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空中自我管制

admin  发表于 2017年09月17日


这件事本来不应该发生。1999年夏,在中国上空,两架波音747飞机沿着同一航路彼此迎面飞来,但它们的飞行高度相差约2千英尺,足以保证安全。然而,当这两架飞机彼此接近到相当近的距离时,安装在高度较低的那架飞机上的“交通报警与防撞系统”(TCAS)却开始向驾驶员发出声音报警:“升高!升高!”而驾驶员也就照办了,使他的飞机升高到离迎面而来的那架飞机的机腹只有几百英尺的距离。就差那么一点点,使两架飞机上的422名乘客和机组人员侥幸逃脱了机毁人亡的惨剧,否则将酿成航空史上最严重的半空相撞事故。

约3千台TCAS装置现在安装在客机和货机上。TCAS是在八十年代发生了若干起空中相撞事故后而开发出来的安全装置,它向其它飞机上报告高度的雷达转发器发出询问、显示邻近飞机的高度并发出声音警告。毫无疑问,TCAS起了作用,把美国“几乎相撞”这类事故的发生率从每年的20起降低到4起,至今工程师们都认为中国的发生的那起事件是其发出错误的攀登警告,纯属意外。然而,普通型号的TCAS在14英里的距离最为精确。当两架飞机迎面飞来时,这段距离留下的规避时间不足一分钟。

但是现在已经有一种替代装置在酝酿过程中,是一次技术上的飞跃,不仅能使飞机彼此保持安全距离,而且能缓解空中交通系统日益严重的拥挤。航空器仪表历来都受到众人喜爱利用首字母缩略词来命名为“ADS-B”,即“自动相关监视——广播”系统,由各航空公司与美国联邦航空管理联合投资5千万美元开发而来。与全球定位系统配套使用ADS-B,可实时显示并识别远至几百英里以外的飞机,不仅能准确确定飞机所在位置,还能显示飞机的速度和意图——即所谓的“监视”,“自动”指的是不同于飞机上的雷达转发器,ADS-B无须询问便可回答;“相关的”意为ADS-B依赖于机载电子设备而不是地基设备,“广播”指的是其将不停地向所有飞机发送信息。

ADS-B不只是替代TCAS,还是“自由飞行”的基础,“自由飞行”是指大肆宣扬未来一代航空交通管制系统,使得驾驶员有更大的自由来选择自己的航线的同时飞机之间又能保持安全距离。1997年7月,第一次对这一构想和有关技术进行了广泛的试验,共有24架大小配备了ADS-B的飞机从测试上飞过。

它的高效率让所有的人都吃惊,项目负责人说,“最能衡量成功程度的事实是,计划接近96次,而实际进行了217次”。驾驶员发现,显示装置可以告知他们前方飞机的加减速情况,从而进行相应地调整,能够一次做到让飞机遵守有关规定的同时保持最小的间距。而在以前,则由交通管制人员告知相关消息,所以即使在晴朗的蓝天,也很难判断相对运动,在夜间则更加不可能,结果双方均偏向于选择宁大勿小的态度。Fontaine解释说,“它们不会总是保持最小间距,而可能拉开距离。”他指出,在空域系统内按照这样的最低标准将使得系统变得更加有效。

ADS-B的不同之处在于其在地面上和接近地面的交通拥挤的空域中工作。但有一点很奇怪,在交通高度拥挤的空域,驾驶员关掉TCAS所依赖的雷达应答机,因为密集的回波使控制人员的雷达屏幕过载。

试验很成功,因此联邦航空管理局拟定从2000年开始着手实施一项长远的实验。为一家货运公司的飞机和中枢机场安装相应设备。到2004年,这项技术便可大规模地推广应用。并预测在今后15年中将以每年3%到5%的速度增长。同时,1999年前八个月航班推迟的情况比1998年增加了将近20%。

UPS的飞行系统官员说:“事实上,我们现在所知道的以雷达为基础的空中交通管制系统处于很大的压力下。空城只有那么大,停机坪和机库也只有那么多。如果我们想要解决航班耽搁的问题,我们就必须提高整个系统的运行效率。”但是,如果他们想要防止拥挤的天空变成死亡地带的话——就像去年在中国上空差点出事那样——就必须不断改进技术。

 



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