空中冲突解脱策略研究论文_张峻嘉

空中冲突解脱策略研究论文_张峻嘉

中国民用航空飞行学院绵阳分院 四川 绵阳 621000

【摘要】本文通过对规章规范的深入解读和对案例的分析,结合管制员的经验和模拟机仿真验证,总结出管制员在遭遇冲突解脱时所须遵守原则,同时推荐适用于不同情况下的冲突解脱技巧,以便于管制员遇到类似情况时能够采取有效措施,快速缓解飞行冲突,使冲突得到有效控制,避免因冲突进一步恶化造成更为严重的后果,保证飞行间隔向有利于飞行安全的方向发展。

【关键词】飞行冲突 冲突解脱技巧

1.1导致飞行冲突的原因

在实际运行中,导致飞行冲突或潜在飞行冲突主要有下列原因:

(一)管制原因

由于管制员发生错忘漏导致的发错指令、遗忘飞行动态、监听复诵不到位等;

(二)机组原因

因为机组调错航向或者高度、未经许可绕飞、误听指令等;

(三)航空器故障或紧急情况

由于航空器机械、液压、电子设备、机载通讯、导航设备故障导致迷航、偏航等或遭遇座舱失压、颠簸、严重积冰、雷击等;

(四)地面设备

由于地基、星基导航系统故障或不稳定、盲降设备故障、保护区受到干扰等;

(五)其他原因

由于航空器遭受暴恐威胁、劫持或不明飞行物、不明空情等。

1.2飞行冲突的类型

在实际运行中,飞行冲突或潜在的飞行冲突主要有以下类型:

(一)航空器在上升、下降状态或平飞状态下,在管制移交点附近的顺向、汇聚和逆向飞行冲突。

(二)航空器在上升、下降状态或平飞状态下,在航路航线上的顺向、汇聚和逆向飞行冲突。

(三)最后进近阶段的航空器与跑道上航空器之间的冲突。复飞的航空器与离场的航空器之间的飞行冲突。

(四)平行跑道仪表进近时相邻航空器之间的飞行冲突。平行跑道起飞时相邻航空器之间的飞行冲突。

(五)航空器在 RA 指示下操作引起的与其他空中航空器的飞行冲突。

(六)航空器在各种紧急情况下引起的与其他空中航空器的飞行冲突。

(七)军民航飞行冲突。

1.3航空器驾驶员的预期操作和对飞行的影响

(一)航空器驾驶员的预期操作:

a)当飞行冲突触发机载防撞系统 TA 时,航空器驾驶员应保持原有的飞行状态, 观察潜在的飞行冲突,并向管制员证实。当飞行冲突进一步触发机载防撞系统 RA 时,航空器驾驶员应立即断开自动驾驶仪,按照 RA 决策的指引操纵飞机进行机动飞行,并报告管制员正在进行相应的机动飞行,此时航空器驾驶员对冲突双方的间隔负责。当 RA 机动飞行完成,冲突无影响后,航空器驾

驶员应报告管制员 RA 机动完毕,可接受管制员的空中交通管制服务,此后, 雷达管制员重新承担起配备间隔的责任。

b)当空中存在潜在冲突时,航空器驾驶员有可能提前向管制员提出疑问或进行证实。

c)管制员提前发现冲突并指挥冲突解脱时,航空器驾驶员有可能因当机载防撞系统未出现 TA 信息,而向管制员提出疑问,造成管制指令的执行被延迟。

d)航空器驾驶员操纵飞机进行 RA 机动飞行时,由于高度的变化可能会引发新的飞行冲突。

(二)对飞行的影响

a)出现告警时,如果管制员的冲突解脱指令不当或航空器驾驶员操纵出现偏差有可能导致空中相撞等事故。

b)冲突解脱过程中由于情况紧急、事关两架航空器上所有乘客和机组成员的生命安全,会引起航空器驾驶员和管制员的不安或情绪改变。

c)航空器驾驶员在收到 RA 咨询时可能出现准备不足或操纵迟缓,导致间隔进一步缩小、情况进一步恶化;也可能操纵过度或动作粗猛,导致飞机失速或超速等。

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1.4推荐的冲突解脱技巧

在遵守基本原则的基础上,面对各种各样的飞行冲突,管制员经过不断摸索和经验积累,总结出一些适用于某些情景下的冲突解脱技巧,有利于更快速地建立安全间隔;因为下述技巧不能适用于所有的情况,所以只作为推荐,不做强制要求。

(一)优先改变航向

在发生飞行冲突时,应该优先改变航向还是改变高度,在不同的情况下,有着不同的解读。在多数情况下,优先改变航向更有利于冲突解脱。推荐优先改变航向有以下几个原因:

依据《民用航空器事故征候》规定,小于规定间隔事件 时,危险指数累加计算,即危险指数应为垂直间隔、水平间隔、接近率、航迹夹角与管制员状态的危险指数之和。其中水平间隔、接近率、航迹夹角三项都与航向有关, 及早改变航向能有效降低危险指数;

一般情况下,管制员给出立即执行的指令,航空器驾驶员也是通过自动驾驶仪进行操作。从航空器驾驶员操作的角度,改变航向相较于改变高度更为方便和迅速;

大多数情况的冲突解脱都发生在小于安全间隔之前,空管自动化系统都具备前探

(LOOK AHEAD)功能的短期冲突告警(STCA),通过前探时间参数的设置,能够在小于安全间隔设定之前就给出视频和音频的告警(目前欧洲猫自动化系统 STCA 最小前探时间为 60 秒);大量的案例分析和模拟机验证结论表明,两机在预期相遇或在预期最小间隔 60 秒前,首先改变航向,更有利于降低航空器相撞的可能和降低危险指数;目前航空器上装载的一般是第二代的防相撞系统(TCAS Ⅱ),在 RA 告警指引时,

只能给出上升或下降引导,不能给出左转或右转的建议。当出现 TCAS RA 告警时,管制员发出的高度指令有可能被 TCAS RA 告警指引所取代,但航向指令此时能够起到关键性的作用。因此在航空器有相撞风险的紧急时刻,先发布航向指令能更早的帮助航空器摆脱冲突。

(二)优先指挥讲中文的机组

如相关冲突航空器一方为中文机组、一方为英文机组,在同等指令优先级的情况下,因为中文为管制员和机组的母语,对于指令的发布速度、接收速度、理解速度和执行速度都会快于英文指令、而发错、误解的概率也小于英文指令,所以建议管制员优先指挥中文机组避让。

注意:国内公司机组在使用英文通话时,除非机组主动使用中文通话,否则必须使用英文。因为机组中的另一个成员很可能是雇佣外籍航空器驾驶员,中文指令会导致机组成员间情景意识不对等,还需要时间进行翻译,延误处置时机。

(三)优先指挥机动性高的航空器

如冲突航空器的机型、性能存在差异,在第一时间能够判明双方机型种类、相对速度的情况下,首先指挥机动性较好的(一般为较小型的、或地速相对较小,转弯半径小的航空器)航空器转弯能最快解脱冲突;管制员平时应注意对各种机型在不同高度、不同速度情况下机动性能的观察,积累经验。

(四)使用“停止上升(下降)”指令

机组在调整高度时,需要通过控制面板的旋转按钮输入指定的高度,需要一定的反应和操作时间,同时由于管制员给出的高度是公制的米,而航空器上的输入高度是英尺,还要进行换算,加上紧急情况下让机组上升、下降到某高度会造成机组更加仔细的核对高度,以防调错高度,不利于高度差的及时建立。

推荐使用“立即停止上升/下降”的指令,机组可以通过一个按键停止航空器上升下降的趋势,该指令速度发布快,不产生歧义,不需要证实高度,机组反应迅速,操作简便,可以在最短时间内减缓航空器垂直高度差缩小的趋势,而后再通过其他指令建立高度差。

(五)采用十字避让法

在航空器周围条件允许的情况下,为了能够让管制员在冲突解脱时尽快给出有效的航向,而不是还要考虑具体转向多少度,建议采用“十字避让法”,即给予管制员最为熟知的 4 个航向进行避让:090°,180°,270°,360°。如果确实需要精确引导,也可以先给出“十字避让法”的航向,观察航空器已经开始转弯后,再进行精确航向引导。

本文仅仅简单描述导致飞行冲突的原因;飞行冲突的类型;推荐的冲突解脱技巧,对于冲突解脱存在着诸多不足,还需要不断改善进步。

参考文献

【1】《一般运行和飞行规则》(CCAR-91-R2)

【2】中国民用航空件.民用航空空中交通管理规则

论文作者:张峻嘉

论文发表刊物:《科技新时代》2019年4期

论文发表时间:2019/6/20

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