第一节 空中交通管理概述

一、空中交通管理的发展阶段

空中交通管理从出现到现在共经历了四个阶段。

第一阶段(1934年以前):航空活动初期,由于飞机数量很少,没有空中交通管理的概念,但随着商业飞行的开始,航空运输涉及的范围和人员越来越多,因而对飞行活动要求能按一定的规则来组织进行。

20世纪30年代以前,飞机的飞行距离最多只有几百千米,而且只能在昼间并且天气条件允许的情况下飞行,因而按照看见和可以看见的原则制定了目视飞行规则。

到了20世纪30年代后期,随着飞机飞行性能的提高,无线通信设备在飞机上的使用,以及地面导航设备的安装,飞行员可以在看不到地标和其他飞机的情况下进行飞行。在繁忙的机场,飞机活动量很大,这就需要有一个管理人员(后称为空中交通管制员,简称“管制员”),确保空中交通的安全有序运行。当时的管制员只是用红旗和绿旗来控制飞机的起飞和着陆,但受天气和夜间的影响,很快由信号灯取代了信号旗,机场的最高建筑物塔台也相继建立。在1934年前后,机场装备了无线电收发机,一些大型飞机也装备了通信设备,管制员通过无线电和飞行员相互通话,确保安全飞行。

第二阶段(1934-1945年)。在1934年前后,出现了载客量在20人以上、飞行速度达到300千米/小时的飞机,机上装备了无线电通信和导航设备,可使飞行员在不用看到地面的情况下确定飞行的姿态。目视飞行规则已经很难满足需要,因而各航空发达的国家纷纷成立了空中交通主管机构,建立了使用仪表进行安全飞行的规则,并沿航路建立了航路交通管制中心。这些管制单位的任务就是接收各航站发来的飞行计划(含后来更新的内容),再根据飞行员的位置报告将其填写在飞行进程单上,然后确定飞机间的相互位置关系,发布指令、实施管理,这种管制方法通常称为程序管制。与此同时各国的航空管理当局都建立了相应的规定,并建立起全国规模的航路网和相对应的航站、塔台、管制中心或航路管制中心。以程序管制为核心的空中交通管制在这一时期形成。

第三阶段(1945年至20世纪80年代)。第二次世界大战带来了航空技术的飞跃进步,飞机的航程加长、载重和速度都大幅增长,迫切需要一个组织能把全世界的航空法规大体统一在一个共同的标准之下。在此背景下,1945年成立了国际民航组织。这个时期空中交通管制有两个重要的进展:

一个是在20世纪50年代中期开始把战时发展起来的雷达技术应用于空中交通管制领域,随后出现了二次雷达系统,可以在管制员屏幕上显示出飞机的编号、高度、速度等参数,再加上陆空通话系统的发展,促使重要的地区用雷达管制取代了系统的程序管制。随着雷达覆盖面的不断扩大,目前雷达管制已经成为空管的另一个重要手段,但雷达费用较高,因此在一些偏远地区和不发达国家,程序管制仍是空中交通管制的主要手段。

另一个大的进展是仪表着陆系统的出现,该系统使用无线电信号引导飞机在能见度和云底高度很低的情况下安全着陆,极大地提高了航班正常率和飞机安全性,同时也使航空运输进一步摆脱了天气的限制。

第四阶段(20世纪80年代以后)。在这一时期,航路流量越来越大,造成机场和航路的拥挤,要充分利用航路,就要求实时地对整个航路网和航行系统进行管理。同样在这一时期,随着电子技术的飞速发展和计算机在机载设备和空管地面设施上的广泛应用,卫星通信和定位技术的成熟,使得飞行员、管制员和各种支援单位、决策机构可以实时地了解飞机地准确位置并进行通信,因而在大范围对空中交通进行管理有了实现的可能。在20世纪80年代提出了空中交通管理的综合概念,以取代空中交通管制,这一字之差体现了空中交通管理范围和深度的不同。空中交通管制的目的只是保证一次航班从起飞机场经航路到达目的地机场的间隔和安全,而空中交通管理则是着眼于整个航行网上空中交通的通畅、安全和有效运行。这样空中交通管制就成为空中交通管理的一个重要组成部分。卫星和计算机网络技术在空管系统的应用,使整个空管系统和正在飞行的飞机组成一个可以实时处理的自动信息交换系统,因而可以在大范围内使空中交通按照总体的调度和安排顺利进行。从1985年开始,国际民航组织根据新技术的发展,组织了对未来航行系统的研究和规划,预计到21世纪初期,整个空中交通管理系统将发生重大的变化。

二、空中交通管理的任务和组成

空中交通管理的基本任务是:使航空公司或经营人能够按照原来预定的时间,同时,在实施过程中,以最少(小)程度的限制,保证航线网络安全、有序的运行。例如,在考虑到整个航线网络的飞行量后,空中交通管理可以使飞机在起飞机场就得到控制,以避免飞机起飞后在空中出现无谓的等待、盘旋,或使用不经济的飞行高度层而造成燃油损耗。

空中交通管理组成部分有:空中交通服务(ATS),空域管理(A**),空中交通流量管理(ATFM)。其中,空中交通服务是最主要的一部分。