美国空管简介

[摘要]本文从美国空管发展简史入手,对美国空管发展现状以及先进的空管技术和完善的设施建设进行了简要介绍。重点对FAA(联邦航空局)自1998年至2015年 的三阶段实施的长期发展计划进行了介绍。

[关键词]美国 空管 设施建设

一、美国空管发展简史

美国在空中交通管制体制方面的改革大体分为两个阶段:第一阶段是1958年以前,全国分为民航和军航2个系统,分别实行管制。当时,为协调军民航在空中交通管制方面的关系,设立了航空协调委员会。第二阶段是1958年以后,经美国国会通过并经总统批准,设立了联邦航空局(FAA),国会指令该局经营和维持空中交通管理系统,制定各种规章制度和法律,并管理国家空域。美国的空中交通由FAA实施统一管制。FAA平时吏属于运输部,战时划归国防部。FAA成立后,开始研究并建立国家空域系统,不断扩建机场、增加跑到、开辟新航路,迅速增加空域系统的容量,为美国的航空运输业提供了有力保障。

二、美国空管发展现状

目前,美国空管分为三级管制。FAA和军航分别设立进近管制中心和塔台管制中心,在特定情况下,军航机场的塔台和管制设备也可以由FAA建设和管理。无论是军航还是民航,管制程序和标准都是一样的。FAA设有空管系统指挥中心1个,航路管制中心21个,终端进近管制中心242个,塔台管制中心463个,飞行服务站175个。

FAA负责管理国家空域,但无所有权,作为国家空域资源管理者,必须与国防部(DOD)密切联系与合作,时刻保持良好的协调关系。FAA和军航各级均有密切合作和协调的制度。FAA对空域的划分需充分听取军民航各方的意见,并制定使用原则。为了保证军队的需要,划设了特殊用途空域,并要求各级管制部门充分考虑国防的需要。

美国空管系统和国土防空系统虽然是两个独立的系统,但关系密切。另外,美国总统规定,FAA要保持适当的应变能力,在战时由国防部接管,成为国防部的一个职能部门,利用现有的空管手段,全力支持国防部和指定的军事部门。

美国空域归国家所有,公民有平等使用权。为实现国际民航组织“一个特定空域只能由一个管制单位负责”的原则,将空域分为管制区和非管制区两种类型。管制空域分为A、B、C、D、E共5个类别,非管制空域划为G类。

FAA在空域使用上有最高决定权,并从管理机构设置和程序上,保证了军事单位对空域的使用要求。根据军方的需要,FAA在全国设立了若干特殊用途的空域,包括、限制区、军事作战区、警告区、报警区和管制射击区等。

三、美国空管技术和设施建设

20世纪50年代,美国空管设施少,军方的一次雷达作为空管的辅助手段在沿海地区使用。国家现代化空中交通管制体系建立后,既能保障空中交通的高效运转,又能为国防提供服务。空管系统的建设和改善,应充分考虑军民航双方的需要和技术水平,“统一规划、统一标准、分别建设、共同使用”。美国的雷达布局模式是航路为远程二次雷达覆盖,进近管制地带为多雷达覆盖,互为备份。

美国在通信、导航和监视各方面的设施如下。

1.通信。25000余部甚高频无线电台、15000余部甚高频无线电台、1285部无线电收发机、701个遥控通信装置(空/地)。

2.导航。约1050部甚高频全向信标/测距设备、约750部无方向信标、1028部一类仪表着陆系统、85部二/三类仪表着陆系统。

3.监视。116部远程雷达、220部机场监视雷达、40部地面监视设备。

四、FAA的构想

按照FAA的构想,美国未来空中交通管理的发展是基于运营概念(CONOPS),目标是改进和提高空中交通的安全性,最终支持自由飞行。为此,FAA制订了一个详细的空中交通流量管理(TFM)发展计划,即美国国家空域管理系统(NAS)计划。预计从1998―2015年期间,划分为4个步骤,分别在TFM基础设施、数据交换、协作决策、和NAS流量分析这4个方面进行TFM改造和开发,逐步向新航行系统过渡,最终实现由流量管理人员空管人员、飞行计划人员和飞行人员共同协作,完成安全、高效的自由飞行。

1999年,FAA宣布了它的国家空域管理系统(NAS)计划4.0版。这是一个分三阶段实施的长期计划。

第一阶段(1998年至2002年)。通信:通过向供货商购买,使越来越多的气象、飞行计划和塔台数据链服务可供使用。在海洋上空,将通过卫星和高频无线电台引入双向数据链路空中交通服务。导航:到2000年9月,全球定位系统(GPS)广域增强系统(WAAS)将在NAS内提供使用。它将能提供GPS失效告警和美国中心地区的众多I类进近,以及带有GPS垂直引导非精密进近。监视:装有S模式应答机和座舱显示器的飞机,将能够通过S模式雷达来监视本地交通情况。将要开始安装100部以上ASR-11数字式终端雷达,和100部ATCBI-6航路二次监视雷达(SSR)。同时气象和雷达处理器(WARP)将加入现行系统以供航路一次雷达撒除。还要在一些大型机场安装总共34部ASDE-3机场雷达。标准终端自动化替代系统(STARS),包括综合终端气象系统的安装工作,将在170个FAA的中心和36个国防部的中心展开。

第二阶段(2003年至2007年)。通信:将要引入CPDLC,以提供日益增多的大量的间隔信息。综合数字网将要引入到航空电信网(ATN)标准。随着VHF数据链路3(VDL3/NEXCOM)通信的加入,航路空-地话音通道将要增加。导航:WAAS I类进近和非精密垂直引导程序将提供使用。同时在WAAS覆盖范围之外的机场引入GPS LAAS I类精密进近。FAA将要开展工作以发展Ⅱ类和Ⅲ类进近。随着WAAS和LAAS的使用,使现行的陆基导航设备逐步撒除。监视:在广播式自动相关监视(ADS-B)地面站引入之后,监视和确定间隔逐步成为飞机的自主功能,而ATN相容的数据链用作为后备。ADS-B站和单脉冲SSR将过渡到“选择询问”模式。海洋空域管制中心将装备寻址式自动相关监视(ADS-A)数据链。

第三阶段(2008年至2015年)。通信:VDL3/NEXCOM数字式无线电设备将逐步成为拥挤空域区内的必需品,更多信息将通过CPDLC获取。导航:具有更强功率和双频率的新一代GPS卫星将要发射。陆基导航设备慢慢消失,但作为GPS星座的备份的陆基系统可供使用。监视:新型机场监视系统(场面运动系统)将要引入,多用途机场雷达(MPAR)――兼备一次、二次和多卜勒气象功能的雷达将要引入。