接近 理想的理想的飞飞行方式行方式:忽略国界忽略国界让让航航线线更直更直. Masstricht 一直管制着比利一直管制着比利时时,荷荷兰兰,卢卢森堡和德国西北部的空中森堡和德国西北部的空中 交通交通,超超过过 35 年年.除了比荷除了比荷卢卢三国三国经济联经济联盟国家和德国盟国家和德国,现现在法国和瑞在法国和瑞 士的也加入了士的也加入了,它成它成为为 FAB 的欧洲中心的欧洲中心.其他的其他的 FABs 包括波包括波罗罗的海的海 的的,英国英国-爱尔兰爱尔兰的的,波波兰兰-西班牙的西班牙的. 管制中的管制中的 SESARSESAR 和和 SJUSJU 在在 30billion SESATMR 工程的支持下工程的支持下,Maastricht 最最终终会成会成为为未未 来来 ATM 技技术术的的规规范和范和发发展基展基础础建建设设的一部分的一部分,这这将被将被 SJU 管理管理,SJU 是一个在欧盟是一个在欧盟,欧洲空中安全欧洲空中安全组织组织欧洲航运管理欧洲航运管理协调协调机构机构,ANSPs 等等 和德国的和德国的 DFS,还还有包括有包括 Airbus 和和 Thales 在内的航空航天在内的航空航天业业公司之公司之 间间的一个公的一个公-私合伙企私合伙企业业. 大大约约在在 2020 年年,当一切都在运行使用中当一切都在运行使用中时时,欧洲将欧洲将拥拥有一个密切有一个密切协协 调统调统一的一的 ATM 系系统统,好比一个公司的大的工程的网好比一个公司的大的工程的网络络.飞飞机机场场,ATC 中心等等就是网中心等等就是网络络中的中的结结点点,一些关于一些关于飞飞行的数据行的数据,交通的密度交通的密度,天气天气 状况等将被使用网状况等将被使用网络络的所有人分享的所有人分享. Maastricht 系系统统的关的关键键在于从一个基于固定航路在于从一个基于固定航路观观念的控制念的控制转转 向一个基于向一个基于轨轨迹概念的控制迹概念的控制. 每一个航班被每一个航班被经经度度,纬纬度度,高度和高度和时间这时间这个四个四维维数据唯一并精确的数据唯一并精确的 定位定位,这这个定个定义义被被应应用于整个用于整个 ATM 网网络络. 代替把一个航班放代替把一个航班放进进一个一个 固定的航固定的航线线的是的是,空中交通管制空中交通管制员员和和飞飞行操作行操作员员合作合作选择选择的最有效率的最有效率 的的飞飞行路径行路径. 这这个四个四维维路径叫做路径叫做 RBT, 是一次航行的最佳路径是一次航行的最佳路径.是是综综合利用了合利用了 例如从雷达例如从雷达传传来的位置信息来的位置信息,来自交通管理者的例如来自交通管理者的例如飞飞行高度和朝向行高度和朝向 的信息的信息,和和飞飞行行计计划等信息划等信息,实时实时自自动计动计算出来的算出来的. 这这个个轨轨迹是每次迹是每次飞飞行都需要的行都需要的, 他被更清晰化他被更清晰化,然后通然后通过过 ATM 系系 统传统传回回飞飞机机,如果需要的如果需要的话话,这这个更清晰的个更清晰的 RBT 将被修改然后将被修改然后传传回回,飞飞 行中的速度也要改行中的速度也要改变变去避免交通冲突去避免交通冲突,并并协调协调到达关到达关键处键处要求的要求的时间时间, 例如到目的地的跑道例如到目的地的跑道. 所以所以 RBT 没必要写在石没必要写在石头头上上,固定的固定的记记下来下来,而是而是过过程管理的程管理的,既既 不是不是 ANSP 的的许许可可,也不是机也不是机组组人人员员或者地面系或者地面系统统的的职职能能. 如果在如果在飞飞行中遇到像跑道行中遇到像跑道拥拥堵或空中容量减小的情况堵或空中容量减小的情况,机机组组人人员员 也可以也可以对轨对轨道做一些改道做一些改变变. 通通过过一个叫一个叫 CDM 的迭代程序的迭代程序,这这个已个已经经 被被应应用在了欧洲的一些机用在了欧洲的一些机场场,然而然而 SESAR 将会通将会通过过整个网整个网络传络传播播. 连续降落的方法连续降落的方法 人类管制员人类管制员 美国和美国和 NextGenNextGen 很明很明显显欧洲欧洲 ATM 网网络络一一场场大大规规模的翻新是必不可少的并且正在模的翻新是必不可少的并且正在 进进行中行中这这个与同水平的个与同水平的 FAA 建立的建立的 NextGen 形成了形成了鲜鲜明的明的对对比比 NextGen 试试途和欧洲网途和欧洲网络实现络实现互操作互操作,并分享大部分同并分享大部分同样样的技的技术术,例例 如如 ADS-B 和和 SWIM. 事事实实上上 SESAR 的工作已的工作已经经在在发发展和展和 NextGen 的的联联系了系了. 但尽管但尽管这样这样,事事实实是是现现在美国系在美国系统统一年要一年要处处理理 18,000,000 次次飞飞行行, 这这其中其中 25%在在 2008 年年辈辈延延误误或取消或取消,商商业业和乘客的和乘客的损损失大失大约约 $40,000,000,000 ,而且而且预计预计在在 2025 年美国每年不得不年美国每年不得不处处理大理大约约 30,000,000 次的次的飞飞行行. 诚诚然然,FAA 那那时时没有人没有人负责负责,但在五月但在五月,Obama 会会见见了一个新的行了一个新的行 政人政人员员,事情改事情改变变了了,给给 NextGen 的的资资金支持有可喜的增金支持有可喜的增长长:从从 2008 年年 的的$200million 到到 2009 年的年的$680million ,FAA 将要求将要求$800million 在在 2010 年年. 美国人的美国人的”Cando”精神已精神已经胜经胜利了利了,NextGen 背后的力量一直背后的力量一直 在凝聚在凝聚. FAA 在三月份宣布将分在三月份宣布将分阶阶段段进进行行