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在蔚藍(lán)的天空中，翱翔的飛機(jī)總是令人駐足觀望。事實上，就像車輛在地面行駛必須遵守交通規(guī)則，飛機(jī)同樣遵守空中交通規(guī)則，也要受到專門機(jī)構(gòu)的指揮與調(diào)度，這就是空中交通管制（以下簡稱空管）。提到空管，很多人會想到神秘莫測的雷達(dá)和數(shù)據(jù)變換的地面控制中心。空管行業(yè)是一個高度依賴技術(shù)進(jìn)步的行業(yè)，隨著我國民航事業(yè)的快速發(fā)展，年均飛行流量持續(xù)以兩位數(shù)迅猛增長的同時，空管安全保障能力逐年提高，這得益于各種新技術(shù)與空管系統(tǒng)設(shè)施設(shè)備的高度融合和有效應(yīng)用。
2017年在全國首次完成HUD（平視顯示器）能見度150米試飛后，圍繞智慧空管建設(shè)，中國民用航空華北地區(qū)空中交通管理局（以下簡稱華北空管局）更進(jìn)一步：日前聯(lián)手波音公司，借助高校實驗室等技術(shù)力量，開展基于激光雷達(dá)的機(jī)場風(fēng)切變觀測研究，用精密仿真軟件提升機(jī)場跑道運行效率，打造空中交通管理性能可視化分析系統(tǒng)，亮出了智慧空管的“三板斧”。這“三板斧”究竟是啥，有多厲害？記者帶您來首都機(jī)場和華北空管局看看。
安裝在首都機(jī)場西跑道的激光雷達(dá)設(shè)備，華北空管局計劃在兩年內(nèi)通過數(shù)據(jù)分析形成具有實用價值的風(fēng)切變預(yù)報產(chǎn)品。經(jīng)濟(jì)日報-中國經(jīng)濟(jì)網(wǎng)記者崔國強(qiáng)攝
可視化分析系統(tǒng)可以將大量的航班信息形象的展示出來，并且可按照不同條件進(jìn)行分析呈現(xiàn)，便于數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。經(jīng)濟(jì)日報-中國經(jīng)濟(jì)網(wǎng)記者崔國強(qiáng)攝
圖為華北空管局多部門正與北京大學(xué)探討可視化分析系統(tǒng)建設(shè)，用以分析航班運行情況，為決策提供有力依據(jù)。經(jīng)濟(jì)日報-中國經(jīng)濟(jì)網(wǎng)記者崔國強(qiáng)攝
其一，以激光雷達(dá)觀測機(jī)場風(fēng)切變
安全是民航空管的命脈，提升安全保障能力是民航空管行業(yè)永恒的主題。根據(jù)國際民航組織的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2014年至2016年間，由于湍流等大氣波動引起的風(fēng)切變事故共51次，占總事故的19%。
對飛機(jī)起飛和著陸安全威脅最大的就是低空風(fēng)切變，它不僅能使飛機(jī)偏離航跡，也可能使飛機(jī)失去穩(wěn)定。如果飛行員在這個過程中處置不當(dāng)，則有可能造成非常嚴(yán)重的后果。風(fēng)切變的成因很多，一方面受某些常見的天氣過程如雷暴、大雨、冷鋒、低空急流影響形成，另一方面也可能受地理環(huán)境、地形條件及機(jī)場周邊的建筑物遮擋影響產(chǎn)生，如海陸風(fēng)等。
據(jù)華北空管局氣象中心設(shè)備室副主任張建軍介紹，首都機(jī)場西跑道，風(fēng)速數(shù)值與其他兩條跑道存在一定差異，特別是大風(fēng)天氣條下明顯偏小于中跑道和東跑道風(fēng)速數(shù)值，出現(xiàn)風(fēng)切變的可能也更高。尤其在春秋時節(jié)的北京，刮風(fēng)的天數(shù)很多。據(jù)華北空管局氣象中心數(shù)據(jù)顯示，2017年11、12月就出現(xiàn)大風(fēng)天20天，收到的風(fēng)切變報告11份。
2018年1月，華北空管局在首都機(jī)場西跑道南北端安裝了兩套國產(chǎn)激光雷達(dá)設(shè)備，收集西跑道風(fēng)場相關(guān)數(shù)據(jù)。“這套設(shè)備可以有效彌補天氣雷達(dá)在晴空條件下對風(fēng)場探測的不足，和天氣雷達(dá)相互補充。”張建軍說。由于工作原理不同，現(xiàn)有的天氣雷達(dá)在晴空條件下對低空風(fēng)的監(jiān)測能力不足，無法給預(yù)報員在晴空條件進(jìn)行風(fēng)切變預(yù)報提供有力的數(shù)據(jù)支持。
為了進(jìn)一步增強(qiáng)地空風(fēng)切變預(yù)警，為管制員在航空器著陸階段提供更好的氣象支持，華北空管局與中國海洋大學(xué)合作，正在進(jìn)行基于激光雷達(dá)的機(jī)場風(fēng)切變觀測研究。
“我們計劃通過兩年的時間，經(jīng)過大量的數(shù)據(jù)分析，完成西跑道上空的實時風(fēng)場探測，找出西跑道風(fēng)切變的成因、發(fā)生高度和觸發(fā)條件，為首都機(jī)場風(fēng)切變的探測探索適宜的方法模式，形成切實可用的用戶產(chǎn)品，改變現(xiàn)在風(fēng)切變預(yù)警比較被動的局面，能夠使管制員提前向機(jī)組通報風(fēng)切變情況，關(guān)口前移加強(qiáng)預(yù)警，把對飛行的不安全因素降到最低。”張建軍對這項新技術(shù)運用充滿信心。
在北京新機(jī)場，華北空管局同樣配置了一套激光雷達(dá)設(shè)備，與香港國際機(jī)場所用設(shè)備一樣，居于世界領(lǐng)先水平，能夠同時監(jiān)測多條跑道的風(fēng)場狀況，目前設(shè)備即將進(jìn)行設(shè)備驗收，華北空管局于3月4日正式啟動了人員培訓(xùn)工作，為設(shè)備在新機(jī)場投入運行打好基礎(chǔ)。
目前，在大陸地區(qū)的民航機(jī)場，還沒有利用激光雷達(dá)進(jìn)行風(fēng)切變探測的業(yè)務(wù)運行系統(tǒng)，華北空管局在北京新機(jī)場配置的激光雷達(dá)將開啟該設(shè)備在民航系統(tǒng)業(yè)務(wù)化運行的先河。
其二，以精密仿真軟件提升機(jī)場跑道運行效率
黨的十九大報告指出，我國社會主要矛盾已經(jīng)轉(zhuǎn)化為人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發(fā)展之間的矛盾。落實到空管安全，就是人民群眾對安全、正點的出行需求與空管保障能力的不平衡不充分之間的矛盾。中國民用航空局局長馮正霖表示，要全面加大強(qiáng)安全、強(qiáng)效率、強(qiáng)智慧、強(qiáng)協(xié)同的“四強(qiáng)空管”建設(shè)力度，實現(xiàn)空管高質(zhì)量發(fā)展。華北空管局正在進(jìn)一步打造良好的安全與發(fā)展、安全與效益、安全與正常、安全與服務(wù)的關(guān)系。 www.aero.cn 航空翻譯 www.aviation.cn 本文鏈接地址：華北空管局全力打造智慧空管 這“三板斧”有多厲害?
