机场塔台（精选5篇）
机场塔台 篇1
一、深圳T3机场塔台概况
2012年颁布的《国务院关于促进民航业发展的若干意见》明确把民航业定为战略性产业, 把发展民航业提升为国家战略。《“十二五”综合交通运输体系规划》布局新增运输机场82个, 到“十二五”末建成通航的运输机场将达到230个左右。在机场的新建、改扩建过程中, 塔台的的建设与航行运行、空管运行及机场建设密切相关, 地位尤为重要, 是机场新建及改扩建工程中的关键问题之一。
特别是最近几年, 国内多个新建扩建特大型枢纽机场相继落成。与此配套的多个空管塔台建筑, 如北京T3机场、深圳T3机场、昆明长水机场塔台也纷纷进入了公众的视野。
以下, 本文结合我们在深圳机场新建塔台 (如图1、图2) 的设计实例, 对塔台设计建设中呈现出来的一些新的特点进行总结, 并探讨具体设计中出现的一些问题。
二、塔台高度增加
空管塔台是对在机场范围内和距机场8 km左右的飞行器进行空中和地面管制指挥的场所。塔台的位置及其高度应使得管制人员能够无阻挡地看到跑道、滑行道、停机坪, 并能目视飞行器进出空域及机场周围的地面情况。机场内, 所有建筑物的位置和高度都必须限制在不干扰塔台管制室进行正常工作的范围内。塔台所处位置的高度, 应能满足安全飞行的侧净空要求, 以确保机场飞行安全。
随着新建航站楼形态的大型化复杂化, 大型枢纽机场的塔台的都接近100 m, 甚至突破了100 m。另一方面, 高度的增加使得塔台在整个机场群体中形体的标志性越发突出, 使高耸的塔台与舒展的航站楼共同构成了机场的对外形象。
三、大型机场塔台管制层的“小塔台”化
指挥管制层是整个塔台设计的中枢与核心, 空管塔台管制层上的指挥人员需要面对不断增长的航空管制压力。随着近几年来大量新型自动化设备的运用与空管指挥程序的不断规范化与科学化, 对于管制层这个指挥管制人员的工作场所环境也提出了更高的要求。
现在大型机场对应的新型塔台的管制室不仅是简单的将塔台平面放大, 而是对管制层环境提出了更高的要求。以美国塔台设计准则要求为例, 从装修与设备的设置更加讲求的是精密与人机工程的协调。从细节设计上、从小处出发, 最大限度的使管制人员的注意力高度集中。使效率有效提高。
随着我国空管技术的进步, 从北京T2塔台开始, 新建的塔台管制层纷纷采用了这种以符合国际标准的“小塔台”设计模式。从很多室内环境细节改变上, 都体现着这种理念的变化。
这些塔台的内装修不再是明亮的颜色, 所有的装修饰面都纷纷采用了暗色系的。管制室室内天花板和窗户以上的内墙面均采用无反光的饰面。天花也选用深色吊顶板材, 用以减少室内光反射。管制室的玻璃幕墙均采用电动操作深色带透视的遮阳窗帘, 塔台管制室的天花板采用了穿孔吸音铝板管制室使用的架空活动地板, 以便可以定期整理和更新设备与电缆。最大程度上将供暖、通风、空调、电力、通信和其他系统的线路置于架空活动地板内。地板上铺盖防静电地毯, 所有地毯边缘必须经过边缘整塑处理。同时, 管制室内的设备、空调乃至与管制室相邻的雷达机房均采用隔振设计, 以便保证管制室内的噪音设计分贝数控制在65db以内。这些细节都是提高管制人员注意力的重要措施。
四、塔台的功能布置
1. 管制层平面设计
塔台顶层一般是面积80 m2以上, 呈圆形或多边型平面管制室。
该层要求视线开阔, 从下层通向管制室一般只设置一个楼梯。为了充分利用空间, 现在新建的交通楼梯由传统放置于圆或多边型平面的一边调整至平面的中心。管制席位周边布置便于管制人员的水平视角应尽量达到360°。管制室吊顶中部一般预留一爬梯口, 为上塔台顶部或上部雷达机房的通道。
2. 管制层竖向设计
塔台的主要使用功能一般集中在上面几层, 平面从上到下, 一般分为塔台管制层、设备间层、塔台休息和气象观测用房层以及塔台值班层等。塔台下部一般为其他的辅助服务或者设备、交通空间。由于自动化设备的大量增加, 塔台的管制层与设备层基本都是采用上下直接相联的方式。在管制层平面圆周外侧一圈预留孔洞, 使空管设备线榄可通过桥架穿过孔洞往上, 直接与管制席的显示屏相联。
五、新技术的运用
国际上, 空管技术发展日新月异, 国内研发单位和生产企业技术水平也在不断提高。先进技术的开发及其大范围的应用, 为空中交通管制技术的发展提供了平台。而整体技术水平的不断提升, 也为新机场空管建设方案提供了更多技术和设备选择的可能。塔台空间紧凑, 设备众多, 因此对空间利用与管线综合也提出了越来越高的设计要求。另外, 由于塔台为高耸结构, 多有抗震设防要求;同时塔台管制室层基本采用的是钢结构, 与下部的混凝土筒体结构刚度有很大的不同, 因此对结构设计也提出了很多新的挑战。
六、塔台相关规范亟待完善补充
塔台作为一种专业性很强的建筑物, 长期以来在民航空管专业的行业规范内很是空缺。最近几年, 空管更新的相关规范手册指引内也主要针对空管的设备布置与人员操作要求, 但对塔台整体的建筑设计的要求仍然缺乏完整规范。
塔台建筑的日常工作人数往往只有十余人, 高效的使用功能要求一个紧凑的平面布局。在缺乏具体规范指引的情况下, 在设计和追求紧凑平面的时候, 往往出现了一些和国家的设计规范存在不协调的情况。如消防设计要求, 关于塔台安全出口数量与疏散要求的问题是不能满足《高层民用建筑设计防火规范》 (2005年版) (GB50045-95) 的要求的, 因此包括深圳机场塔台在内, 只能是采用消防性能化的方式, 局部增强消防措施, 以满足消防与疏散的要求。因此, 我们希望尽早推出与塔台相关的法规和技术措施, 以指导完善塔台的设计。
七、结语
塔台设计是机场建筑群中不可或缺的组成部分, 新建的空管塔台体现着我国空管与航空建筑技术的发展与进步, 希望我们的设计实践探索能对今后的塔台建筑设计有所帮助。
参考文献
[1]潘智伟.探讨塔台建筑设计中的存疑[J].南方建筑, 2009.
[2]中国民用航空发展第十二个五年规划[Z].
[3]MH/T0004-95, 中华人民共和国民用航空行业标准[s]
[4]国务院关于促进民航业发展的若干意见[Z].
[5]MH/T4005-1997, 民用航空机场塔台空中交通管制设备配置[S].
机场塔台管制的安全管理机制研究 篇2
1 建立科学规范的安全管理体制
机场塔台肩负着管理所有航班信息的重责大任, 在加强地面空中设施建设的同时, 要坚持科学化与规范化的安全管理体制建设, 提升系统自动化、智能化管理水平, 从而以更加全面、完善的体质应对各类故障与问题, 解决好大飞行量状态下塔台管理安全建设。具体安全管理体制建设要从以下三个方面入手:
(1) 培养全局意识
塔台管制安全管理体制的建设意味着要从全局角度处罚形成全面且规范的管理体系, 由塔台控制室进行精准到位的全面控制, 在充分了解各项管理运行体制的基础上, 更好的应对大飞行量状态下的飞行资源调配管控, 从而在工作中掌握管理的主动权, 更加高效的应对各类安全问题。
(2) 强化检查监督
机场塔台管制室内部要建立专门的安全工作监督检查小组, 配合管理体制形成全面有效的监控体系, 定期监管考察规章制度的落实情况, 及时处理并解决工作中出现的各类安全问题与运行问题, 尤其是现场监控方面要做到连续无间断。尤其是在军航民航协调方面、飞行管制方面、维护飞行秩序方面、重大飞行事故处理方面等做好现场管控。在一些飞行量激增、工作负荷大的典型时段, 要做好潜在飞行冲突的排查与飞行安全保障, 加强席位管制员与机组的监听, 以减少口误及信息接收失误等情况的产生。在大飞行量状态下, 要做好管制室工作人员工作安排, 以保障工作质量与效率, 并设立安全检查单, 定时对时间段内工作状况进行总结, 及时纠正失误, 通过自我排查、监督检查等提升管制员安全意识, 通过多方联合提升管制指挥的安全系数。
(3) 做好管制系统建设
管理系统建设与安全管理体制建设要并行, 共同筹建全面的安全管理合作体系。在该体系下, 要尽量确保多部门联合合作, 确保各个管理执行环节的无缝衔接, 尤其是塔台管制室与进近管制室、区域管制室之间要强化沟通交流与合作, 及时解决各类困难与问题。塔台管制室本身作为肩负重要责任的管理机构, 还要积极加强与航空公司、机场当局的联系, 从而保证每个航班都安全完成飞行, 减少各类安全事故的发生。
2 加强创新安全管理方法的应用
塔台管制工作中创新安全管理办法的应用要结合管制工作特点开展, 比如单跑道的控制关键在于飞机间隔、待起飞飞机动态与五边飞机的飞行动态, 双跑道控制关键在于平行跑道双风机状态、起落飞机间隔及进近排序、地面滑行冲突调节等, 根据以上管理特点合理应用创新安全管理办法, 具体如下:
(1) 创立安全间隔移交点
安全间隔移交点的创立是利用雷达信号处理功能提醒管制员注意五边飞机距离跑道的距离, 从而顺利处理起落飞机间隔及品行跑道飞机间隔。
(2) 创立预警系统
在地面管制中创立专门的雷达预警系统, 配合场地内雷达监视信息与计算机系统相结合, 及时将地面飞机的滑行动态传送到专门软件进行处理, 及时对可能出现的冲突进行预警并提供相应解决方案, 提醒管制员及时作出调整, 尤其是对当前国内大力建设的双平行跑道要强化地面预警系统的建设。
(3) 互动式监督
互动式监督主要是根据塔台管制室内部工作人员情况进行合理安排与分组, 根据工作人员资历、经验、职业素质、责任意识、细心程度等作出调配, 从而建立起互相监督、互相帮助的新磨合模式, 从而及时发现并弥补各自工作中出现的失误与问题, 在最短时间内采取最有效措施完成意外问题与事故的应对, 以团队合作与协作精神提升管制工作质量。
(4) 预警意识培养
塔台管制工作中经常遇到冲突预警, 管制室工作人员要逐渐培养并形成预警意识, 及时发现潜在冲突并及时作出调配调整, 以典型的五边飞机间隔调整为例, 五边飞机落地时如有飞机要起飞, 要立即通知落地飞机如何快速脱离保持安全间隔, 以减少飞行冲突, 避免在冲突发生后再去弥补, 要在事前及时发现冲突, 通过长期养成的预警意识及时指导工作, 这样不仅冲突发生率可有效降低, 便于在事前采取最佳处理举措, 同时也有助于减少冲突带来的各类损失, 减少各类安全事故的发生率。
(5) 完善信息系统
塔台管制室内的信息系统作为管制工作的核心载体, 要及时对各类航行通告、出港限制、维修信息等进行核对确认并发布, 尤其是安全信息显示屏要确保其全天候不间断工作, 及时提醒管制员各类安全信息并对执行落实情况进行跟踪监督, 对各类航空飞行器的飞行信息也要及时接收、补充并完善, 从而确保管制安全。
结语
综上所述, 机场塔台管制工作中要全面建立科学规范的安全管理体制, 并在管理工作中根据管制工作特点应用各类创新安全管理办法, 以此保障空管安全, 降低各类安全事故的发生率。
摘要：机场塔台管制中安全管理机制的建设与创新安全管理办法的应用可有效提升工作质量与效率, 对于保障飞行安全、减少各类事故发生机率有积极作用。本文就机场塔台管制工作中安全管理机制的建设及创新管理办法的应用进行了分析探究, 希望能为机场安全管理工作提供帮助。
关键词：塔台管制,安全管理机制,告警
参考文献
[1]李楠, 王林, 肖豪, 等.桌面式机场塔台管制仿真系统的设计与实现[J].计算机应用与软件, 2010, 27 (04) :35-37.
[2]杜红兵, 王雪莉.基于流程图的机场管制塔台风险因素辨识[J].中国安全科学学报, 2010, 20 (06) :80-87.
[3]吴聪, 解佳妮, 杜红兵.基于HERAJANUS模型的空管人误认知分析[J].中国安全科学学报, 2012, 22 (06) :92-99.
机场塔台 篇3
一、某机场雷雨条件下塔台管制指挥分析
某机场雷雨条件下塔台管制指挥需要从不同的方面来分析, 这主要体现在指挥背景分析、管制方法分析、管制要点分析等环节。以下从几个方面出发, 对某机场雷雨条件下塔台管制指挥进行了分析。
1指挥背景分析。某机场的塔台管制指挥范围是半径10km的圆弧, 该圆弧以深圳机场跑道北端为圆心, 并且半径13km的圆弧-N223601E1134117所围成的范围。除此之外, 某机场的塔台管制指挥的垂直范围为:地面 (水面) 至QNH高度600m (含) 。因此将其分为空域类别D类。除此之外, 其指挥背景还包括了较为严重的雷雨情况, 即在其雷雨条件下除了非常差的能见度外同时还伴有猛烈的暴雨和强烈升降气流、积冰、冰雹等天气现象, 且终端区内上升下降的航空器常处在正负电荷之间, 飞机起到电流传导的作用, 从而有很大的概率诱发雷击的出现。
2管制方法分析。在管制方法分析的过程中当出现雷雨天气时, 工作人员应当清晰标准的进离场程序将不再适用。即由于每架航空器在进行绕飞时自身都具有非常大的不确定性, 因此这意味着在雷雨条件下优先进行先期的流量控制是塔台管制指挥的基本原则。除此之外, 在管制方法分析的过程中工作人员应当清晰合适的流量控制在天气转坏时不仅不会造成航班的延误与此同时还可以大大减轻自身的压力并且能够减少冲突产生的可能性。另外, 在塔台管制指挥的过程中如果工作人员接到了气象部门有可能影响飞行的天气预报或有机组通报天气则应该通过询问细致的了解天气的性质、大致范围、移动的方向和机组的意图, 并且通过查看后续的流量情况来做好管制预案, 理清思路。
3管制要点分析。管制要点分析有着重要的意义。在管制要点分析的过程中, 工作人员应当清晰在本场运行的大型运输机通常是通过机组对机载气象雷达的监控和管制员对地面气象雷达信息的获悉共同对雷雨天气进行判断, 并且在很多的情况下其也会参考落地航空器对五边天气的报告。例如对强烈的阵风、低空风切变或者下击暴流的天气信息进行参考, 在这之后通过将这些信息通报给机组并且根据机组的决定进行指挥和协调。另外, 在塔台管制指挥的过程中有关的信息通报是一个重要的指挥环节, 作为相关工作人员来说处理需要将了解到的雷雨天气对正在进近或者准备起飞的航空器进行通报, 还需要根据风向风速的变化以及之前机组的报告提醒进离港航空器可能出现的风切变;如果机组决定备降或返航, 及时把相关信息通报报告室。
二、雷雨条件下塔台管制指挥建议
雷雨条件下塔台管制指挥建议是一项系统性的工作, 其主要内容包括了减少局限性、合理进行评估、提升监控水平等内容。以下从几个方面出发, 对雷雨条件下塔台管制指挥建议进行了分析。
1减少局限性。减少局限性是雷雨条件下塔台管制指挥的基础和前提。在减少局限性的过程中由于目前雷暴预测技术的不成熟, 以及由此产生的管制员对本场突如其来的雷暴只能采取传统的延误程序, 从而导致本场航空器的累积。雷雨天气引起的低云低能见度造成塔台对起降航空器间隔掌握比较困难。除此之外, 在减少局限性的过程中工作人员可以通过在不同天气条件下五边飞机距离接地地带距离多少时让离港飞机起飞才不至于造成塔台管制效果变差, 从而能够在此基础上促进雷雨条件下塔台管制指挥水平的有效提升。
2合理进行评估。合理进行评估对于雷雨条件下塔台管制指挥的重要性是不言而喻的。在合理进行评估的过程中工作人员应当对于机场管制地带周围空域的复杂性有着清晰的了解, 从而能够通过合理的评估其复杂性来避免管制指挥工作受到较大的限制。除此之外, 在合理进行评估的过程中工作人员应当根据雷暴出现时间来进行不同季节、不同时段管制指挥的标准, 从而能够更好的进行先期流量管理并且能够提高雷雨条件下塔台管制效率。
3提升监控水平。提升监控水平是雷雨条件下塔台管制指挥的核心内容之一。在提升监控水平的过程中工作人员应当注重避免雷雨或其它复杂气象条件引起的低云低能见度造成本场进离场航空器间隔掌握的困难。除此之外, 在提升监控水平的过程中工作人员应当对进离港航空器的飞行航线和高度进行合理的规定并且准确的进行定位, 从而能够防止航空器误入香港管制地带和大亚湾核电站限制区。另外, 在提升监控水平的过程中工作人员应当注重结合先进的雷暴预测技术进行先期流量管理, 开发场面监视雷达以保证进离港飞机间隔, 注意空域限制, 并根据天气标准对亚太直升机的飞行规则进行预先安排, 从而能够更好地确保管制地带内运行航空器的飞行安全和并提高管制效率。
结语
随着我国航空水平的不断提升和航空安全技术发展速度的持续加快, 雷雨条件下的机场塔台管制指挥也得到了越来越多的重视。因此有关人员应当对于雷雨条件下的机场塔台管制指挥内容有着清晰的了解, 从而能够在此基础上通过实践的进行来促进我国航空安全整体水平的有效提升。
摘要：随着我国航空技术的不断发展和航空安全重视程度的日益提升, 雷雨条件下的机场塔台管制指挥也得到了越来越广泛的关注。本文从阐述某机场雷雨条件下塔台管制指挥入手, 对雷雨条件下塔台管制指挥建议进行了分析。
关键词：雷暴天气,机场塔台,管制指挥
参考文献
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[2]陈穗军.恶劣天气对飞行的危害[J].广州:民航中南空管局气象处, 2002.
[3]阮忠京.风云与飞行[M].北京:气象出版社, 1993.
[4]胡滕章, 等.大气中的电[M].北京:气象出版社, 1990.
机场塔台 篇4
机场塔台管制仿真系统是在高真实感、沉浸感虚拟现实环境支持下对空中交通机场塔台管制的模拟仿真,它集成了虚拟现实技术、分布式实时计算、ATC管制及信息处理等技术,是空管运行验证与模拟训练中最为复杂的一类技术。它能够为机场管制提供真实有效的管制模拟场景,在开发新空域和机场管理技术、机场安全评估以及塔台管制人员培训等方面具有重要的作用,是管制模拟训练和空管新技术研发的重要基础设施。国外仅少数欧美公司制造,如美国UFA公司的ATTower/Tow Sim塔台仿真系统,Raytheon公司开发的FIRSTplus Tower Simulator等,产品价格极为昂贵达数百万美元,推广应用困难[1]。
中国民航大学空中交通管理学院交通运输专业被誉为管制人员的摇篮,目前每年的本科招生人数在400人次。机场管制课程是交通运输专业教学的重要实训环节,机场塔台管制仿真系统是该课程必不可少的基础设施。为了面向大规模本科教学的需要,我们研制了桌面式机场塔台管制仿真系统。该系统成本低、性价比高,已经投入到机场管制课程的实际教学及培训中,突破了机场塔台管制培训课程的瓶颈,满足了管制专业本科教学的需求,取得了良好的教学效果。
1 系统结构
1.1 席位划分
桌面式机场塔台管制仿真系统从功能角度可以分为以下三个席位[2]:
1)教员席位
教员席位具有训练计划编辑功能和系统仿真控制功能,如加载训练计划、开始训练、暂停训练等。
2)管制员席位
管制员席位可以通过视景显示系统观察机场运行情况,同时通过二次雷达、场面雷达和气象通报系统等辅助手段,通过内话系统向机长发出语音命令来进行管制。
3)机长席位
机长席位操作员通过内话系统接收管制员的指令,通过机长位软件对飞机进行操控。
1.2 体系结构
机场塔台管制仿真系统是面向现代空管教育和实际生产的要求,采用虚拟现实技术构建以机场塔台视景仿真为中心,通过分布交互实时网络,真实模拟机场塔台管制各个环节,构成了一套人在回路的复杂实时仿真系统,为管制人员培训提供一个真实的虚拟仿真训练环境。系统的体系结构如图1所示。
1)教员席位
包括:训练计划编辑子系统、系统运行控制子系统、视景控制子系统。
2)机场席位
包括:模拟机长子系统、语音通信子系统。
3)管制员席位
包括:视景生成子系统、二次雷达及场面雷达显示终端子系统、气象通报子系统、语音通信子系统
为了降低成本,本系统全部采用微机设备。管制员席位的视景显示系统由四台17寸显示器搭建,可以显示180度的视场范围,完全满足单跑道运行的管制模拟训练需求。
2 系统关键技术
2.1 三维场景模型优化
本系统的三维场景模型采用Creator软件进行建模,利用LOD、DOF、光点及SWITCH节点等技术,减少图形画面的复杂度,满足图形生成所需的真实感和显示的实时性要求[3]。
在三维场景中,机场环境模型(如候机楼、跑道、滑行道等)全部以真实尺寸构建及布局,在制作三维模型时尽量减少面片,采用纹理贴图来提高逼真度。为了提高系统模型的承载量,飞机模型在制作时使用细节层次模型(LOD)。因为飞机等运动物体其到视点位置的距离时刻在变化。在离视点近时,它对整个场景的贡献就大,其细节模型也复杂一些,反之,在它离视点远时,它对整个场景的贡献就小,可采用粗略的模型显示。
飞机起落架在起飞和着陆时有个收放运动过程。为了实现此过程建模时采用运动自由度(DOF)节点作成一个序列。在视景驱动中根据飞机当前状态使用程序控制DOF节点。机场灯光的建模采用光点来实现,可以根据需要设计光点的颜色、方向、类型等属性。然后将其放入开关(Switch)节点类型中。在视景驱动中根据仿真时间的不同控制Switch节点来开关灯光。
2.2 视景多通道同步技术
多通道视景生成子系统需要完成地景数据库和目标模型的建立以及实时场景的生成管理。该系统可接收控制信息和飞机车辆等运动目标的数据信息。系统根据接收的控制信息实时设置气象、时间、灯光等环境参数;根据接收的数据信息,控制飞机的运动包括位置及姿态等,从而产生相匹配的图像,为机场管制训练提供所需的图像。
为了达到机场管制课程单跑道运行训练的基本要求,多通道视景生成子系统显示的场景必须达到180度水平视场角。因此系统采用四台视景计算机,每台生成一个45度水平视场角的通道,四台显示的视场角范围为180度。
为了解决多通道视景生成子系统的同步,我们采用了master/slave的体系结构。四台视景计算机中有一台作为master,其他三台作为slave。Master主机负责多个视景通道的同步。每台视景计算机都设置两个线程,一个负责网络数据的接收,一个负责视景图形的生成。机长位软件负责计算运动目标位置及姿态,并将数据信息发送到教员席位的系统运行控制子系统。系统运行控制子系统负责将运动目标的数据信息发送到视景生成子系统中的master主机。控制信息由教员席位的视景控制子系统向master主机发送。master主机向各台slave主机发出帧同步信号,同时发送同步信息包括控制信息及数据信息。此方法完全满足视景系统的实时性要求,可以达到60帧/秒的更新速率。
2.3 飞机运动仿真计算
在系统中飞机的运动仿真是整个管制训练的核心。仿真计算模块的功能包括:按照指定的飞行计划计算飞机运动的六自由度参数;通过操作指令灵活实现起飞、离场、爬升、巡航、下降、进场、降落等整个飞行过程,完成起落航线飞行、延长三边、本场训练等飞行程序,并计算飞机的六自由度参数;实现单发失效、中断起飞等特情仿真运动计算。为了满足管制训练对飞机运动仿真计算的需求,设计了基于管制指令的飞机运动仿真模块。该模块根据空域数据、飞机性能及飞行计划计算飞机六自由度数据,并能根据实时接收到的管制指令计算飞机的运动参数。计算流程如图3所示。
管制员对航空器发出管制指令,模拟机长根据管制指令输入对飞机的操纵指令,系统根据对飞机的操纵指令进行解析,生成航空器运动路径,然后依照飞机性能数据库实时仿真计算航空器的位置姿态等参数,并在每个系统周期内,将计算的结果发送给视景计算机。因此,合适的飞机操纵管制指令是实现整个系统的重要因素。根据ICAO4444中的陆空通话总结管制员的常用管制指令,把这些指令大致分为三类:地面管制指令、起降管制指令、飞行管制指令。每条管制指令由指令名称、指令参数关键字、指令参数数值构成。格式如下:指令名称[参数关键字][参数数值]。例如“可以起飞,跑道34”指令,可以表示为TO R34。这些指令可以灵活控制航空器运动,更改航空器运动路径及运动参数,满足管制训练的要求。
目前主要的飞行器性能模型有CTAS performance model和Eurocontrol的BADA(base of aircraft data)[4]。我们根据BADA建立了一个飞机性能数据库,包括飞机性能和运行过程参数I文件,这些参数用来计算推力、阻力、油耗,确定通用巡航、爬升、下降速度。目前直接支持91种飞机型号。
3 结束语
桌面式机场塔台管制仿真系统建立了完整的多通道视景仿真体系结构,实现了从机场塔台模拟训练计划编辑、加载到实时视景仿真运行的整个过程,设计并实现了面向机场塔台管制指令驱动的飞机运动实时计算模型。系统的研制与使用,突破了本科教学中低成本高质量实训的瓶颈,满足了管制专业教学的需求。目前我院是首个在国内空管专业本科教学中全面采用三维视景机场塔台管制仿真系统进行机场管制教学的单位,取得了良好的教学效果。
本系统也能够为机场场面管理、机场容量评估、管制运行方案测试等提供仿真环境。在开发新空域和机场管理技术、机场安全评估以及管制人员培训等方面具有重要的作用。
参考文献
[1]唐旭东,傅强.基于二维视景的塔台管制模拟[J].四川大学学报:自然科学版,2006,43(3):565-568.
[2]蔡绍军.塔台管制训练仿真系统网络体系架构的研究[D].中国民航大学,2008.
[3]吴家铸.视景仿真技术及应用.西安电子科技大学出版社,2001.
机场塔台 篇5
为了解决上述问题,中南空中交通管理局自主研发了塔台运行管理系统,该系统以电子进程单的形式集成塔台管制现场多种数据源,通过规范化、集成化、智能化手段,为航班塔台管制提供一个安全、高效、智能的管制支撑平台。塔台运行管理系统在广州白云机场塔台安装运行以来,大幅提高了广州白云塔台的管制运行效率,最大限度地减少了塔台运行的“错、忘、漏”。中南空管局的成功实践证明,管制业务自动化、智能化是提高空管保障能力的有效途径。
1 塔台运行管理系统设计
1.1设计原则
1)具有前瞻性、准确性、可扩展性、简便性和科学性。
塔台运行管理系统的建设不仅涉及中南空中交通管理局内部相关管理、运行部门(系统),同时还需要建立起与其他相关单位(机场、航空公司)等之间的接口,是一个整体建设的项目,必须符合信息化建设的要求,具有前瞻性、准确性、可扩展性、简便性和科学性。
2)具备较强的塔台管制现场信息整合能力。
通过集成塔台现场调度信息、飞行计划与动态信息、管制雷达信息、气象服务信息及机场公司、航空公司等其他民航运营单位信息,实现塔台管制信息的集成化、规范化和一体化。
3)完善航班生命周期精细化管理。
将塔台管制室的传统航班调度模式,提升为电子进程单作基础的先进数字化塔台调度模式。通过以计算机智能调度的方式,实现对机场范围航班从申请放行、地面滑行、跑道起飞到管制移交全过程的航班生命周期的精细化管理。
4)提升塔台管制现场安全管理水平。
通过集成众多外部系统的信息资源,为塔台管制员提供多方位、多样化、准确、人性化的运行告警和提醒功能。在出现预期的危险情况时,提供建议性或禁止性的告警信息。
5)提供智能决策支持,提升运行效率和服务水平。
塔台运行管理系统以集成化信息平台为依托,基于对航班生命周期的不断跟踪预测,辅以智能化决策支持工具,配合丰富的运行策略,为塔台管制员提供实时决策支持,全面提升广州白云机场塔台管制运行效率和服务水平。
1.2系统功能模块
广州白云机场塔台运行管理系统是面向空中交通管制运行生产、面向运行管理和决策支持的综合信息平台,它以电子进程单为载体,为塔台管制运行提供安全、统一、准确、及时的航班计划、记录飞行动态、分析运行信息。系统采取独创的技术手段提高系统的实时性、可靠性,系统以高配置图形工作站作为调度终端,触摸屏或数位板作为调度操作接口,以自主研发的电子进程单调度平台作为软件管理平台。系统在逻辑上采用数据集中式存储,分布式缓存、处理和备份,并采用自主研发的消息中间件由数据库服务器向调度终端以推数据的方式同步数据。系统的架构以Client/Server为基础,消息中间件作为服务端和客户端的通信中介,通过UDP、TCP/IP、数据库直连、COM口通信等方式与各航管雷达航迹处理系统、航班飞行计划与动态系统、场面监视雷达系统、气象服务信息系统做数据交互。
塔台运行管理系统主要包括以下六个功能模块。
1)塔台运行信息采集融合模块
持续改进信息的采集、记录、传输、交换、存储、加工、展现等处理过程,提高运行和管理效率、辅助运行和管理决策、降低工作负荷,实现与机场、航空公司等其他民航单位的运行信息共享的目标,是民航空管中长期发展的需要。
目前,塔台管制现场运行中技术手段丰富,信息源众多,但这些信息源普遍比较封闭,信息不能跨系统自动关联。由于数据分散,塔台管制员的注意力无形中被分散,影响了管制员对于航班运行状况的关注程度,不利于保障安全水平、提升管制效率。
塔台运行信息采集融合模块负责采集广州白云机场塔台管制现场多个数据源,包括航班信息处理系统的航班计划数据、空管自动化系统的雷达航迹数据、场面监视系统的雷达数据、基于地空数据链的起飞前放行系统的放行数据、数字通播系统的气象要素信息、白云机场停机位系统的停机位等信息源,系统将采集的数据融合后,以快捷、友好的方式展示给管制员,使管制现场分散的信息集中化,形成各系统间数据共享、数据互访的良好格局。
2)消息中间件模块
基于塔台运行管理系统特殊的业务用途、可靠性与实时性要求及业务连续性要求,系统建立了对等消息发送和接收队列,以消息的方式进行数据传输,使得信息快速、稳定地传送给每个塔台客户端。
消息中间件模块用于连接数据库和上层综合应用,其主要功能是将数据库中检测到的变化进行封装并传递给塔台客户端。其架构主要分为三个组件,包括消息激发层,消息处理服务器,消息处理客户端。消息中间件模块的结构如下图所示:
3)塔台电子进程单模块
目前塔台各管制席位间主要通过内话实现管制协调,通过各自打印纸质进程单获得航班信息。在纸质进程单模式下,信息量相对贫乏,对于航班细节情况无法快速掌握,需要不断向上一席位询问,协调沟通效率低下。在大面积延误、非默认跑道起飞或流量控制时段,管制协调量激增,大量时间被消耗,客观上显著增加了现场管制运行保障压力,不利于持续提高保障能力与航班正常性水平。为此,需要以塔台席位间信息集成和共享为基础,以电子进程单为载体,替代纸质进程单,优化管制流程,减少不必要的协调通话量,提高管制现场运行效率。
电子进程单模块是塔台运行管理系统的核心HMI模块。电子进程单,是对传统塔台管制进程单的电子化。系统在设计理念上提出以信息化手段全面介入塔台的调度管理,以电子进程单平台为基础集成塔台管制所有调度流程,实行全电子化的塔台调度流程管理。
在塔台运行管理系统中,有别于国内外一些产品,系统提出了按航班生命周期进行进程单组织的人机交互模式。通过对塔台管制流程的全面梳理,将离港航班分为十二个关键的生命周期节点,将进港航班分为七个关键的生命周期节点,并按航班所处的不同生命周期进行进程单的摆放。塔台管制的过程,随之转换为航班进程单在不同生命周期节点窗口中进行移动的过程,实现了对于航班生命周期的精细化跟踪。
4)离港放行模块
珠三角地区空域结构复杂,在狭小空域范围内拥有一个区管、2 个终端区、5 个主要机场。各机场出港流量在移交点、走廊口点汇聚频繁,对航班放行工作带来了极大的难度。对于广州终端区来说,广州本场塔台放行需要在复杂外部控制的情况下,综合考虑本场流量、珠海进近地空飞越流量及香港北向飞越流量。随着航班量不断增长,传统放行手段已无法满足现场要求。
广州白云机场塔台运行管理系统针对珠三角空域特殊情况,创新地提出了分级式协同离港放行架构。在广州进近、广州塔台设立两级放行管理席,在两级放行管理席间建立统一操作平台,实现了流量控制信息、放行协调信息的标准电子化传递。在各放行管理席配备了智能决策支持终端,辅助管制员进行放行决策。
在广州塔台,系统配备了塔台放行管理席,负责广州本场航班放行与地面等待程序实施等工作。系统在电子进程单基础上,除配备了流控传递、受控航班自动识别等功能外,针对协议间隔放行模式,实现了智能离场管理工具(DMAN)及部分进场管理(AMAN)功能,综合考虑外部流量控制、进场航班降落时隙、走廊口间隔、跑道使用等约束条件,自动计算航空器目标起飞时刻、目标推出开车时刻及预计飞越走廊口时刻,实时为塔台管制员提供决策建议,并具备运行参数自动学习功能,满足了塔台放行工作安全高效开展的需求。
5)运行安全预警模块
塔台运行管理系统通过融合航班计划、综合雷达航迹数据、场面监视雷达数据、停机位等信息,结合现场运行情况,为塔台管制员提供实时安全预警功能。系统的预警功能可以减轻塔台管制员的负担,避免因工作繁忙而导致的人为错、忘、漏,对一些紧急事件的处理更加迅速和及时。安全预警类型包括运行提示、场面冲突告警、跑道告警。
场面冲突告警是对航空器从停机位滑行到跑道,或者从跑道滑行到停机位过程中所遇到的场面冲突进行告警,提醒塔台管制员及时做出处理。跑道告警是对航空器在起飞或者降落过程中所遇到的冲突进行告警,辅助塔台管制员做出正确的决策。
6)运行品质分析模块
塔台现行管制模式下产生的大量分散、非电子化信息不利于存储、传输、共享,且事后难于记录、分析,无法达到辅助运行决策、降低工作负荷的目标,无法适应民航空管中长期发展的需要。因此,需要建立塔台运行管理系统,收集、处理、融合管制现场中产生的大量运行数据,并对这些数据资产进行统一存储、管理与分析,为空管局战略计划制定、工程项目建设、空域容量评估、安全生产管理等工作的高效开展提供数据和决策支持。
塔台运行管理系统系统中关于航班动态的每个事件发生都有过程记录,并能够根据权限的设定允许用户以计划中包含的各类元素进行分类显示、打印和导出电子版文档,同时具备以各类元素进行分类查询功能。
2 塔台运行管理系统应用效果
自塔台运行管理系统在广州白云机场塔台投入试运行以来,帮助白云塔台更安全、更高效地运行,管制效率大大提高,主要体现在:
3 总结
在我国民航事业的飞速发展形势下,航班量不断增长,将给空中交通管制工作造成越来越大的压力。如何保证航班安全、正点地飞行,必须以先进的信息技术为手段,尽量提高系统的自动化程度,减轻管制员的工作压力,使他们可以将大部分的精力投入到空中交通指挥当中。塔台运行管理系统将成为塔台运行调度的核心信息系统,系统将带来一次塔台管制模式的革新具有非常深远的意义。塔台运行管理系统的实施可以大幅提高机场塔台的调度决策能力,不但提高机场范围内航班进出港的安全系数,而且还降低了塔台调度的运行成本和提高了机场的吞吐量,对提高机场的进离港容量起到很大的作用,产生的社会效益和经济效益将不可估量。
摘要：随着我国航空业的快速发展,航班流量急剧增加,繁忙机场塔台现行的工作模式和技术手段已不能满足管制业务发展的需要,管制技术手段与航班量增长间的矛盾越来越突出。本文重点阐述广州白云机场塔台运行管理系统的设计原理及应用效果,通过大力推广新技术应用,持续提高空管保障能力,以科技手段为塔台管制工作安全、平稳、高效运行保驾护航。