管制间隔的理解与应用.ppt

管制间隔的理解与应用 中国民航飞行学院空管学院唐卫贞 管制间隔 1 管制间隔是管制员实施管制工作的基础与核心 2 飞机与障碍物之间的间隔 飞机与飞机之间的间隔 3 飞机与障碍物之间的间隔以最低安全高度的形式体现 4 飞机与飞机之间的间隔分为 垂直间隔和水平间隔 5 水平间隔以管制方式划分 雷达间隔 程序间隔 ADS间隔等 6 水平间隔以按照飞行规则分为 目视间隔与仪表间隔 7 程序管制往往以传统的陆基导航为导航方式 因此间隔余度偏大 且附加条件较多 对于导航台布局和航路航线结构要求较大 8 不同的程序管制间隔在某一特定空域中的理解与应用 垂直间隔尾流间隔间隔的适用原则横向间隔纵向间隔仪表管制间隔的缩小 1 垂直间隔 航空器与地面障碍物垂直间隔标准航空器之间垂直间隔标准垂直间隔的获得 1 1航空器与地面障碍物垂直间隔标准 机场区域内 以机场导航台为中心 半径46Km 丘陵 山区600m 平原不得小于300m 航路航线上 航路中心线 航线两侧各25千米丘陵 山区600m 平原不得小于400m 仪表飞行的航空器 必须保持空中交通管制部门指定的巡航高度层飞行 在利用仪表进近程序图进入着陆过程中 不得低于仪表进近程序规定的超障高度飞行 1 2航空器之间垂直间隔标准 按照飞行高度层配备规则 配备航空器仪表飞行高度 1 3垂直间隔的获得 一般不将一个高度层同时分配给两架或两架以上航空器占用 充分利用高度层调配 下降或上升过程中采取梯级方式 确保安全 注意实际飞行与理论的区别 机长采用 平飘下降 2 尾流与尾流间隔 2 1尾流的形成 尾流是指在飞行时 由于翼尖处上下表面的空气动力压力差 产生一对绕着翼尖的闭合涡旋 通常尾涡在飞机起飞前轮抬起时产生 着陆时前轮接地即结束 尾流的特性尾流由滑流 紊流和尾涡三部分组成 尾流在飞机后面一个狭长的尾流区里形成极强的湍流 尾涡流场的宽度约为两个翼展 厚度约为一个翼展 尾流的强度由产生尾涡的飞机重量 飞行速度和机翼形状所决定 其中最主要的是飞机的重量 尾涡强度随飞机重量 载荷因数的增加和飞行速度的减小而增大 曾测得最大的湍流切线速度达67米 秒 2 2尾流的特性 尾流与升力成正比 升力越大尾流越强 尾流是向外和向下扩散运动的 在空中 尾流大约以120 150米 分钟的速率下降 最大可达240 270米 分钟 在飞行高度以下约250米处趋于水平 不再下降 当存在侧风的时候 尾流将向下风方向移动 当存在顶风时 将在飞机的后方延长尾流区 当存在顺风时 尾流将增加向外扩散的速度 一般情况下 尾流下沉1000英尺自动消散 但是空客380 波音747 安225这些重型 超重型飞机的尾流可能影响到2000英尺的范围 2 3尾流的危害 当进入前机的尾流区时 会出现飞机抖动 下沉 改变飞行状态 发动机停车甚至翻转等现象 小型飞机尾随大型飞机起飞或着陆时 若进入前机尾流中 处置不当还会发生事故 后机应该在不低于前机的飞行高度上飞行 方可免受尾涡的危害 后机从后方进入前机的一个尾涡中心时 一个机翼遇到上升气流 另一个机翼遇到下降气流 飞机会因承受很大的滚转力矩而急剧滚转 滚转速率主要取决于后机翼展的长度 翼展短的小型飞机滚转速率大 如果滚转力矩超过飞机的控制能力 飞机就会失控翻转 2016年1月7日 在阿拉伯海上空高度3万5千英尺一架空客380在平飞时的尾流导致比其低1000英尺 相对飞行的一架挑战者604客机多次失控翻滚并且导致挑战者飞机两个发动机都熄火 飞机急坠10000英尺 飞机因为结构受损严重难以修复 飞机报废 事故造成挑战者飞机一人重伤 多名人员轻伤 空客380尾流造成的事件和事故 2012 09 14澳大利亚维京航空737飞机遭受A380尾流 2011 10 14法航320在法兰克福附近遭遇A380尾流 2011 10 16英航320在德国不伦瑞克遭遇A380尾流 4人受伤 2011 02 10安124遭受A380尾流 2008 11 03萨博340在悉尼遭受A380尾流 一人受伤 2 4尾流间隔标准 尾流间隔的适用情况同一条跑道 平行跑道 且跑道中心线之间距离小于760米 交叉跑道 且后航空器将在前航空器的同一高度上 或者低于前航空器且高度差小于300米的高度上穿越前航空器的航迹 平行跑道 且跑道中心线之间距离大于760米 但是 后航空器将在前航空器的同一高度上 或者低于前航空器且高度差小于300米的高度上穿越前航空器的航迹 后航空器使用同一跑道的一部分起飞 后航空器在跑道中心线之间距离小于760米的平行跑道的中部起飞时 起飞尾流间隔当前后起飞离场的航空器为重型机和中型机 重型机和轻型机 中型机和轻型机 且使用下述跑道时 前后航空器间非雷达间隔的尾流间隔时间不得少于 分钟 前后起飞离场的航空器为A380 800型机和中型机 A380 800型机和轻型机 其非雷达间隔的尾流间隔不得少于3分钟 前后起飞离场的航空器为A380 800型机和其他重型机时 其非雷达间隔的尾流间隔不得少于2分钟 着陆尾流间隔当前后进近着陆的航空器为重型机和中型机时 其非雷达间隔的尾流间隔不得少于 分钟 当前后进近着陆的航空器分别为重型机和轻型机时 其非雷达间隔的尾流间隔不得少于 分钟 当前后进近着陆的航空器分别为中型机和轻型机时 其非雷达间隔的尾流间隔不得少于 分钟 当前后进近着陆的航空器分别为A380 800型机和中型机时 其非雷达间隔的尾流间隔不得少于 分钟 当前后进近着陆的航空器分别为A380 800型机和轻型机时 其非雷达间隔的尾流间隔不得少于4分钟 3 间隔适用原则 在存在尾流影响时 应以尾流间隔为航空器之间的安全间隔 不存在尾流影响时 可选择目视间隔或其他仪表间隔 若实施任何机动飞行 而导致两架航空器之间的间隔减少到小于适宜于该条件下最低标准的情况时 不得发布放行许可 存在非法干扰等特殊情况下 需要采取特别的防范措施时 应采用比规定的最低标准较大的间隔 程序管制的核心应以本场的DME台为中心展开 尽可能的以DME距离间隔作为间隔依据 不要单纯以数值的大小来比较程序管制间隔和雷达管制间隔 在条件允许的情况下 尽可能以飞行员之间相互看见且彼此无影响作为间隔依据 4 横向间隔 4 1地理位置间隔根据空域中的目视参考点或导航设备而确定的个别航段之间存在着安全间隔 在这些航段上运行的航空之间可以互相穿越或占用彼此的高度层 此种间隔称为地理位置间隔 其安全性需经过评估 ICAODOC4444以及中国民航空中交通管理规则 86号令 中也有相应的规定 4 2使用同一导航设备或同一领航方法 全向信标 VOR 航空器在航路阶段以及在进场和离场阶段 使用同一全向信标台做汇聚或分散飞行 航迹夹角不小于15度 其中一架航空器距离全向信标台50公里 含 以上 适用阶段 航空器在航路阶段以及在进场和离场阶段 使用条件 使用同一个VOR台做汇聚或分散飞行 航迹夹角不小于15度 其中任一架航空器距离交叉点处导航台50公里 含 以上 间隔类型 以VOR台做汇聚或分散飞行时的横向间隔 拓展理解 1 国内 CAAC 该规定中的50公里间隔是考虑两架飞机之间的最小横向间隔 理解 2 国际 ICAO 规定为15海里 28公里 L 7 2km 15 L L 50 sin15 12 9km 50km VOR 3 安全性考虑机载设备 飞行员操作 不稳定气象等条件的影响进行综合安全性评估 利用风险碰撞模型 可以计算两机之间的碰撞概率 国际民航组织规定 空中飞行的两架飞机碰撞概率小于10 7时 符合安全标准 穿越完毕 两架飞机高度交换完成 建立300米高度差 4 时机 背台飞行 至少有一架距离50公里外 开始穿 背台飞行 至少有一架距离50公里外 开始穿 向台飞机为基准 穿完该机仍有50公里 15 VOR 不小于50km 背台飞机为基准 50公里开始穿 不小于50km 4 向背台飞行 5 技巧 一看台 确认是VOR台还是NDB台 二看线 确定航线走向 三看角 确认夹角 15度 VOR 或30度 NDB 四看距离 是否满足50km间隔 应用 110 84kmXS 11D 260 53kmXS 11A 30 无方向性信标 NDB 航路阶段以及在进场和离场飞行阶段 使用同一全向信标台做汇聚或分散飞行 航空器之间的航迹夹角不小于30度 其中一架航空器距离无方向信标台50公里 含 以上 推测 DR 定位两架航空器之间确定的夹角至少为45度 其中至少有一架航空器距离航迹交叉点50公里或以上 该点由目视或参照导航设备而定 确定两架航空器均为飞离交叉点 5 纵向间隔 5 1纵向间隔适用条件不考虑尾流影响的条件下 航空器之间所适用的纵向间隔标准主要有两种时间间隔 航空器在通过导航台时产生报告 管制员根据报告计算 控制两架航空器的过台时间来实现 距离间隔 地面存在测距台 DME 飞行员报告DME台的距离 管制员通过控制两航空器之间的距离来实现间隔的穿越 为得到两航空器之间的纵向间隔不小于规定的间隔 可通过控制飞机速度的方法来实现 为获得规定的纵向间隔可以要求航空器 在规定时间起飞 在一规定时间到达某一地点上空 或在指定的时间之前在某一地点上空等待等方法 顺向飞行航空器 SAMEDIRECTIONAIRCRAFT 沿相同方向相同航迹飞行 相同方向平行航迹上飞行 航迹夹角小于45 逆向飞行航空器 OPPOSITEDIRECTIONAIRCRAFT 沿相同航迹上的相反方向飞行 平行航迹上相反方向飞行 航迹夹角大于135 交叉飞行 CROSSAIRCRAFT 航迹夹角在45 135 之间的飞行 5 2以时间为基准的纵向间隔 1 同航迹 同高度 同速度飞行的航空器之间 纵向间隔为10分钟 如果空中交通管制单位间签订有协议的应按协议规定执行 早期规则曾对越洋飞行增加间隔 但在现今航空器的自主导航能力和地面导航 雷达设备的引导功能都有很大增强的情况下 对跨海洋飞行的航空器之间不再扩大纵向间隔 2 同航迹 同高度 不同速度前机真空速快40km h 含 以上 5分钟 前机真空速快80km h 含 以上 3分钟 说明目前国内规章与ICAO一致 速度均为真空速 实际工作中可以指示空速为基准 3 改变高度的航空器 穿越同航迹的另一航空器的高度层 在上升或者下降至被穿越航空器的上或者下一个高度层之间 与被穿越的航空器之间应当有15分钟的纵向间隔 如果能够利用导航设备经常测定位置和速度 可以缩小为10分钟的纵向间隔 如果前后两架航空器飞越同一位置报告点 只有后一架航空器飞越位置报告点10分钟内 其中改变高度的航空器开始穿越的时间应当与被穿越航空器之间有5分钟的纵向间隔 说明该规定中所列间隔均为两航空器在穿越高度时 从开始穿越直至最后建立高度间隔过程中应该保持的最低间隔 如果存在前慢后快的追赶穿越应注意二者之间的追赶间隔 当两机建立高度差时 仍有规定的时间间隔 为便于管制员在指挥两航空器穿越高度的过程中 不会出现由于高度变化所导致速度引起的间隔缩小 可以允许下降航空器飞至在较低高度层飞行的航空器之上的某一适当高度层 或允许爬升航空器飞至在较高高度层飞行的航空器之下的某一适当高度层 以便在不存在垂直间隔时对所要取得的间隔做进一步检查 该规定由于时间间隔偏大 因此在航空器航路飞行阶段解决飞行冲突时较为适用 4 改变高度的航空器 穿越逆向飞行的另一航空器的高度层 如果在预计相遇点前10分钟 可以上升或者下降至被穿越航空器的上或者下一个高度层 如果在预计相遇点后10分钟 可相互穿越或者占用同一高度层 如果接到报告 两架航空器都已经飞越同一无方向信标台或者测距台定位点2分钟后 可以相互穿越或者占用同一高度层 说明该规定的 和 中的预计相遇点是管制员根据飞行员的位置报告所推算出的预计相遇点 而不限制为导航台或实际存在的位置点 间隔偏大 进近管制中无法适用 第三条规定中的逆向飞行不仅指同一航迹的逆向飞行 也包括带有航迹夹角的逆向飞行 可将此间隔理解为后机过台2分钟来变通应用 例如武汉模拟机场中ZF的进离场飞行 两机同时过WG2分钟后可以互相穿越高度 VOR导航台同样适用该规则 5 两架航空器在两个导航设备 导航设备之间距离不小于50千米 外侧逆向飞行时 如果能够保证在飞越导航设备时 彼此已经上升或者下降到符合垂直间隔规定的高度层 可以在飞越导航设备前相互穿越 说明 DOC 4444没有类似的规定 中国民航已使用多年 两机建立高度差时 二者均在两导航台的外侧 即二者均未过台 进近管制范围内 导航台的间距缩小到24公里 但应经过安全性评估 并报局方批准 6 航空器在航路阶段以及在进场和离场飞行阶段 同高度 航迹交叉飞行的两架航空器 在相互穿越对方航路中心线或者航线时 应当有15分钟的纵向间隔 7 如果可以利用导航设备经常测定位置和速度 应当有10分钟的纵向间隔 8 航空器在改变高度的过程中穿越其它航空器飞行航迹和高度时 在航空器改变高度穿越过程中直至两机建立高度差时 应满足15分钟穿越间隔 9 如在改变高度穿越过程中 如果可以利用导航设备经常测定位置和速度 则穿越间隔可缩小为10分钟 5 3以距离为基准的纵向间隔 CAAC距离间隔 DME测距间隔 ICAO距离间隔 DME GNSS GlobalNavigationSatelliteSystem全球导航卫星系统 距离间隔适用于航路和进离场飞行 DME间隔的使用条件机载和地面测距设备经过校验符合规定标准 并正式批准使用 且航空器位于其测距有效范围之内 航空器之间 航空器与管制员之间建立同频双向联络 使用经过核准的同一测距台测距 一架航空器能够使用测距台 另一架航空器不能使用测距台定位时 不得使用测距台配备纵向间隔 1 同巡航高度 同航迹飞行 同时使用航路上的同一测距台测距时 最低间隔标准为40千米 前机真空速大于后机40千米 小时 为20千米 2 同航迹飞行 两航空器使用航机上的同一测距台 二者互相穿越彼此高度层时 纵向间隔不少于20千米 3 同高度 航迹交叉飞行且航迹差小于90度 同时使用位于航迹交叉点的测距台 纵向间隔为40千米 4 前行航空器保持的真空速比后随航空器快40千米 小时 含 以上时 纵向间隔为20千米 5 逆向飞行同时使用航路上的同一测距台 两航空器已相遇过且相距20千米时 可相互穿越或者占用同一高度层 5 4飞行中等待航空器的间隔 除非等待区域之间存在横向间隔 否则在相邻等待航线上飞行的航空器之间应有垂直间隔 航路飞行与等待航线之间间隔为5分钟 说明 5分钟规定是指航空器距离等待程序的保护区有5分钟间隔 而不是距离等待定位点 因此该规定可操作性较差 5 5机场连续放行航空器的间隔 同一机场连续放行数架同速度的航空器 间隔标准应当符合下列规定 前 后航空器同航迹同高度飞行时 为10分钟 前 后航空器同航迹不同高度飞行时 为5分钟前 后航空器在不同航迹上飞行 航迹差大于45度 起飞后立即实行横向间隔 为2分钟 同一机场连续放行数架同航迹不同速度的航空器 间隔标准应当符合下列规定 前面起飞的航空器比后面起飞的航空器速度大80公里 小时 含 以上时 为2分钟速度小的航空器在前 速度大的航空器在后 速度大的航空器穿