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空中运输发展 老化的交通管理

admin  发表于 2017年09月17日

空中运输发展趋势:老化的空中交通管理

                 Gary Stix*

联邦航空管理局在为取代其性能不佳的空中交通管制设备而奋斗。但天空会变得更安全吗?该局能够一如既往地为此目标不懈努力吗?

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Sperry-Univac8300型计算机和Shaquille O’Neal一样高,比一位相扑运动员还要重。从计算机柜中引出的带状电缆、肘节开关以及一排排的信号灯使这个金属制成的庞然大物简直就像上一时代的遗物。在它得宠的那个时代,美国国家航空航天局正在忙于探测月球,整个国家则沉迷于反战抗议,争取公民权的斗争以及孩子们的培养之中。尽管这些计算机是六十年代设计出来的,联邦航空管理局(FAA)至今仍在使用它们。有八台这样的计算机每天都对指挥着北美大陆上空成千上万架飞机的空中交通控制中心那些绿色圆形监视器上显示的雷达数据进行处理。然而这些计算机只能处理其全部存贮内容中堪称微不足道的256千字节。如果它们是些个人计算机,则还不足以运行一个名为“飞行模拟器”的在航空发烧友中十分流行的计算机游戏节目,因为它所需的存贮量是它们的八倍。

十五年来,联邦航空管理局已意识到它的空中交通管制系统——世界上最大的,每年要处理大约七百万次航班飞行的系统——正在逐渐过时。该机构正投资360亿美元对这个系统从头到脚进行彻底改造。这一努力计划将持续到2001年实际的费用有可能超过预算数十亿美元。这项工作的延误有可能会在下一个十年的开始期间剥夺旅游者和航空公司由新系统带来的部分利益。“新技术到目前为止已表明它将不会影响我的饭碗。”长岛一个空中交通管制中心的航管人员和工会代表Christopher Boughn这样说道。

即使是在联邦航空管理局全力以赴地改造航管人员用来管理全国的空中交通的硬件和软件的过程中,该机构也落后于系统的使用者。在八十年代早期,航空公司就开始在它们的飞机上装备机载信息处理机,这种处理机能够计算出最近的或是最节省燃料的航线。这种灵活性削弱了现有系统如高速公路般的结构的基础,现有系统本是沿着严格固定的空中指定航路发出航班的。随着各种新技术的持续出现,重新改造航管系统的努力将变得更加复杂。Navstar全球定位系统(GPS)能够使一架飞机、一辆汽车或者一艘轮船的位置测定值准确到100米范围内;加装的设备还可使这个值精确到几米。这些发展使飞机的独立性受到鼓励,因为它使现有系统是在过时的技术下进行运作这一事实显得更突出。

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联邦航空管理局所遭遇的困难提出了一个问题:对筑路建桥而言是理想的长达10年的计划周期,是否能够适应作为空中交通管制基础的计算机和通讯系统中的快速变化。去年,由克林顿政府和国会任命的一个研究航空公司竞争情况的专门小组作出结论:“政府的步骤和每天24小时运行、高技术和资金密集型的空中交通管制系统的运行之间存在根本的不协调。”

留意到这些担忧后,政府官员们于今年一月建议空中交通管制系统从联邦航空管理局中独立出来,成为一个政府所属的公司,从而免受购买法规、雇佣制度以及联邦预算步骤的束缚。联邦航空管理局的行政官员David R. Hinson说:“人们也许会说,如果空中交通管制系统处于法人环境中,其工作质量将会更高。”

正当政府、航空公司和电子设备制造厂商们尽力解决这些问题的时候,全国将近一万八千名航管人员使1992年高达4780亿人一英里的商业航空流量在空中和谐地运行。这一工作在飞机离开登机口前就开始了。在此之前,航空公司已向联邦航空管理局提交了一份包括离港时间、飞机型别以及预定飞行路线在内的飞行计划。在大约500个联邦航空管理局管理的控制塔台的某一个里面,一位地面航管人员告诉飞行员起飞跑道、无线电频率以及其他信息。当飞机到达跑道端头,责任移交给另一位航管人员,他将最后发出起飞许可指令。一旦起飞,飞行控制的地点就改变了。

在一些飞机场上,塔台管制人员实际上是发出一条飞行进展的纸条—一张长方形纸条,上面载有关于某架飞机的信息——使其通过一根管子到达—位出港航管员的手中,这位航管员也是使用一个雷达显示器来追踪机场附近的飞机。这一控制室是大约200个末段雷达进场着陆控制设施(在航空术语中缩写为TRACON)中的一个。在某些情况下,TRACON是设在一座分开的建筑物里。

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TRACON控制人员是指挥飞机在航行的最初一段通过所谓的“机场空域”的交通警察。机场空域类似于一个直立圆筒,其看不见的筒壁高达1万到1万5千英尺,半径从机场边界算起为30到45英里。

飞机到达机场空域的边界时,TRACON把这架飞机交由全国22个航线飞行交通管制中心(也称为航线管制中心)中的一个的航管人员管理。这些中心引导飞机沿着航路网络飞行。这些空中航路分层占据着美国上空从18,000到40,000英尺以上的高度,类似美国的卅际高速公路网。它们主要由商业航空公司和喷气式业务专机使用。(天空中也有供经常往来于某两地间的交通飞机以及私人飞机使用的低层航路)。

航路和交叉路口是由能够向各个方向发出信号的无线电信标——诸如甚高频全向指向标(VOR)等——明确限定的。飞机的导航系统常常通过两个或两个以上的VOR发射机判明其方位。在整个航程的这一段里,两架飞机之间必须保持至少5英里的水平间距和根据不同高度保持1,000到2,000英尺的垂直间距。随着飞机飞过一段段距离,控制任务将从一个航线管制中心转移到下一个航线管制中心,直至飞机到达目的港周围的空域为止。

空中交通管制依靠的是一个由通讯、导航和跟踪设备组成的复杂支撑网络。在整个航程的每一阶段都有不同的雷达站在观察着飞机。这些所谓的一次雷达通过从飞机上反射回来的信号来测定飞机的位置及其航向。跟踪飞行中的飞机的二次雷达则由一个地面上的发射机(发出信号“询问”飞机上的仪器),一个应答器(发回高度信息)以及一个识别飞机的数字码组成。

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   计算机(诸如TRACON中的Sperry计算机)处理由这些雷达发来的信号。航管人员的屏幕显示的是传统的雷达尖头脉冲,并伴随着一组数据,由它示出飞机的速度、高度以及其他从雷达输入接收到的或是根据这种输入计算出的其他数据。

尽管离奇复杂,但这种系统工作效果极佳,至少从安全的角度而言是这样。即使是当机上乘客听到“还有几分钟我们就可起飞,现在我们可以离开登机口了”,时相互会意地眨眨眼睛,他们知道他们在一架定期航班上平安结束一次飞行的机会比平安地开一趟自用汽车的机会还要大。一个主要的原因就是航管人员和他们那些陈旧设备的可靠性。

主要的航空公司在大约两年时间内已未发生过任何乘客死亡事件。此外,从八十年代中期起,飞机几乎碰撞事件的数目也迅速下降。联邦航空管理局通过规定在飞机之间必须有保守的间隔距离以及保留广大的支撑系统,使空中交通得以安全进行。空中交通流量管制的负担在九十年代初期由于乘客数量因经济衰退和波斯湾战争下降而有所减轻。

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因此,如果二十年前生产的老旧计算机没有被拖垮,那么它的能力就与能将飞行数据显示在雷达屏幕上的增强型航管工作站是一样的。事实上,风险分析人员可能认为这种计算机的数据记录比那些运行为控制人员提供有关如何指导飞机航行建议的软件的未加验证的新计算机还要可靠。不过联邦航空管理局坚持改造计算机也有一些令人信服的理由。在八十年代初期,政府官员、航空公司经理、飞行员以及航管人员都知道,天空中的这些高速公路最终将发展成为坑洼状的。简单计算一下即可断定,联邦航空管理局每年2亿美元的投入是无法应付1978年航空公司失控后出现的空中交通爆炸状况的。“中枢和辐射航线”式网络(在这种网络中,大多数航班的飞行路线都是安排得要经过大型地区城市飞行的)的出现又使空中交通增长的速度快于控制人员接受训练或是设备到位的速度。

预算方面的考虑以及一场危机也要求这方面要有改变。1982年,联邦航空管理局的官员们提出,航管工作的自动化将使该局有能力来弥补由里根总统解雇11,500名航管人员造成的人员不足。

技术设备

设备不能永远维持下去——能还是不能?的确,据报道,一些导航设备上仍带有民航管理局(联邦航空管理局在1958年之前的前身)的标牌。但是,同它们带来的麻烦相比,使这些设备继续工作下去并非始终都是值得的。据运输部的消息,各航线管制中心的显示终端每年都会经历12,000次元件失灵,平均每个显示器每五周即经历一次。TRACON的计算机有时负荷是如此之重,以致政府结算办公室曾经警告,安全性可能会受到影响。

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维修已成为一种妖术。部件缺乏。不得不拆卸旧设备来提供部件。许多曾接受训练并深知六十年代生产的计算机精妙之处的技术人员和支持人员都已退休,并且无人顶替他们。国家航空航天局(NASA)埃姆斯研究中心的Heinz Erzberger在提及一种曾用在某些航管计算机上的目前已经淘汰的程序语言时说道:“几乎已没有仍然能用国际算法语言的朱卫斯文本编程的程序编制员了。”

1982年,联邦航空管理局着手进行据预测要花费11年时闻,126亿美元的全部航管设备的改造工作。从那时以来,该机构已又增加了大约150个项目,这样到2001年时全部费用将高达360亿美元。一份美国审计总局的检查报告中提到,在1993预算年度中,全部238个资金项目中只有54个已经完成,这仅是整个估算费用的百分之八。联邦任命的航空运输业专门研究小组作出结论:“人们有理由相信,这一意欲使六十年代的技术改进为八十年代技术的系统,即使到下一个世纪也无法准备就绪。”

据联邦航空管理局的官员称,原本更新努力的中心曾经是——并且一直都是——先进的自动化系统(AAS)。它将取代闪着绿光的圆形雷达显示器,以及那些发射月球探测器时代的摇摇晃晃的计算机。因为这些计算机的功能常常还比不上该机构的秘书们用于文字处理的个人计算机。在这份资金预算单上也包括那些将取代仍在使用电子管的机场空域跟踪系统的固态数字式雷达装置。改进的二次雷达将提供更为准确的追踪信息以及空中和地面之间的双向数字式通讯联系。综合话音通讯系统将取代由电话和无线电通信组成的混合系统。

从某些方面看来,这项任务似乎是相当简单明白的。AAS的第一阶段是用—个相互间由局域网络连接的,并且连接到一台计算机主机上的大屏幕彩色工作站来替代已有25年历史的雷达示波器。这一网络将处理进入雷达和应答器的信号,将其显示在航管人员的监视器上。

12年以后,总项目中许多部分仍在进行。联邦航空管理局的确增强了航线管制中心雷达室内计算机的能力。但是资金计划中的其他大型项目却仍落后于安排三至五年,并且等待AAS的过程本身就是一件代价高昂的事情。联邦航空管理局将不得不花费至少3亿美元以保持现有计算机系统的运行。

在为AAS努力时能够发现压倒联邦航空管理局和其承包商们的最为显眼的问题,工作站网络的运行时间必须达到时间的99.99999%,即在长达20年时间里,它只能停止运行1分零20秒。此外,在新型航管系统投入运行时也不能在一夜之间简单地将原有计算机关闭就了事。这种关闭好比对—位正在开车的病人进行脑部手术,危险而又不切实际。

AAS项目的构造好似一份典型的防务合同。它始于1984年休斯飞机公司和IBM公司两家均提交了富有竞争性的设计原型机的一场白热化争战。当该合同于1988年包给IBM公司时,体斯公司提出诉讼,从而造成了几个月的延误。有法律问题拖他们的后腿,联邦航空管理局和IBM公司陷于严重的危险陷井中,它有可能威胁到所有软件项目的进展:随着工作的进展,客户的嗜好会改变目标和需求。

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联邦航空管理局对IBM公司提出的有关系统要求的单子无穷无尽。这些就象大雨一样,对着IBM公司倾盆而下。最后,这些文件码到了20英尺的高度。卡耐基·梅农大学计算机科学教授,评估该项目的外围小组成员David Garlan说:“这好比一本错误百出的教科书。在书中,他们想尽办法满足项目进程,并迁就各种要求,结果仍免不了陷入困境。”

被细节的洪流弄得头昏目弦的承包商和客户都未能注意到一个自动化程度更高的系统将怎样改变航管人员的工作方式。事实上,人们是想让AAS来减少每天繁琐的苦差事的。联邦航空管理局希望这些工作站将废除那些过时的飞行进程纸条(它是航管人员追踪的有关高度、目的港和其他信息的记录)。科学家们希望计算机被用来存储—个电子数据库,该数据库将有助于使原来用人工标注飞行纸条的耗时的工作自动化。

—位航管人员一称,IBM公司设计的东西是一古绝妙的飞行数据纸条的电子传真机。这个数据库包括能在一条飞行数据纸条上列出的所有信息——大约140组分开的信息,即信息域,多得足以使一位航管人员终日坐在键盘前面打个不停。—年以前才加入进来帮助该系统现代化的亚特兰大航线管制中心的航管人员Mitch Coleman说:“航管人员应该更多地注意观察飞机,而不是输入信息。”航管人员们建议对这种电子飞行数据纸条进行改良,使其成为更行得通的只包含35个信息域的传真机。Coleman所属的“全国空中交通管制人员联合会”已提出以前在AAS开发中缺少对航管人员全日工作的考虑,这是造成如今这些意外障碍的原因之一。

IBM公司由500名工程师组成的软件设计队伍也遇到了所谓连续运行的困难。在计划为航线飞行管制中心组成的网络中,有时两百个以上的工作站都必须相互交谈,或是和主机交谈,这都要调用输入雷达和应答机的数据。任何机器在处理机失灵时都必须能够支撑另一台机器。如果主机本身出了问题,每—个工作站都必须能独立处理信息。IBM公司的软件研究小组在调和中心计算机重新工作后在各工作站和主机之间出现的数据前后不一遇到了困难。

连续运行是造成这个项目所发生的惊人费用问题以及延误情况的原因之一。在于三月初宣布AAS项目的大变动时,Hinson出示了一份联邦航空管理局内部报告的结论,表明迄今为止在这个项目上所花掉的23亿美元到该项目完工之时可能达到65亿至73亿美元之间。

直接的总费用预计要比联邦航空管理局于1988年估计的多出大约30亿美元,当时这一项目被发包给IBM公司。这一总数是联邦航空管理局于1983年为AAS项目提出的最初预算估计数的三倍以上。

这份报告也提到,第一个网络工作站的交付使用日期可能再次延后。按原订计划将于1996年10月开始使用工作站的西雅图航线管制中心可能要到1997年年中至1999年初之间的某个时间才能得到新设备。联邦航空管理局于1983年开始计划AAS项目时,曾希望第一批工作站能于1990年下半年完工并交付使用。

这份报告的费用预算没能描述出整个项目的总体情况,因为它们并没包括AAS项目研究和开发所花费的4亿多美元。并且,联邦航空管理局已对根据这份合同它们希望购得的东西进行了调节。它已决定对原本按AAS合同提出要进行改造的258个机场控制塔台的108个的陈旧硬件和软件进行升级换代。审计总局一位付主任Robert E. Levin说过:“我们始终在以更多的钱完成更少的项目。”

在发布这项通告时,Hinson说,他将在中止一部份合同工作的同时,任命一个新的项目管理机构。联邦航空管理局也正在寻找能够替代目前合同中的某些候选硬件和软件的设备。

AAS项目已遇到可能进一步延缓该项目的另一意外。三月份,IBM公司已将处理AAS项目的下联邦系统公司(Federal Systems Company)以15.8亿美元的价格全部卖给其防务承包商Loral公司。(不过,还需联邦航空管理局批准对Loral公司的合同转让事宜。)

即使最终AAS的硬件和软件到位的时候,每一装置也将只不过是一台改良了的个人计算机。亚特兰大航线飞行管制中心的航管员Timothy Hancock说:“航管人员正获得一种新的彩色监视器。”事实上,联邦航空管理局的确有雄心勃勃的AAS计划。硬件和软件最终应该让航管人员以不太呆板的方式指挥空中交通。

因为这个原因,航空公司对未能使AAS系统投入运行感到尤为灰心。从八十年代早期,航空公司就已开始购买配备了机载计算机和导航系统的飞机,这些设备能够计算出所需时间最短的飞行航线——例如,从堪萨斯到洛杉矶——甚至还能确定所需燃料最少的进场着陆航线。机载设备通过使飞机不按照规定的空中路线飞行,每年能够因燃料用量的减少,耽搁时间的缩短以及运转效率的提高而为航空公司节省20多亿美元。

但因AAS并未完全开发出来,航管系统基本上还是按其原有方式运行。结果,航空公司只能在大约10%的时间里能够利用飞行管理计算机按最直接的航路飞行。代表航空公司行业的一个贸易团体“美国空运协会”的空中交通管理部主任Raymond J.Hilton说道:“因着过时的空域管理体制,我们不能从许多技术中获益。”

软件交通警察

事实上,部分研究人员已开发出不必依赖AAS硬件平台的软件,并已开始试验工作。从八十年代中期起,国家航空航天局埃姆斯研究中心的Erzberger已经在设计在中枢机场出现交通阻塞的情况下操纵飞机飞行的软件。这种被称之为中心—TRACON自动化系统(CTAS)的软件目前能够在普通管理工作站网络上运行。Erzberger说:“置身于联邦航空管理局之外,并且不从属于它们的研究人员,我感到十分幸运。”

Erzberger开始了他的为驾驶舱飞行管理计算机设计算法的生涯。CTAS是设计来模拟那些机载系统的计算。一个软件模块担当一个TRACON或是一个航线飞行管制中心的“顾问”,提前长达45分钟提出飞机降落机场的最佳程序。

CTAS空中交通管理顾问根据一个专家系统般的包括风以及航空公司偏爱的飞行程序信息在内的数据库,并且将各个航管人员传达给飞行员的指令考虑进去,来排定飞机流量的时间计划表。最终它可能能够接受由一架飞机的航行管理计算机发回的建议航线。它能够把相近的飞机归到一组——例如一架DC-10和一架747飞机,因为类似大小或重量的飞机的间距能够更小一些。最大的客机会造成一种能够使小型飞机处于危险境地的扰动尾流。目前,CTAS正在达拉斯的沃斯堡机场和丹佛机场进行试验。

今年晚些时候,向丹佛机场的TRACON输送机流的航线飞行管制中心将试验CTAS的另一部分——向在计算机的帮助下控制单架飞机迈进的一步,实际上,这一“下降顾问”将向航管人员建议,一架飞机应该如何执行到一个机场的初期进场动作。它通过把由一个雷达推算出的飞机到达机场空域的时间和由空中交通管理顾问为最佳空中交通流量规定出的到达时间加以比较,从而完成这一任务。

如果这架飞机不能在按排好的时间到达,下降顾问会推荐飞机转变或者改变速度,以确保飞机符合由交通管理顾问制定的时间安排。下降顾问也能提前10至15分钟进行航线是否会发生冲突的检查。另一个软件模块帮助最后的进场着陆,并为每个航班建议最佳的跑道。如果计算机出错,航管人员仍有足够的时间来纠正一道会使两架飞机危险地接近的计算机指令。

除了帮助航管人员成为最好的十字路口警卫员以外,这些设备还被用来减少人为差错。Erzberger宣称,CTAS能够把一位普通航管人员的技术提高到一位专家的水准,并能弥补一位优秀航管人员的失误。Erzberger说道:“你拥有的航管人员都是些真正的能手。他们以最高的效率进行工作,当他们完全沉浸在工作中时,他们就好比奥林匹克选手。但没人能够日复一日的如此投入。”

在这种想象具体化之前,联邦航空管理局将不得不说服那些不愿把他们的工作托付给软盘上的程序的雷达室工作人员。对联邦航空管理局而言,十分遗憾的是,历史倾向于支持这种恐惧。1982年,紧接着航管人员的罢工之后,联邦航空管理局把其航管现代化计划交给了国会,并允诺自动化将能用更少的人员来管理空中交通管制系统。并且,AAS的早期计划需要不必首先询问航管人员就能向飞机发出指令的软件,现在这已是一个被搁置一旁的建议了。尽管工会宣称仍然缺乏2,500名航管人员,联邦航空管理局的行政官员Hinson却认为,新的技术应该能使空中交通管制系统在现有的18,000名左右工作人员的管理下运行。(工会说,仅有l4,400名航管人员是全日制雇佣的。)

这些忧虑并非航管人员所独有。研究人类使用各种设备的方式的专家们也在担心把一种与电视游戏节目与三维国际象棋的混合物相似的职业交给软件去干的结果。Embry-Riddle航空大学的人类因素专家V. David Hopkin说道:“乍一看,空中交通管制系统似乎只是—套简单的规则,你用一套有限的算法就能将其掌握;但只有在你身临其境后,你才会发现,完全不是那么一回事。”Hopkin还提出:“事情变得越复杂,你越有可能会构建出也许多年来一直不为人知的事情之间复杂的相互联系。”

航管人员之所以疑心重重的另一个原因则是因为自动化造成的问题常常比它们解决的还要多。大洋显示和计划系统(ODAPS)的发展史就是一个例子。ODAPS的预算为1200万美元。目前尚未完工,已花费了5, 000多万美元,人们希望它能在描绘出大洋上空的空中交通情况的同时,还能查明是否有某架飞机过于接近其他飞机的航线。该系统是朝着替代五十年代以来一直改变不大的使用飞行进程纸条的追踪系统迈进的第一步。但是自从八十年代中期开始开发以来,ODAPS遇到的问题是如此之多,以致联邦航空管理局计划将逐渐废弃该项目,并尝试另一种方式。

同时,在纽约朗康科马的航线飞行管制中心,ODAPS却是目前业已过时的人工追踪系统虚弱的支撑系统。由于缺乏探测距离海岸200英里以外情况的雷达,妨碍了海洋上空的空中交通管制工作。飞行员常常是在—道静电的隔墙之上与位于管制中心一英里以外的一幢建筑物内的高频无线电报务员交谈,来确认飞机的位置。报务员用电传打字机将信息传递给航管人员。航管人员接着用手将其写到一张飞行进程纸条上。在太阳黑子强烈活动期里,联络不时会中断数小时。飞往欧洲的飞行员有时只得通过后面100来英里之外的另一架飞机发出信息,而这架飞机也许仍然能够通过某个报务员与航管中心保持联络。

回到现在

航管人员利用飞行纸条上的信息——高度、目的港、航行路线以及机型——来确定每一架渡音747,DC-10或空中客车在飞越太平洋的行进过程中所处的具体位置。用于帮助确定飞机之间是否过于接近的一种做法是如此简单,以致最不喜欢现代的复杂技术和设备的人也会感到满意。首先,用铅笔在覆盖在太平洋航空地图上的透明塑料薄膜上画出飞机的预定航线。接着取用一条飞机纸条,将它的边卷成45度角放在地图上。如果纸带标示物测出的接近角不到45度,则间距规则对从相同方向飞来的两架飞机是适用的。如果这个近似角大于45度,则要应用其他规则。朗康科马管制中心的航管人员和工会代表Roger Kiely说:“我们在航管室内使用的技术比我们想要看到的落后了许多。飞行进度纸条工作得很好,但在你管制25到30架飞机时,就有出差错的可能了。”

不过,另一次技术进展的浪潮已经开始席卷联邦航空管理局严阵以待的技术人员。卫星导航和数字式通讯的结合有潜力成为标准化的全球空中交通管制系统的基础。该系统甚至还能在提高美国小型机场接纳飞机着陆的能力的同时,扩大使用到发展中国家。二十年来,军事部门一直在开发称为“全球定位系统”的技术。“沙漠风暴行动”是它第一次在战争中部署。卡车驾驶员,商船水手,旅游船上的船员,以及补给品运送人员等也都同军队一起成了卫星导航的用户,现在已经轮到民用航空业了。联邦航空管理局的Hison说;全球定位系统“可弱以证明是导航发展史上最为重要的进展。”

全球定位系统利用地球上空11,000英里高度处绕地运行的24颗卫星发回的信号。通过测量24颗卫星中的4颗或4颗以上的信号传送时间,一架飞机可以确定其水平位置到100米以内以及高度到140米以内。再加上数字式通讯联系,全球定位系统既能通过通讯卫星将飞机在从堪萨斯城到布宜诺斯艾利斯之间任何地方的确切位置传送给航管人员,也能通过直接的空对地联络完成这种飞机位置的传达任务。

将卫星导航与数字式通讯结合起来(这是被称作自动从属监视技术的形式之一),就能补充甚至替代地面雷达以及雷达导航信标。长期备受折磨的海洋上空的空中交通管制人员将再也不必从无线电报务员那儿获得已经过时的信息以确知有关飞机在大西洋或太平洋上空的位置。

如果航管人员知道每架飞机在每一时刻的确切位置,在大洋上空,飞机之间因雷达的缺乏而不得不保持的60英里保守水平间距则可以缩短。日益拥挤的横跨大洋的飞行走廊上的交通流量可以增大。卫星定位的精确性也可以允许美国在陆地上空飞行的飞机间的距离缩短。

联邦航空管理局现已变成全球定位系统的拥扩者。去年九月,在华盛顿的国家机场证实了该系统在不利天气条件下引导飞机进场着陆的能力。启用全球定位系统可能比启用AAS系统更为顺利。大多数所需卫星已经升空,私人公司已在市场上销售卫星信号的接收器了。

联邦航空管理局已开始为使全球定位系统成为商用客机的飞行员们使用的主要导航系统打开大门。该机构已经宣称,它将允许航空公司使用全球定位系统以弥补现有的飞机导航设备的不足。现在,GPS可能被用于在低能见度情况下引导飞机进场着陆。联邦航空管理局正考虑在一两年之内让飞机除全球定位系统接收器之外什么别的导航设备也不用地飞越大洋。该技术最终将证实,对那些成千上万个缺少地面导航设备以在恶劣天气条件下引导飞行员的小型机场而言,它带来了多么大的方便。大陆航空公司已经在飞往科罗拉多州的斯廷博特斯普林斯和阿斯彭的往返航班中利用全球定位系统来进行低能见度下和夜间的进场着陆。

联邦航空管理局对于全球定位系统的态度暗示,该机构也许已从其所犯错误中得到了一些教训。经过AAS实施过程中各种问题的磨炼,有关人员已开始与实业界合作管理研究项目。联邦航空管理局指导下的全球定位系统项目其范围也不像当年的AAS那般雄心勃勃了。联邦航空管理局系统设计和开发助理局长Martin Pozesky说:“在过去,我们是超出实际需求来协调安排各种事情,以图在性能上取得飞跃式的进展。今天,我们跨出的步子要小一些了,但却一步—个脚印,有着实实在在的进步。”

在国际航空旅行业中,对于联邦航空管理局以及其他全球性航空机构而言,挑战是来自体制上的多于来自技术上的。就标准和设备的达成一致,即有可能延误全球空中交通管制系统的实施达十年或者更长时间。美国已经向其他国家提供全球定位系统的免费使用,原苏联解体后新成立的各个国家也向其他国家免费提供它们自己的卫星网络“全球轨道导航卫星系统(GLONASS)”。GPS和GLONASS一道,可以成为国际导航网络(即全球导航卫星系统——这是国际标准团体使用的技术术语)的基础。

尽管如此,欧洲仍对这种严重依赖属于个别国家的卫星怀有戒心。它也对依赖原本发射来用于军事导航的美国卫星表示担忧。一个研究欧洲联盟的专门小组的成员们强调了制定确保民用用户们使用该系统的协议的必要性。在国会技术评估办公室任职的一位高级分析家Kevin Dopart说:“有一种恐惧就是:美国可能会控制全球定位系统的开关。”

花费十亿美元单独发射一组民用卫星的计划仍主要是一种猜测。有可能也会使协商的脚步放慢的东西是欧洲现有的陆基跟踪和导航系统技术升级换代计划。

要把欧洲的空中交通管制系统统一起来,就需要使由18个不同的厂商制造,由22种不同的操作系统软件控制的31个雷达数据处理系统的不良匹配合理化。Dopart说:“美国拥有最糟糕的空中交通管制和技术管理系统,但仍比其他所有系统都要好一些。”

同时,回过头来看,联邦航空管理局作为—个主管机构仍受到密切注视。在有关各方团体中,航空公司认为,尽管联邦航空管理局也已通过全球定位系统作出了反应,但其组织结构仍然使其并不那么灵活。

联邦航空管理局只是在十年以后才全心全意地接受了卫星;在这十年间,地基雷达和导航系统一直是该机构大部分研究和开发努力的重点。仅在两年以前,该机构还为1993财政预算年度提出一项建议,只为用于低能见度着陆和其他用途的全球定位系统的开发申请了七百万美元,尽管该机构的一份计划文件中建议划拔的资金是这个数字的两倍多。

不过,由地面上的或卫星上的校正信号增强的全球定位系统,能够为低能见度进场着陆提供几米乃至更高的精确度。经过试验后,这种称为辨差全球定位系统的技术,甚至能在机场大雾弥漫时为飞机的自动着陆设备提供引导。这一精密着陆技术能使联邦航空管理局在过去十几年内在利用跑道旁边的微波发射机帮助飞机着陆的着陆系统的开发方面花费的两亿多美元完全白费了。

因为对联邦航空管理局管理技术项目的能力一直心怀疑虑,去年夏天,航运业研究小组建议将空中交通管制从该机构中分出来,由副总统奎尔领导的研究如何使政府机构提高工作效率的小组“国家工作检查组”提出了类似的将这一任务从联邦航空管理局中划出来的建议。全部交给Airtrak公司

运输部长Federico Pefia对以上两个研究小组的建议书均表示同意,一月份他提出将空中交通管制工作交给一家政府所属的公司。支持者们提出,这种公司(人们可以叫它Airtrak)应该不受联邦预算编制变化的影响和种种采购规则的约束。该公司用不着和国会争论不休,它可以从债券市场上筹集资金。试图维持一个公平的债券利率的规定将使有效的管理得到保障。

去年冬天,联邦航空管理局在考虑这个AJrtrak公司的运行费用是否应由乘客的税费、飞机所有者为空中交通管制服务支付的费用、国库中的美元支付或是由它们共同支付。私人飞机和商用飞机的所有者们均反对这一计划,因为它们害怕由一个企业化的空中交通管制系统支配的航线会对它们征收过高的使用费。

联邦航空管理局现在支付了空中交通服务费用90亿美元预算中的三分之二,该机构也许仍将会对Airtrak公司控制的空中交通网络的安全条例规定负责。事实上,一些企业化空中交通管理的支持者们指出,放弃这些责任将有助于联邦航空管理局避免内在的利益冲突。如果联邦航空管理局也拥有空中交通管制系统的所有权和管理权。它就很难维持其管理者所必需的客观态度。

Airtrak作为空中交通管制系统私有化的世界性趋势的一个部分,人们可以为其找到存在的正当理由。远在德国、南非、瑞典和新西兰国内的这类公司已经建立。加拿大也在考虑对其空中交通管制系统作出这样的改变。并且,以上这些公司都已获得了成功。

在新西兰的航管系统转到政府所属公司手中之后,每年的运行费用总额从1988年的1.2亿新西兰元下降到1993年的不到8千万元。新西兰包机公司在其头四年的运营期中掌握了5千万元的盈余。一月初,该公司的付总经理Peter Proulx在华盛顿特区的一次会议上对—个运输专家组成的专门小组说:“实际上,我们相信,我们可能是世界上仅有的一个赢利的空中交通管理系统。“德国于一年前使其航管系统私营化了,它提高了航管人员的工作积极性,从而使得航班误点减少了。

国会中,强烈反对的意见笼罩在有关将航管系统归属一家公司的建议上。议员们可能害怕会失去将资金用于其所属地区的机会。但是,公众安全问题也不容忽视。一个监督联邦航空管理局的议院航空小组委员会的主席James L.Ober—star预言,财政上窘迫的航空公司可能会迫使这种公司的董事会缩短飞机之间的间距以增大空运量。

在一月中旬发表的一次讲话中,Oberstar说:“老实说,当航空公司的利润率开始影响空中交通管制的施行,安全系数可能就会缩小了。”Airtrak的批评家们回忆起政府所属垄断企业中一些不那么显眼的例子——如美国邮政总局。Oberstar赞同立即采取行动来加强联邦航空管理局的管理。从1987年起,该局局长的平均任期已不到两年。Oberstar相信,任期固定为五年,将会提高该机构管理长期投资项目的能力。

有关将空中交通管制系统从联邦航空管理局中划出来的最后回答仍是模糊的。公共政策制订者在制订涉及到乘客生命所系的那些高技术系统的购买和管理政策时,必须确保效率和安全的双重目标。航班正点而又安全,能够满足这两个要求的机构可能还没有产生出来。

                                        [郭敏译张昭祥校]


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