空中交通管理基础-电子课件 第四章空域

空中交通管理基础AirTrafficManagement

空中交通管理基础&空域概述空域的定义地球表面以上可供航空器飞行的空气空间同国家的领土、领海一样，是国家经济社会发展的重要战略资源。空域的自然属性使用量的相对确定性：全球和国家空域相对确定，飞行活动越密集，空域资源越紧张。使用过程的可再生性：可重复利用，是次序迭代安排的过程。不可储存性和不可替代性：闲置不会造成空域资源损耗，但繁忙空域易拥挤，需优化配置。空中交通管理基础&空域概述空域的社会属性主权属性：国家对其领空拥有完全的、排他的主权。一个国家对其国家空域具有所有权、管辖权和管理权。安全属性：包括国家空防安全、公共安全和航行安全。常根据需要将空域划设成限制使用空域和公共活动空域。资源属性：空域是国家特殊的重要资源，具有经济价值，合理运用可产生巨大经济效益。空中交通管理基础-空域分类&空域分类及目的空域分类是将连续空域划设为若干个不同类型的空域，不同类型空域对航空器的使用条件要求不同，管制单位提供的管制服务也不同，对人员、设备、服务和管理的综合要求不同。空域分类的目的是确保空域的安全、有序和充分利用，满足不同空域用户的需求和空管资源的最优配置。空域用户公共运输航空军事航空通用航空空中交通管理基础-空域分类&国际民航组织空域分类标准类别飞行种类提供的服务AIFR管制服务并配备间隔BIFR和VFR管制服务并配备间隔CIFR和VFR管制服务，IFR之间、IFR与VFR之间配备间隔，VFR接收其他VFR交通情报。DIFR和VFR管制服务，IFR之间配备间隔，接受VFR的交通情报，VFR接收其他所有的交通情报。EIFR和VFRIFR管制服务并配备间隔，均接收交通情报FIFR和VFRIFR咨询服务，如要求所有飞行接收情报服务GIFR和VFR如要求，接受飞行情报服务空中交通管理基础-空域分类&国际民航组织空域分类标准A、B、C、D、F、E、G各类空域的管制服务等级及对航空器准入要求依次降低A、B、C、D类空域：管制空域，运输航空IFR飞行为主E、F类空域：相对管制空域，通用航空目视飞行为主E类空域不得用于管制地带G类空域：非管制空域，按照规则自主飞行，责任自负，提供情报服务空中交通管理基础-空域分类&美国空域分类标准FAA于1993年采用了国际民航组织建议的空域分类标准，将美国的空域分为A、B、C、D、E、G类，没有F类空域。绝对管制空域（A类空域）管制空域（B、C、D、E类空域）非管制空域（G类空域）特殊使用空域。禁区、限制区、告警区、军事活动区、警惕区、管制射击区、国家安全空域。空中交通管理基础-空域分类&中国空域分类标准遵循国际民航组织空域分类建议民航局民用航空使用空域办法》和《空中交通管理规则》中规定：A类：高空管制区B类：中低空管制区C类：终端（进近）管制区D类：机场塔台管制地带A、B、C、D类均属管制空域，尚未规定非管制空域类型空中交通管理基础-空域分类&中国空域分类标准A类空域（高空管制空域）：在我国境内标准大气压高度6000米以上（不含）的空间划设的空域航空器必须按照仪表飞行规则飞行航空器接受空中交通管制服务，并配备间隔。空中交通管理基础-空域分类&中国空域分类标准B类空域（中低空管制空域）：在我国境内标准大气压高度6000米（含）至以下、最低高度层以上的空间。航空器可以按照仪表飞行规则飞行航空器可以按照目视飞行规则飞行（经批准）航空器接受空中交通管制服务，取得许可的航空器之间和航空器与障碍物之间配备间隔。空中交通管理基础-空域分类&中国空域分类标准C类空域（进近管制空域）：中低空管制空域与机场管制地带之间的连接部分垂直范围标压6000m（含）以下、最低高度层以上；水平范围半径50Km或走廊进出口以内、塔台管制范围以外。通常是在一个或多个机场附近航路汇合处设置航空器可以按照仪表飞行规则飞行航空器可以按照目视飞行规则飞行（经批准）航空器接受空中交通管制服务，取得许可的航空器之间和航空器与障碍物之间配备间隔。空中交通管理基础-空域分类&中国空域分类标准D类空域（机场塔台管制地带）：起落航线和最后进近定位点之后的航段以及第一个等待高度层（含）以下至地球表面的空间和机场机动区航空器可以按照仪表飞行规则飞行航空器可以按照目视飞行规则飞行（经批准）航空器接受空中交通管制服务，取得许可的航空器之间和航空器与障碍物之间配备间隔。空中交通管理基础-空域分类&中国空域分类标准类别管制空域名称下限上限飞行种类A高空管制区6000(不含)巡航高度层IFRB中低空管制区最低飞行高度层6000米（含）IFR、VFRC进近管制区最低飞行高度层6000米（含）IFR、VFRD塔台管制区地面第一等待高度层IFR、VFR空中交通管理基础-空域划设&空中交通服务区域空域划设目的：将空域划设成不同组成单元，针对性提供相应的空中交通服务，包括空中交通管制服务、飞行情报服务和告警服务。空中交通服务区域包括飞行情报区、高空管制区、中低空管制区、终端管制区、进近管制区、机场塔台管制区、航路和航线。空中交通管理基础-空域划设&空中交通服务区域飞行情报区是指为提供飞行情报服务和告警服务而划定范围的空间.这些情报包括机场状态、导航设备的服务能力、机场或航路上的气象、高度表拨正值调定、有关危险区域、航空表演以及特殊飞行限制等。在中国境内和经国际民航组织批准由我国管理的境外空域内划分11个飞行情报区.由飞行情报中心负责提供飞行情报和告警服务（我国目前委托各级管制单位负责）.

空中交通管理基础-空域划设&空中交通服务区域我国11个飞行情报区沈阳北京兰州乌鲁木齐昆明武汉上海广州三亚香港台北空中交通管理基础-空域划设&空中交通服务区域高空和中低空管制区高空管制区和中低空管制区统称为区域管制区。包含按照IFR运行的所有航路和航线，以及仪表等待航线区域和空中放油区等特殊飞行区域，但终端（进近）管制区和机场塔台管制区除外。高空管制区内提供空中交通服务的空域通常为A类空域；在包含其他类型空域的情形下，应当明确其空域类型和范围。中低空管制区内提供空中交通服务的空域通常为B类空域；在包含其他类型空域的情形下，应明确其空域类型和范围。空中交通管理基础-空域划设&空中交通服务区域终端（进近）管制区机场附近进场和离场航线飞行比较复杂，或者一个或几个邻近机场全年总起降架次超过36000架次，应当考虑设立终端或者进近管制区。通常情况下，在终端管制区内同时为2个或者2个以上机场的进场和离场飞行提供进近管制服务，在进近管制区内仅为一个机场的进场和离场飞行提供进近管制服务。终端（进近）管制区内提供空中交通管制服务的空域通常为C类空域，包含其他类型空域的，应当明确其空域类型和范围。空中交通管理基础-空域划设&空中交通服务区域机场管制地带和塔台管制区民用机场应当根据机场及其附近空中飞行活动的情况建立机场管制地带，以便在机场附近空域内建立安全、顺畅的空中交通秩序。一个机场管制地带可以包括一个机场，也可以包括2个或者2个以上位置紧靠的机场。机场管制地带提供ATC的空域应设置为D类空域。设立管制搭台的机场应当划设机场搭台管制区。机场塔台管制区应当包含机场管制地带，如果机场在终端（进近）管制区的水平范围内，则机场塔台管制区的范围通常与机场管制地带的范围一致。空中交通管理基础-空域划设&空中交通服务区域航路与航线航线（AirRoute）：航空器在空中飞行的预定路线，沿线须有为保障飞行安全所必需的设施。航路（AirWay）：以空中航道形式建立的，设有无线电导航设施或者对沿该航道飞行的航空器存在导航要求的管制区域或者管制区的一部分。航线≠航路航路和航线最简单的区别就在于，航路是有宽度的空域，而航线简单说就是空中的一条线。空中交通管理基础-空域划设&空中交通服务区域航路的宽度为20km，其中心线两侧各10km；航路的某一段受到条件限制的，可减少宽度，但不得小于8km。航路和航线的最低飞行高度，应是其中心线两侧各25km以内的障碍物的最高标高加上最低超障余度后向上以米取整。在高原和山区，最低超障余度为600m。在其他地区，最低超障余度为400m。空中走廊一般为10Km，左右各5Km，最窄处不得少于8Km，左右各4Km。空中交通管理基础-空域划设&空中交通服务区域等待航线区域等待航线区域是为了解决或者缓解航空器在空中飞行过程中已经或者将要出现的矛盾冲突，在航路、航线或者机场附近划设的用于航空器盘旋等待或者上升、下降的区域。利用全向信标台（VOR）和测距台（DME）来划设等待航线区域的，等待航线的进入航向应朝向或者背向用以定位的全向信标台和测距台。利用无方向信标台（NDB）划设等待航线区域的，等待航线的定位点应当设置在无方向信标台的上空。空中交通管理基础-空域划设&空中交通服务区域特殊区域特殊区域是指国家为了政治、军事或科学试验的需要，划设一定的限制或禁止航空器进人的空域，通常分为空中禁区、空中危险区、空中限制区，它是空域的重要组成部分，对保护地面重要目标安全至关重要。特殊区域是指空中放油区、试飞区域、训练区域、空中禁区、空中限制区、空中危险区和临时飞行空域。空中交通管理基础-空域划设&空中交通服务区域特殊区域空中放油区应根据机场能够起降的最大类型的航空器所需的范围确定，并考虑气象条件和环境保护等方面的要求。试飞区域应当根据试飞航空器的性能和试飞项目的要求确定。训练区域应当根据训练航空器的性能和训练科目的要求确定。空中禁区、空中限制区和空中危险区根据国家有关规定划设。临时飞行空域是按国家规定划设的临时飞行空域，应当尽量减少对其他空域或者飞行的限制，使用完毕后及时撤销。空中交通管理基础-空域划设&空中交通服务区域空中禁区国际上又叫禁止区（P，Prohibit），可分为永久性和临时性禁区，在各种类型的空域中限制、约束等级最高的，一旦建立则任何飞行活动均被禁止，除非有特别紧急的情况，否则将遭受致命灾难。限制区（R，Restrict），限制、约束等级仅次于禁区，在该空域内飞行并非是绝对禁区，而是否有危险，已不能仅取决于飞行员自身的判别和推测。危险区（D，Danger），限制、约束等级最低，被允许在其内运行的航空器受到保护，其他航空器可能会受到影响驾驶员可以自行决定能否进入或飞越此类空域并能保证飞行安全。防空识别区（ADIZ）本国领空之外的区域空中交通管理基础-空域划设&扇区划设划设管制扇区的目的是充分合理地利用空域资源，有效地减轻管制人员的工作负荷，降低地空无线电通话密度，提高空中交通服务能力。空中交通管理基础-空域划设&扇区划设扇区划设考虑因素本地区的空域结构空中交通服务航路网空中交通量航空器活动的地理分布管制员能力通信及雷达导航设备的能力机场及跑道情况飞行剖面空域需求管制方法与其他单位的协调航空器转换扇区飞行的航路及高度空中交通管理基础-空域划设&扇区划设扇区划设原则雷达覆盖：移交地段最大程度覆盖，程序管制不分扇区通信覆盖管制员注意力分配航路的类型和数量单位时间和高峰小时内航空器的类型和数量特殊操作扇区能见状况扇区边界操作类型空中交通管理基础-空域划设&扇区划设扇区划设方法根据机场或者主要导航设施，按照几何象限划分根据上升、下降和飞越的高度，按照高度划分按照航线(路)繁忙程度、使用性质和飞行特点划分空中交通管理基础-空域划设&扇区划设扇区命名和代码指配管制单位所在地代码+扇区性质+序列号前四位：管制单位所在地代四字代码第五六位：扇区性质TM-终端管制扇区AP-进近管制扇区AR-区域管制扇区；最后两位数字表示该区域内扇区的序列号。ZSSSAR03表示上海区域03号管制扇区；ZUUUAP01表示成都进近01号扇区。讨论空域使用空中交通管理基础-PBN&基于性能导航概念PBN概念PBN（基于性能导航）是指在相应的导航基础设施条件下，航空器在指定的航路、仪表飞行程序或空域内飞行时，对系统精确性、完好性、可用性、连续性以及功能等方面的性能要求。PBN包含两个基本导航规范：RNAV和RNP。RNAV（区域导航）：一种导航方式，允许航空器在地面导航设备覆盖范围内，或在机载自主导航设备的工作范围之内，或二者的组合，沿任一期望的航径飞行RNP（所需导航性能）是要求和具备机载性能监视和告警功能(OPMA，OnboardPerformanceMonitoringandAlerting)的RNAV。空中交通管理基础-PBN&基于性能导航概念PBN概念PBN运行的三个基础要素是航行应用、导航规范和支持系统运行的导航设施。PBN的引入体现了航行方式从基于传感器导航到基于性能导航的转变。VORNDBDMEILS….传感器导航PBN导航空中交通管理基础-PBN&基于性能导航概念PBN优点区域导航（RNAV）所需导航性能（RNP）传统导航PBN依靠地面导航台信号指示NDB、VOR、DME、ILS人工操作依靠飞机的能力GNSS、INS、DME/DME飞行管理计算机（FMC）自动飞行空中交通管理基础-PBN&导航设备基础设施

导航设备基础设施指满足导航规范要求的星基和/或陆基导航设备陆基导航台包括VOR/DME、DME/DME和INS。星基导航设施为全球导航卫星系统（GNSS）。GNSS系统可以降低和减少航空器对陆基无线电导航设施的依赖，使航路规划不再受地面台的限制；减少导航台的建设与维护费用；实现真正意义上的航路设计灵活性。GNSS是RNAV和RNP运行的重要导航系统，在航空器的运行中，允许GNSS与其他导航系统的冗余备份，但GNSS系统是首选导航系统。空中交通管理基础-PBN&导航设备基础设施空中交通管理基础-PBN卫星导航精确性指在任何时间、地点，导航系统的测量位置与真实位置的差值。附件10中规定，对任一区域的估计位置，位置误差在精度要求之内的概率不能低于95%。卫星导航完好性指当导航系统发生故障或误差超过允许限制，系统能够向用户及时发出告警或关闭系统的能力。&导航设备基础设施卫星导航连续性是指导航系统在用户的整个使用周期内，持续提供导航定位服务的能力。针对航空器运行是指系统在一个飞行过程中提供可用服务的能力。卫星导航可用性表示当用户需要时，系统可处于导航的能力。当卫星系统和用户设备均正常工作时，系统所提供的导航性能可满足该飞行阶段要求的概率的大小。空中交通管理基础-PBNPBN导航规范包括RNAV和RNP规范两种。RNP规范包含对机载自主性能监视和告警的要求，而RNAV规范则不包含此方面的要求。&PBN导航规范空中交通管理基础-PBNRNP和RNAV规范的标识&PBN导航规范洋区、偏远陆地、航路和终端运行，RNP规范以RNPX标识，如RNP4。RNAV规范标识为：RNAVX，如RNAV1。如果两个导航规范共用一个X数值，可以使用前缀加以区分，如高级RNP1（Advanced-RNP1）和基础RNP1（Basic-RNP1）。对RNP和RNAV