探讨应对复杂天气的空中交通管制指挥方法

发表时间:2021/8/11   来源:《科学与技术》2021年第29卷第9期   作者:姜陈科
[导读] 空中交通管制是指在恶劣天气条件下对飞机出行进行有效管理
        姜陈科
        中国民用航空西南地区空中交通管理局云南分局
        云南昆明             650000
简要:空中交通管制是指在恶劣天气条件下对飞机出行进行有效管理,最终目的是保证安全出行。复杂天气是飞机飞行航行的最大威胁,本文我们重点讨论在复杂天气下,采取的空中交通管制措施。
        关键词:复杂天气;空中交通管制;措施
一 复杂天气对空中交通的影响
        天气是最影响航路的因素之一,天气恶劣非常容易空中交通堵塞。大雨天地面都容易堵车,别说空中,而且就算现在不下雨了,天气好了,之前堆积的几十架飞机要飞出去,肯定要先来后到的飞出去,你后面的自然要排队了,但给你的感觉是现在天气好好的,怎么也延误了。
        航路天气恶劣会使中短途航班延迟或者取消。由于飞机在整个飞行过程中都处于对流层中,自然会受到天气影响。所以,航路上天气也是很重要的。这个高度上,常见的就是积雨云和高空锋。事实上,短途航班选择的多是在对流层上部飞行,而不是进入平流层。原因理解起来也很简单,没等飞机爬到那个高度就该下降了。当然,平流层上也是有一些非常规的天气,比如说中高层大气放电。不过这种情况非常少见。网上也会有人拍摄一些所谓的“平流层”闪电的视频,不过我见到的视频上的都是对流层上层正常的闪电。只不过那些人以为自己已经在平流层上了。
        大雪天气对起飞和降落阶段有影响,巡航阶段倒没事。毕竟飞机上有很先进的导航设备,起飞和降落对机场的状态和环境要求很高,大雪对机场能见度下降,飞机对准跑道困难。虽然现在有先进的仪表着陆系统,但是要想把飞行速度在可控的情况下迅速降下来,还是很困难的。民航安全第一,所以机场不会冒险,而且民航法规对机场和航空公司都有严格的安全作为准则,航空公司更不愿意了。一个小安全事故,或者说是差错吧,都有可能取消适航性。对于掌控飞机的机长大雪期间的错误操作都会引起吊销执照的风险,故空管管制员也会要求飞行员等待或者备降。一般雪亮达到某个标准,评估后机场都会选择关闭,航空公司选择返航或者备降,民航业的一切作为都是偏保守的。
        大雪天气会影响飞机起降。中到大雪可能会导致可见度低、大风等情况,使飞机不能正常进出港,第一是下雪会影响能见度,能见度低了飞不了,第二是下雪会影响飞机制动表现,道面积雪/结冰都没法降落。此外,冰雪会使机场跑道和停机停结冰。
二 在复杂天气下的空中交通管制措施
        如果起飞和降落地天气良好,航路天气不佳时,更改航路保证起飞。航路绕飞主要通过直接转航向、偏置航路、盘旋等待等方式进行,一般需要提前跟管制通报协商,管制也需要根据航路实际流量来安排你是否能随意绕飞。举个常见的场景:雷暴从东南方向压向机场,跑道是南北向的,那么飞机要想起飞,只能向北起飞,且尽快向西转弯才能减少雷暴对飞行的影响。

那么查看进离场航路,该机场只有一条离场航路是向北起飞转向西的,而该离场又汇入某著名XX大通道,航路流量大,那么必定有限制,需要机场塔台、进近和地方空管局协商。空管局又考虑到你这个机场边上有个大型航空枢纽,要优先保障这个大机场的航班,然后雷暴的影响基本可以消除了。
        通过大数据、深度学习可以实现AI精确决策。近期全国一些事件处置中,管制员在有限的时间下对情况的判断和做出的决策其实是并不完美的,后续调查中总会出现哪个哪个如果怎么做就更“完美”了的情况,然而普通管制员受到各方面的限制和干扰是不能做出最优的处置,只能是取当时情况下的较优解。深度学习克服了传统人工智能穷举法带来的运算冗余,转而变为一种类似于我们带新的学习方式,对于积累经验,了解具体情况后做出决定的工种来说尤为适合。由于空中交通管制工作涉及到的因素特别多,而且具备不确定性。每次发出实际管制指令时,情境的细微不同都会产生影响。目前的自动化系统只能根据给定的因素进行决策,做出的决策有十分巨大的局限性,而这种局限性往往会带来安全隐患。火车、地铁等交通工具属于轨道线性运输方式,而且受到天气的影响不像飞机那么重。飞机的实际运行要复杂的多,只有靠人类随机应变的能力去调配解决。笔者相信在未来的某一天,传统管制员会全部下岗,由人工智能进行管制指挥,辅以更加精准智能的机载设备,大幅度提升运行的安全和效率。
        能见度与航空飞行之间的关系十分密切,若是能见度过低,便会给目视飞行造成严重阻碍,影响飞行安全。通常情况下,当能见度低于4公里及以下时,被称为复杂天气,在这种情况下,空中交通管制人员首先应对专业知识与过往工作经验进行总结,利用数字摄像自动测量系统收集信息并仔细分析产生低能见度现象的原因,了解具体影响范围与扩散方向,制定出安全性与科学性较高的规避方案。其次,对于尚未起飞的飞机,空中交通管理人员要按照具体飞行标准提前制定迫降方案,对机场流量、跑道灯光、起降间隔等进行调整,同时对能见度进行实时监测,以此为驾驶员保证飞行安全提供帮助。最后,对于已经起飞的飞机,空中交通管制人员要对飞行航线、飞机降落地点、降落时间等进行合理安排,联系航空气象部门与飞行机组,对天气能见度变化情况进行全面掌握,从而确保能够在低能见度天气条件下,为航空飞行提供有序指挥,保证空中交通安全。
        空管掌握并执行关于天气的标准就是机场的起飞、落地标准,在不同的情况下对应的也有所不同。遇到复杂天气,空管会根据气象部门的报告,将信息转告给机组,如雨、雪、雾、大风等等,最后依据机组决定来指挥航班正常起飞落地、等待或者返航备降。同样,不同气象条件、不同航空公司、不同机组最终决定可能也不同,因为大家执行标准不一样,面临的实际情况也不一样。
三 结语
        飞机是一种很快捷很方便的交通工具,可以将人在短时间内从一个地方送到另一个路程较远的地方。安全是飞机大规模推广的第一影响要素,如果飞机的飞行安全没有保证,那么飞机很难进行推广。复杂天气是飞机安全航行的最大威胁,需要采取有效的空中交通管制,最大程度降低复杂天气对飞机航行带来的影响。
参考文献
[1] 张旭.浅谈复杂天气条件下的空中交通管制指挥方法[J].科技创新与应用,2016(10):296.
[2] 金毅国.复杂天气条件下空中交通管制指挥措施[J].科技传播,2013(22):133,136.
[3] 刘利勇.应对复杂天气的空中交通管制指挥方法研究[J].科学大众.2019.
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