一、空中交通管埋的发展
在航空活动开展的初期,由于飞机数量和飞行次数都很少,人们尚未建立空中交通管理的概念;随着商业飞行的开展,航空运输涉及的范围越来越广,为了安全和高效起见,要求飞行活动能按照一定的规则来组织进行,这就是空中交通管理。
第1阶段是在20世纪30年代以前,当时飞机的飞行距离最多只有几百千米。而且只能在白天天气好的情况下飞行,因此只需按照目视的原则制定了目视飞行规则。在飞行密度大且繁忙的机场,由一个管理人员进行管理,以确保空中交通的安全有序运行。当时的管制员只是用红旗和绿旗来控制飞机的起飞和降落,但由于这种方式受天气和黑夜的影响,所以很快就由信号灯取代了旗子,处于机场最高位置的塔台也随后建立起来。
第2阶段是l934一l945年期间,在1934年前后,诞生了载客量在20人以上、飞行速度达到300 km/h的飞机,机身和机场都装备了无线电通信和导航设备,管制员通过无线电和驾驶员相互通话,可使驾驶人员在看不到地面的情况下也能确定飞机的位置和姿态,从而增加了飞行的安全性。但是,由于更加频繁的飞行活动,目视飞行规则已经难以满足需要;因此,各航空发达国家纷纷成立了空中交通主管机构,制定了使用仪表进行安全飞行的规则,并建立起全国规模的航路网和相应的航站、塔台、管制中心或航路交通管制中心。这些管制中心的任务就是接收各航站发来的飞行计划,再根据驾驶员的位置报告将其填写在飞行进程单上,然后确定飞机间的相互位置关系,发布指令,实施管理,这种管制方法通常称为程序管制。以程序管制为核心的空中交通管制(ATC)在这一时期形成。
第3阶段出现在1945年至20世纪80年代,二次世界大战带来了航空技术的飞跃性进步,随着飞机航程的加长,载客量的大幅增长,以及速度的增加,迫切需要一个组织能把全世界的航空法规国际标准化。于是,1945年成立了国际民航组织(ICAO)。这个时期空中交通管理有两个重要的进展:一个是在20世纪50年代中期,开始把战时发展起来的雷达技术应用于空中交通管制领域,随后出现了二次雷达系统,可以在管制员屏幕上显示出飞机的位置、呼号、高度、速度等参数,再加上陆空通话系统的发展,促使重要的地区用雷达管制取代了传统的程序管制。随着雷达覆盖面的不断扩大,目前雷达管制已经成为空管的一个重要手段;但是雷达费用较高,因此在海洋上空和陆地上的一些偏远地区和不发达国家,程序管制仍是空中交通管制的主要手段。另一个大的发展是仪表着陆系统(ILS)的出现,ILS系统使用无线电信号引导飞机在能见度很低的情况下着陆,有力的保障了航班的准点率和提高了飞行的安全性,同时也使航空运输进一步摆脱了天气的。
第4阶段从20世纪80年代后期开始,这一时期的主要进展是电子技术的飞速发展、计算机在机载设备和空管地面设施上的广泛应用以及卫星系统在空管中的应用。由于航路流量越来越大,造成机场和航路的拥挤,所以要充分利用航路,就要求实时地对整个的航路网和航行的大系统进行管理。卫星通信和定位技术的成熟,使得驾驶员、管制员和各种有关单位、决策机构可以实时地了解飞机的准确位置并进行通信,因而在大范围对空中交通进行管理有了实现的可能。在80年代提出了空中交通管理〔ATM)的概念,以取代空中交通管制。空中交通管制的目的只保证一次航班从起飞机场经航路到达目的地机场的间隔和安全,而空中交通管理则着眼于整个航路网的空中交通的通畅、安全和有效运行。因此空中交通管制仅为空中交通管理的一个重要组成部分。卫星和计算机网络技术在空管系统的应用,使整个空管系统和正在飞行的飞机组成一个可以实时处理的自动信息交换系统,因而可以在大范围内使空中交通按照总体的调度和安排顺利进行。从1985年开始,ICAO根据新技术的发展,组织了对未来航行系统(FANS)的研究和规划,标志着空中交通管理进入了一个新的发展阶段。
二、空中交通管制单位
民用航空空中交通管制工作分别由空中交通管制单位实施,即:塔台空中交通管制室(简称塔台管制室)。空中交通服务报告室;进近管制室(终端管制室);区域管制室(区域管制中心);民航地区管理局调度室(简称管理局调度室);民航总局空中交通管理局总调度室(简称总调度室)。
塔台管制室设管制塔台和起飞线塔台,飞行繁忙的机场还应当设场面管制。进近管制室可以作为一个的单位设立,根据飞行的繁忙程度,也可以和塔台管制室合并为一个单位。区域管制室设高空和中低空管制室,根据飞行繁忙程度,也可以合为一个管制室。
管制单位的职责是对本管制区内的航空器提供空中交通管制、飞行情报和告警服务。
按照空管规则,飞行情报区内的飞行情报工作由该区飞行情报中心承担或由飞行情报中心委托区域管制室负责。但是,我国当前的飞行情报工作都是由区域管制室负责,告警服务也是由管制单位负责。各个空中交通管制单位应该履行下列职责:
(1)塔台管制室负责对本塔台管辖范围内航空器的开车、滑行、起飞、着陆和与其有关的机动飞行的管制工作。在没有机场自动情报服务的塔台管制室,还应当提供航空器起飞着陆条件等情报。
(2)空中交通服务报告室负责审查航空器的飞行预报及飞行计划,向有关管制室和飞行保障单位通报飞行预报和动态。
(3)进近管制室负责一个或数个机场的航空器进、离场的管制工作。
(4)区域管制室负责向本管制区内受管制的航空器提供空中交通管制服务,受理本管制区内执行通用航空任务的航空器以及在非民用机场起降而航线由民航保障的航空器的飞行申请,负责管制并向有关单位通报飞行预报和动态。
(5)管理局调度室负责监督、检查本地区管理局管辖范围内的飞行,组织协调本地区管理局管辖范围内各管制室之间和管制室与航空器经营单位的航务部门之间飞行工作的实施;控制本地区管理局管辖范围内的飞行流量,处理特殊情况下的飞行;承办专机飞行的有关工作,掌握有重要客人、在边境地区和执行特殊任务的飞行。
(6)总调度室负责监督全国范围内的有关飞行,控制全国的飞行流量,组织、承办专机飞行的有关管制工作并掌握其动态,处理特殊情况下的飞行,审批不定期飞行和外国航空器非航班的飞行申请。
三、空中交通管理系统
空中交通管理(ATM)分为:空域管理(ASM);空中交通服务(ATS);空中交通流量管理(ATFM)。
其中,空中交通服务(ATS)又分为:飞行情报服务(FIS);空中交通管制(ATC);告警服务(AL)。
空中交通管理是以通信、导航和监视系统为基础的新航行系统的高级应用,也是新航行系统的实施目标。空中交通管理的目的是:考虑空中及地面系统的运行能力以及经济上的需要,为用户提供空域利用上的最大效能;考虑飞机装备的等级和运行目的的不同,灵活地组织不同用户之间分享空域;保证空中交通管理的总效率;向用户提供从起飞到着陆的连续协调、有效服务和管制,确保安全;与国际上协调一致,保证飞越国境顺利进行。
空域管理是在既定的空域条件下,以时分享空域的方式,按短期需求划分空域以便满足不同类型用户的需求,来实现对空域资源的充分利用。
空中交通服务的主要目的是防止航空器之间,航空器与障碍物之间发生碰撞,使空中交通活动保持有序和高效进行。
空中交通流量管理是当某区域空中交通流量超出或即将超出该区域空中交通管制系统的可用能力时,预先采取适当措施,保证空中交通流量最佳地流入或通过相应的区域。空中交通流量管理有助于实现空中交通管制的目的,能够达到对机场和空域容量的最大利用率。
空中交通管制服务的任务是:防止航空器之间,航空器与障碍物之间发生碰撞;维护和加速空中交通有序地流动。空中交通管制服务是空中交通服务的主要工作,包括区域管制、进近管制、塔台管制和空中交通服务四个部分。其中区域管制又包含高空区域管制和中低空区域管制,有些地区这两项职能由同一部门承担;在空中交通流量较小的地区,进近管制和塌台管制是合二为一的。在流量较大的地区,塔台又分为地面管制和塔台管制。
管制方法分为程序管制和雷达管制。
飞行情报服务的任务是:向飞行中的航空器提供有益于安全、能有效地实施飞行的建议和情报的服务。其范围是:重要的气象情报;使用的导航设施的变化情况;机场有关设备的变动情况(包括机场活动区内的雪、冰或者有相当深度的积水的情况);可能影响飞行安全的其他情报。管制员字管制空域内对航空器提供空中交通管制服务的同时穿插提供飞行情报服务,空中交通管制服务和飞行情报服务是紧密联系在一起的。
告警服务的任务是:向有关组织发出需要搜寻、援救航空器的通知,并根据需要协助该组织或协调该项工作的进行。凡遇下列情况,空中交通管制单位应当提供告警服务:没有得到飞行中的航空器的情况而对其安全产生怀疑;航空器及所载人员的安全有令人担忧的情况;航空器及所载人员的安全受到严重威胁,需要立即援助。对空中发生特殊情况的航空器提供告警服务是管制员的职责之一。