1、空中交通管制系統管理多架飛機起降和航行， 以保障飛行秩序和平安的系統。 空中交通管制系統的主要任務是： 防止飛機在空中相撞；防止飛機在跑道滑行時與障礙物或其他行駛中的飛機、車輛相撞； 保證飛機按方案有秩序地飛行； 提高飛行空間的利用率。 為完成這些任務， 必須制定一套規那么， 即確定出假設干空中航路，使飛機按一定順序從各自機場起飛，進入航路并保持飛機間的一定距離 間隔，到達終點前脫離航路并按一定順序降落。接受管制的飛機依靠目視、和導航手段執行管制 規那么。開展簡況 第一代空中交通管制系統是在第二次世界大戰以前形成的，主要由沿航路布置 的一些低頻導航站組成。飛行員通過導航掌握航向，靠保持沿航路飛

2、行的時間或飛越固定點的時 間間隔來防止相撞。這種系統是人工的，地面無法監視空中飛行。第二代空中交通管制系統是在 第二次世界大戰期間及以后，隨著、和儀表著陸系統的出現而開展起來的。它采用對飛機詢問 識別的二次監視雷達，因而能有效地監視飛行，使管制作用大為提高。第三代空中交通管制系統 出現于 60 年代，是一種雷達、通信和計算機相結合的半自動系統。管制任務劃分 現代空中交通管制涉及飛行的全過程 ,即從駛出停機坪開始 , 經起飛爬升， 進入航路，通過報告點到目的地機場降落為止，飛機始終處于監視和管制之下。在這個過程中， 管制分為三級：塔臺管制、進近管制和區域管制。 塔臺管制： 塔臺設在機場， 主要是

3、維持機場的飛行秩序、 指揮滑行和起降、 防止碰撞。各國的管制范圍不一，視空域、飛行量和管制能力而定，在中國通常為100 公里左右。 進近管制：對處于塔臺管制范圍和區域管制范圍之間的進場或離場飛機實施管制。其 范圍有時較大，可達 180 公里以上，可以包括幾個機場。 區域管制：也稱航路管制，由區域管制中心執行，主要是使航路上的飛機之間保持安全間隔。它能對飛機實施豎向、縱向或橫向調配, 以防止碰撞 , 確保平安。管制系統主要有兩類：執行塔臺和進近管制的終端區管制系統，執行區域和高空管制的區域 管制系統或區域管制中心。 終端區管制系統：通常包括由一次雷達、二次雷達構成的數據獲取分系統、由電子計 算機

4、構成的數據處理分系統、由雷達綜合顯示器和高亮度顯示器構成的顯示分系統、以及由圖像 數據傳輸、內部通信、對空指揮通信構成的通信分系統等，執行塔臺和進近兩級管制任務。這個 系統的主要功能是：對裝有應答機的飛機進行自動跟蹤；進行代碼呼號相關；顯示飛行航跡和有 關數據；用人工輸入或直接接收鄰近管制中心的飛行方案；對輸入的方案進行簡單處理；進行低 高度報警；與鄰近管制中心交換飛行數據。 美國的自動雷達終端系統 ARTS-n和ARTS-川是典型的 終端區管制系統。前者用于中小型機場，后者用于大型機場圖1。ups二次雷達夭罐1次雷達天蜿S 1自動雷達終繪果統框圖 區域管制系統：執行區域管制任務，有時也擔負高

5、空管制。它通常包括：由 多部遠程一次雷達與二次雷達以及由雷達與飛行方案數據傳輸設備構成的數據獲取 和傳輸分系統；由多部計算機構成的飛行方案和雷達數據處理分系統；由雷達綜合顯示器、飛行數據顯示器和飛行單打印機等組成的顯示和數據終端分系統；由內部通信、對外直通 和對空指揮通信組成的通信分系統。區域管制系統的主要功能是：自動接收、處理多部雷達數據和飛行方案信息；跟蹤監視飛機、預測碰撞并提供可選擇的 調配方案；實行區域管制和區域間的自動管制交接；顯示各種有關飛行的數據包括 氣象數據；自動打印飛行進程單和同相鄰中心交換飛行數據。美國的國家空域管制 系統NAS和法國的自動化綜合空中交通雷達管制系統圖2都屬

6、于典型的區域管制系統。鄰近中心雷達數瞬需達誰霍址理器1雷達綜合顯示黠何動轉根中心3行計電LI飛行數據 和鄰近申心 "L處理器1雷達數羽 處理器2飛行數據 處理器2脫機工作手指匚2誦輸入器據顯示單打鍵盤 印機忌亦耦 圖2自動化綜合空中交通管制雷達系統框圖空域結構與管制過程 空域是指地球上空可供飛行的廣闊空間，實際能利用的只是其中極小的一局部。在人口眾多的城市之間，大都劃有空中航路。最為繁忙的地區 是終端區和機場。飛機是從停機點轉到二維平面上起飛，又轉入三維空間飛行；相反 的過程就是從飛行轉到停機。終端區和機場是飛行活動的集散處。空中航路和航路網都是以國際標準導航系統，如伏爾導航系統、地

7、美依導航系 統、伏爾-地美依導航系統或等作為地面基準規劃而成的。航路分為低、高兩層，低 層從海拔200米起至5500米，適應低性能飛機飛行的需要；高層從 5500米至14000 米，適應高性能飛機按儀表飛行規那么飛行。在5500米至30000米間飛行的飛機，必須裝設合格的通信、導航、雷達信標應答器等設備。在14000米以上，可依地面導航 臺直飛，而不限于規定的航路。終端區是以機場為中心、以約10公里的半徑范圍向上延伸成圓形空域。 海洋空 域是國際空域，范圍在海岸線200公里以外，從海平面以上6001500米起向上延伸。 大陸上空還可根據需要劃分為禁飛空域、限制空域和飛行訓練空域等。保持空中飛行

8、間隔是保障飛行平安的重要方法。由于飛機飛行速度差 別很大，一 般規定，在無雷達監視的情況下縱向間隔應在2040公里之內。地面沿途如用雷達監視 ，縱向間隔可減到510公里，垂直間隔須保持 300米。橫向間隔指對面交錯或平行飛行，在 5500米高度 以下須保持15公里,在雷達監視時可減到 6公里。在海洋上空，縱向間隔與橫向間隔可放寬到 170 220公里。在規定航道上飛行，除保障飛行準確外，控制和監視飛行間隔是空中交通管制 系統的主要職責。為此，空中交通管制系統大都采用控制放飛時間，以及飛機在規定 地點和時間向地面報告位置等方法。如采用雷達監視，可連續監控間隔。飛機自備的 防撞裝置尚處于研究之中。

9、S3飛和就簪功能空中交通管制主要分為起飛、航途和到達終端區著陸三個階段圖3。在到達終端區著陸階段常遇到堵塞情況。為此，到達的飛機須在規定空域分層排隊降落。儀 表著陸系統或其他助降設備是完成這種作用的關鍵設備圖4。現代微波著陸系統已經研制成功。多架飛機到達終端著陸，一般是按照先到先降的原那么。當飛行業務達 到飽和時，航行管制系統可實行流量控制。空中交通管制電子系統 空中交通管制電子系統包括通信、導航、監視、目標獲 取和處理，以及顯示等設備。通信是最根本的航行管制手段。傳統方式是空中與地面 之間用無線 ，地面之間用有線 或無線 。適應現代繁忙的飛行業務需要。 雷達數據遙傳也屬于通信范圍。雷達是空中

10、交通管制系統中非常重要的手段。雷達回波包含有豐富的信息，在航路上，一般使用航路監視雷達，覆蓋范圍可達370公里半徑，監視高度可達18公里，但低空覆蓋范圍較差。航路雷達使用L頻段或S頻段。在終端區和機場上一般使用S頻段雷達，其作用距離只要求111公里。終端區雷達也可用來指引飛機進入跑道延長線上空。二次雷達即，從地面 向飛機發送詢問信號，飛機向地面應答圖5。詢問與應答信號均采用編碼方式，應答中含有飛機識別信息和高度數據。雷達信標可以單獨工作，但常與航路雷達和機場雷達配合工作。雷達捕獲目標所得數據，經過處理才成為有用的信息。因此，電子計算機是航 管系統中的重要組成局部。雷達數據顯示利用平面位置顯示器， 飛機回波呈現為小弧形，而動目標顯示電路 所不能消除的氣象和地面回波那么以大面積出現。 二次雷達在圖像譯碼器中只顯示答復 碼正確的目標。產流琵控制跑道順次控制區制區來視竟飛行飛 機盤旋區噴氣機 盤:麼層儀喪著陸系統 申信標 視覺飛行- 飛機進入口離場飛機鶴施槳飛機盤旋空規覺飛行飛機 疑岳間隔控制區儀表飛行飛機噴代機 最后間隔控制區儀表著陸系統外信標容量 影響