论空域扇区的合理划分

摘 要：近些年，随着空运交通流量的大幅增长，空域扇区容量的增长也达到了极限，空域扇区科学规划已经成为制约空运交通进一步发展的重要因素，因此，空域扇区的合理划分开始被越来越多的研究人员所关注。空域扇区的合理划分不仅能改善空域结构，保证飞行的安全以及效率，而且能使有限的空间容量得到充分利用容量。首先从空域扇区的相关概念谈起，然后结合空域扇区的设计原理，对空域扇区的模型进行合理的规划和划分。

关键词：空域 扇区 划分 规划

中图分类号：V355.1 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）001-151-02

1空域扇区概述

1.1空域扇区的概念

通常空中交通的增加导致管制员工作负荷的增加，并且如果预期重新发生长时期的超负荷的情况，可能需要重行分配职责。因此，可能要把空域划分为几个扇区，其中空中交通管制服务可能由一个或几个工作席位提供。通常，扇区是管制区和/或飞行情报区（FIR）/高空情报区（UIR）的一部分。它也可能是在主要机场周围的终端区，在其中实施指定的进近职能。

1.2空域扇区划分的方法

（1）平面几何象限划分方法。

以主要机场或者主要导航设施（如VOR/DME）为中心，根据空中交通流量分布特点，将整个区域采用几何划分的办法划设空域扇区，合理分配工作量。

（2）按照飞行高度划分方法。

根据上升、下降和飞越的高度，选定区域内的高度界定值，在该值附近确定空域扇区的高度范围。

（3）按照航路、航线的繁忙程度、使用性质和飞行特点划分方法。

先选定比较繁忙的航路和航线若干条，然后结合航路飞行交叉冲突矛盾点的分布以及进离场航线的单向进出特点，将这些航路、航线合理地分配至相应的空域扇区，使得管制员的注意力能够集中在这些主要的航路、航线上，做到工作负荷比较平均。

1.3空域扇区划分需要考虑的因素

空域扇区划分需要考虑如下几个方面的因素：空中交通服务航路结构、进出点、交叉、等待航线；扇区内的机场和跑道结构；飞行剖面图；空中交通服务航路和等待区域的导航容差；空中交通管制初始飞行航径的空域需求（如引导区域）；空中交通穿越的航路和飞行高度；扇区内空中交通适用的管制方式；影响进近管制和其它单位之间责任和协调划分的因素；硬件考虑（运行位置、通信和雷达覆盖等）；其他空域用户的需求（如军方运行）。

2空域扇区设计分析

2.1空域扇区划分中进近管制的任务分析

空域扇区划分中许多因素影响到进近管制任务的完成情况，主要因素包括空域设计和空域相关职能分配。为了对空域扇区设计进行分析，有必要了解该空域内的运行情况。一般，进近管制任务包括以下三个方面。

（1）进场任务。

在进场任务中，航空器按照顺序排成有秩序的交通流，在某个区域内汇聚从而减少了空域用量。

（2）离场任务。

离场任务是将指定航空器从某个指定点，例如跑道，运行到划分大量空域的区域，如航路结构。其中，常常有两套可识别的系统用来说明离场阶段的任务：1）引入标准仪表离场航路（SID）；2）单独离场指令的灵活系统。

（3）交通流之间的相互影响。

该任务限定了进场和离场交通流之间的间隔规定。很多地区还限定了这些交通流越交通流之间的间隔。

空域扇区划分中进近管制的以上三项任务可能由一名管制员来履行，或者在特别繁忙的地区可能由两名或者多名管制员来分担。分配该责任可以有多种方法。所选择的方法取决于特定地区的空域设计和所选择的职能原则。分配的结果可能是一名管制员负责某个地理上或者垂直范围上与相邻区域分开的特定区域，也可能一名管制员负责某个特定的交通流，例如进场或者离场交通。这些分开的扇区可能开放或者合并，取决于任意给定时间的交通密度。这就使得运行具有灵活性并且可以实现空中交通管制资源的有效利用。

2.2空域扇区的功能分析

进近管制与区域管制之间的责任划分需要特别认真地考虑，因为这会对相关地区空中交通管制系统的容量产生严重的影响，特别是给管制员和驾驶员带来的协调以及强制工作负荷。空中交通服务规则中的责任划分被视为空域扇区容量的主要影响因素。但是可能无法清晰地确定航路和终端空域之间的界限。高空航路功能的空域是可以辨明的，但是也可能存在低高度空域内不具有明显航路功能而且进近服务是其主要功能的情况发生。但是，也有的空域处于这些既提供航路又提供进近服务的空域之间。该中间空域也可以称为多项服务空域。

在该空域实施的与进近管制职能相关的空域扇区功能包括：离场阶段到航路阶段的过渡；起始下降管理到等待区域；雷达引导建立进近顺序；与进场/离场交通相互影响的低高度航路服务。

3空域扇区的合理划分设计

3.1空域扇区的划分设计要点

（1）在决定引用扇区化或增加扇区数之前，应明确这一步骤在所有情况下，可以不会导致容量和/或效率的增加，因为需要增加管制员之间的协调，可能产生如此加多的通信工作负荷以致所期望的效益并不明显。一个替代的办法可以增加每个现有工作席位的效率，从而减少全面的工作负荷并增加容量而不需增加工作席位。为达到这点，应考虑改变交通流动、所使用的管制方法和增设技术设备，诸如雷达、自动化等等。

（2）对于主要航路结构要采用ACC扇区化。每个扇区应尽可能地包括一个长长的航段，目的是使协调和改变无线电频率的需要减至最低限度。在那里的交通中包含大量的高空飞越航空器的情况下，应考虑垂直的划分（高空扇区和低空扇区）。

（3）在确定扇区形态时，应考虑管制员工作席位的具体组织安排和有关通信与雷达覆盖的限制。

（4）为保持把协调降至最低限度，ATC应如此将空域划给扇区，供它与相邻的ATC单位的相邻的周边扇区相对应，即不应使每一个单位的扇区需要与相邻单位多于一个的扇区进行协调。

3.2空域扇区的结构划分设计

空域结构是历经多年逐渐形成的，空域扇区的结构划分设计将对该空域所采用的间隔方法，以及随之而来的相关空域的容量产生很大的影响。因此，非常有必要对空域扇区的结构划分进行合理设计。

（1）交通流评估。

在空域扇区的结构划分设计的开始阶段对现有交通流和汇入交通流进行评估是一个重要的步骤。交通流的特征（双向、多向等）将对该空域的设计和运行走向产生很大影响。建立新航路的潜在可能性也应当予以考虑。

（2）接受进近管制的空域的识别。

为了识别接受进近管制的区域，可以对航空器的飞行剖面进行分析。识别并不是目的，尤其是爬升的终点或者下降的起点，这些点在很多地区可以将之视为区域管制的职能。

（3）飞越交通流的识别。

对将要实施进近管制功能的空域进行设计时，应当最大可能地适用底层原则，以避免将飞越航空器包括进去。因此必须要识别出重要的飞越交通流。这些飞越交通流也可以使用计算机辅助工具识别出来。

（4）与航路环境衔接的设定。

这些重要点所在位置的选择很大程度上取决于终端空域所采用的功能性方法。如果这被视为指定地区的区域管制功能，则这些重要点的位置不一定与爬升末端或者下降起点有联系。举例说明，如果采用功能设计方法2A，则将重要点的位置确定在离场航路（例如，FL75 和FL125 之间）的前段更好，也可以将进场航路的重要点确定在前段位置（例如，FL245）。

4结语

空域扇区的合理划分，可以增加多个进出港点，使进出港航路选择灵活；合理地避开与限制区；促进航路流量的增加；优化了多跑道（平行跑道、交叉跑道）的使用方式；减少了空中飞行距离；减少地面导航设备的数量，节约了安装与维护费用。实现空域扇区的合理划分，意义重大。在科学技术高速发展的今天，航空领域的发展也是日新月异，相信在不久的将来，空域扇区的划分将会更趋合理和完善。

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