盛鵬峰

摘 要：飛行器地面防相撞是民航安全的重要組成部分。在中國(guó)民航飛行器增加速度原高于機(jī)場(chǎng)增加速度的情況下，地面飛行器相撞的潛在風(fēng)險(xiǎn)正在逐步增大，必須從技術(shù)上高度重視，并加以解決。動(dòng)態(tài)監(jiān)視、沖突預(yù)判和告警提示是飛行器地面防相撞技術(shù)的三個(gè)基本組成。應(yīng)解決好對(duì)告警提示功能設(shè)計(jì)重視不夠，相關(guān)技術(shù)聯(lián)合使用重視不夠，落地航班潛在沖突風(fēng)險(xiǎn)重視不夠的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：空管；監(jiān)視；飛行器；地面；防相撞

中圖分類號(hào)：V355 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）02-0079-02

飛行器地面防相撞是飛行安全的重要組成部分。史上最嚴(yán)重的飛行事故，就是由兩架客機(jī)在機(jī)場(chǎng)跑道上相撞造成的。當(dāng)前中國(guó)國(guó)內(nèi)機(jī)場(chǎng)飛行流量迅速攀升屢創(chuàng)新高，地面飛行器相撞風(fēng)險(xiǎn)增大。2016年10月11日，因塔臺(tái)管制員遺忘動(dòng)態(tài)、指揮失誤，上海虹橋機(jī)場(chǎng)兩架載客航班險(xiǎn)些在跑道上相撞，造成了人為原因嚴(yán)重事故征候。相比管理問(wèn)題，技術(shù)因素才是根本原因所在。因此，現(xiàn)階段加強(qiáng)飛行器地面防相撞技術(shù)研究具有極其重大的現(xiàn)實(shí)意義。

1 飛行器地面防相撞技術(shù)綜述

動(dòng)態(tài)監(jiān)視、沖突預(yù)判和告警提示是飛行器地面防相撞技術(shù)的三個(gè)基本組成部分。

動(dòng)態(tài)監(jiān)視包括場(chǎng)面動(dòng)態(tài)監(jiān)視和進(jìn)近監(jiān)視。以往的研究主要關(guān)注場(chǎng)面動(dòng)態(tài)監(jiān)視，往往忽略了降落飛機(jī)可能在地面形成的沖突風(fēng)險(xiǎn)，存在安全盲區(qū)。實(shí)現(xiàn)監(jiān)視的主要手段包括場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)、空域監(jiān)視雷達(dá)、多點(diǎn)相關(guān)監(jiān)視系統(tǒng)等，同時(shí)能夠接駁飛行計(jì)劃、車(chē)輛位置、停機(jī)坪橋位信息等。

沖突預(yù)判是將收到的信息與目標(biāo)作統(tǒng)一的融合處理，并經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)乃惴?，進(jìn)行沖突風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)，是飛行器地面防相撞技術(shù)研究的核心。預(yù)判范圍包括滑行道上的飛機(jī)、車(chē)輛等物體，也可以監(jiān)視有無(wú)物體穿越預(yù)設(shè)的禁區(qū)。通常應(yīng)該提供全天候晝夜連續(xù)的場(chǎng)面情況監(jiān)測(cè)，在雨雪或冰雹的氣候條件下也能提供用戶滿意的監(jiān)測(cè)效果。在具體算法方面，國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出過(guò)一些重要的理論與方法，如[1]隨機(jī)過(guò)程理論、混雜系統(tǒng)理論、動(dòng)態(tài)路徑分配算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)法、蒙特卡羅仿真以及預(yù)防跑道侵入系統(tǒng)、輔助決策系統(tǒng)等，分別從戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)及運(yùn)行層面建立沖突風(fēng)險(xiǎn)模型，戰(zhàn)略層面主要從沖突概率和沖突數(shù)量這2個(gè)指標(biāo)，對(duì)宏觀沖突風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，戰(zhàn)術(shù)層面提出了沖突持續(xù)時(shí)間和沖突嚴(yán)重程度的概念，對(duì)沖突的規(guī)律和機(jī)理進(jìn)行深入研究，運(yùn)行層面將管制員的情景意識(shí)工作負(fù)荷作為考慮因素，輔助空中交通管理者進(jìn)行決策。

告警提示則是在檢測(cè)到存在沖突風(fēng)險(xiǎn)后，立即對(duì)管制員等相關(guān)人員進(jìn)行提示，采取應(yīng)對(duì)措施，避免相撞事故最終發(fā)生。告警提示的最終目的使管制員等作出應(yīng)對(duì)反應(yīng)。

目前，飛行器地面防相撞技術(shù)已經(jīng)比較成熟，一些大型機(jī)場(chǎng)都有使用，但是，整個(gè)系統(tǒng)還不夠完善。

2 存在的問(wèn)題及解決思路

一是對(duì)告警提示功能設(shè)計(jì)重視不夠。動(dòng)態(tài)監(jiān)視、沖突預(yù)判和告警提示作為飛行器地面防相撞技術(shù)的三個(gè)基本組成部分，本無(wú)主次之分，但長(zhǎng)期以來(lái)，建設(shè)和研究的重點(diǎn)往往集中在動(dòng)態(tài)監(jiān)視、沖突預(yù)判領(lǐng)域，而對(duì)告警提示重視不夠。但從理論和實(shí)踐來(lái)看，告警提示都是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，是整個(gè)系統(tǒng)發(fā)揮作用的最關(guān)鍵部分，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的再好，但如果告警提示設(shè)計(jì)不佳，導(dǎo)致提醒效果不好，整套設(shè)備的作用和價(jià)值就幾乎為零。完善系統(tǒng)首先應(yīng)該補(bǔ)齊這個(gè)短板。

2.1 增加提示方式

目前主要是通過(guò)指揮屏幕上告警信號(hào)閃爍進(jìn)行提示，但究其根本，還是屬于圖形顯示范疇，與慣常的目標(biāo)監(jiān)控方式一致。這種方式因?yàn)楹驼＝缑鏇](méi)有本質(zhì)區(qū)別，所以提醒效果較差。在視覺(jué)告警外，應(yīng)考慮采用聽(tīng)覺(jué)甚至觸覺(jué)等多種方式強(qiáng)化提示效果，或者相互配合使用，達(dá)到最終告警的目的。

2.2 增加告警感知點(diǎn)位

告警信號(hào)如果只是向特定點(diǎn)位傳遞，容易造成個(gè)人原因?qū)е碌摹板e(cuò)忘漏”發(fā)生，應(yīng)向所有監(jiān)控、監(jiān)管、監(jiān)視席位甚至管理單位同時(shí)發(fā)送，設(shè)置多重保險(xiǎn)，在前端操作人員未發(fā)現(xiàn)、未處置告警時(shí)進(jìn)行及時(shí)提醒。同時(shí)，告警信號(hào)應(yīng)該向所有利益攸關(guān)方發(fā)送，比如相關(guān)機(jī)組人員、站坪調(diào)度人員等，促其主動(dòng)避險(xiǎn)。

2.3 增加應(yīng)急處置程序

告警發(fā)生后一段時(shí)間后，如相關(guān)人員仍無(wú)采取措施消除告警，應(yīng)立即啟動(dòng)應(yīng)急處置程序，比如在操作席位突出顯示告警、提高閃爍頻度、增大告警音量，在監(jiān)控、監(jiān)管、監(jiān)視席位滿屏顯示等，必要時(shí)可以直接考慮由其他席位自動(dòng)接管，及時(shí)干預(yù)，避免事態(tài)失控惡化。

二是相關(guān)技術(shù)聯(lián)合使用重視不夠。場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)為一次雷達(dá)系統(tǒng)，無(wú)法直接獲得目標(biāo)的二次代碼信息，所以無(wú)法對(duì)探測(cè)到的場(chǎng)內(nèi)目標(biāo)進(jìn)行信息相關(guān)，飛機(jī)的標(biāo)牌、橋位等信息都無(wú)法提供，目標(biāo)信息提供不完全，而且由于機(jī)場(chǎng)建筑物遮蔽，容易產(chǎn)生盲區(qū)，系統(tǒng)運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)和管制員工作的壓力較大。多點(diǎn)定位系統(tǒng)可以對(duì)機(jī)場(chǎng)范圍內(nèi)所有裝有S模式應(yīng)答機(jī)的目標(biāo)精確定位，使所有的目標(biāo)信息都能自動(dòng)相關(guān)，為場(chǎng)內(nèi)目標(biāo)自動(dòng)掛全標(biāo)牌，彌補(bǔ)一次場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)系統(tǒng)目標(biāo)信息無(wú)法自動(dòng)相關(guān)的缺陷，為管制員提供全面準(zhǔn)確的目標(biāo)信息，技術(shù)研究和推廣應(yīng)用漸成主流，但是它對(duì)于非合作目標(biāo)則無(wú)能為力。出于成本考慮，建設(shè)方常會(huì)陷入兩難境地，建議優(yōu)先選用多點(diǎn)定位系統(tǒng)，其次考慮兩種設(shè)備同時(shí)使用。例如[2]杭州蕭山機(jī)場(chǎng)由于航站樓位于南北二跑道中間，有較多場(chǎng)監(jiān)雷達(dá)所不能覆蓋到的盲區(qū)角落，因此在候機(jī)樓停機(jī)坪附近布置了5個(gè)多點(diǎn)定位點(diǎn)，采用緊密布點(diǎn)的方式進(jìn)行彌補(bǔ)，以覆蓋場(chǎng)監(jiān)雷達(dá)盲區(qū)，最大限度地確保完整覆蓋。

三是落地航班潛在沖突風(fēng)險(xiǎn)重視不夠。飛行器在空中有空域監(jiān)視雷達(dá)等設(shè)備提供監(jiān)視，沖突告警等機(jī)制提供防相撞保護(hù)，地面則有場(chǎng)面監(jiān)視等防相撞設(shè)施和機(jī)制，但是，在空地結(jié)合處，特別是落地航班時(shí)存在的潛在沖突風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)引起足夠重視，不能兩不管。落地航班潛在沖突風(fēng)險(xiǎn)主要發(fā)生在地面，所以，應(yīng)該納入飛行器地面防相撞技術(shù)研究范疇，否則，如果光考慮地面航班，只是把落地航班作為一種突發(fā)特殊情況處理，很可能出現(xiàn)防不勝防的局面。因此，建議在技術(shù)層面，將空域監(jiān)視雷達(dá)信號(hào)接入飛行器地面防相撞系統(tǒng)并進(jìn)行統(tǒng)一處理，作為常態(tài)化技術(shù)要求，緊密結(jié)合落地航班動(dòng)態(tài)，預(yù)測(cè)其與地面飛行器可能存在的沖突風(fēng)險(xiǎn)，并進(jìn)行提示。

飛行器地面防相撞是個(gè)技術(shù)問(wèn)題，更是個(gè)管理問(wèn)題，因此，在具體研究應(yīng)用階段，應(yīng)充分考慮使用中出現(xiàn)的各種復(fù)雜情況，采取全面的技術(shù)措施。

參考文獻(xiàn)：

[1]牟奇鋒，馮曉磊，向碩凌.機(jī)場(chǎng)場(chǎng)面沖突檢測(cè)告警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].四川大學(xué)學(xué)報(bào)，2015.7.

[2]鄒騏遠(yuǎn).杭州蕭山機(jī)場(chǎng)場(chǎng)面監(jiān)視系統(tǒng)現(xiàn)狀及改進(jìn)方案[J].科技前沿，2015（8）：25-26.