论空中交通管制的安全性
论文关键词：空中管制 人为因素 安全性
论文摘要： 的发展推动航空事业的大步跨进。空管安全是空中交通管制的重要组成部分，空管人员的素质是导致航空的安全因素之一，如何掌握空管人员的状况，消除人为因素造成安全事故，是本文主要研究和探讨的。 0、引 言 随着我国航空事业的发展，航班量的不断增加，航空事业安全的体制日益发生着变化；近年来，航空事业的事故频发，所以不得不重视航空管制的方面的人为因素。人为因素简而言之，就是人为方面的原因导致航空安全事故的因素。严格意义上是指工作、机器、人、人与工作环境、人与机器、人与人之间的关系等，而制约人为因素包括人的本性，人的知识结构，能力极限，个人与团队的协作精神。 1、空中交通管制存在的主要问题 1.1 管制不严 1)空管行业的体制老化，公司缺乏竞争机制，工资不以能力定量，导致管制人员安于现状、丧失进取心、缺乏责任心。 2)航空事业因存在着高风险，需要投入的劳动力比一般行业要高出许多，空管人员付出脑力劳动和体力劳动都比较高，所以如果没有相对应经济收入会导致空管人员容易产生个人情绪，这是造成不良事故的原因之一。 3)决策能力不够。当飞机遇到紧急情况时，无法快速的根据综合因素，对飞机做合理的指挥。比如，要准确的控制飞机的飞行时间、飞行的次序、飞行频率等，给出飞行及时的指令和相关的限制。管制员在日常的工作中要尽力锻炼这方面的综合能力。 1.2 能力欠缺 1.2.1 责任心不强 部分管制员对管制工作缺乏应有的责任心，尽管他们也能遵守公司的制度，按时上下班，但是不会关心与自己职责无关的事情，比如，发现了管制人员的在操作中存在失误，他们也不会去提醒，积极性不高，得过且过。 1.2.2 业务水平低 一些管制员的业务水平不高，主要表现是；对新技术的学习不透彻，不能熟练运用，导致的后果是；在交通流量高峰期或者危及的情况下，不能对飞机准确的进行指挥；还有一种情况是对飞机潜在的'危机不能及时处理，造成飞机在飞行的过程中遭遇不安全的事故的发生。 1.3 压力过大 空中交通管制工作是一个高风险的行业，管制员从事的工作直接关系到飞行安全，因此每一个环节都不能出错。在工作过程中，要保持一种时刻都小心翼翼的心态。而人不是机器，长期在高负荷、极度紧张的情况下运转，必然会导致精神上的紧张和心理压力的增大。因此，管制员存在心理压力是一种客观现象，关键看怎样引导、缓解。 2、方法及对策 2.1 加强管制力度 要加强管制的力度，除了从制度上要制定激励员工的政策，实行奖励机制以外，调动员工的积极性以外，还要求管制员的必须具备相关的能力：良好的分析决策能力，例如对进离场的飞机进行指挥时，管制员要对相对飞机的飞行高度、位置、速度、机型等进行完全、细致的了解，最终做出决策，决不允许优柔寡断；良好的沟通能力，班组成员间或者相邻的管制单位之间，只有做到了及时准确的沟通才能促进工作安全，有序的进行；良好的应变能力，对于飞机发动机失效、液压系统失效等突发的特殊情况，管制员必须随机应变，重新根据所面临的现状制订出相关的调配方案，分清主次，具体情况具体对待，在短时间内恢复有序的飞行环境。 2.2 提高个人素质 1)航空事业是比较特殊的行业，是一个国家的精神的象征，所以对于空中管制员的要求也比一般行业要高，因为管制员的言行举止直接影响着飞行安全，如果管制员的基本素质很差，没有责任心，对于飞机的安全隐患不及时排查，不积极汇报，那么很容易造成无法挽回的悲剧。因此，在条件具备的情况下，安管部门可以不定期地在员工中开展思想的学习，宣传科学的观，引导所有的管制员充分认识到空管在民航事业中的基石作用，使其意识到空管直接关系到祖国和人民的安全，进而能够自觉地、热情地投身到民航事业发展中，努力提高空管人员的思想水平，树立正确的人生观，价值观。 2)管制员有业务水平的提高业务水平的保证是管制员实现空中安全的关键。如果管制员缺乏过硬的操作技能，即使其思想认识多高，也无法胜任该工作。例如，当2架飞机在向一个导航台做同高度会聚飞行时，如果管制员缺乏理论知识和操作经验而采取了错误的避让措施，势必会影响飞行的安全。所以，加强管制员对业务知识的学习，规范用语，中英文表达流利。空管部门要经常组织管制员进行专业理论知识的学习和巩固，使管制员的业务水平得到进一步提高。 2.3 合理释放压力 现代人压力很重，管制员因其工作的特殊性，空管公司应该经常组织管制员进行一些形式多样的活动，重点在于让管制员把心中的想法说出来，而不论其对错，也不拘泥于形式。要让管制员能够找一个能舒缓情绪、释放压力的渠道，从而达到减小心理压力的目的。工作的缓解压力的方法有多种；一是鼓励其说出来，把自己压抑在心里的苦恼宣过泄出来，和大家进行沟通，赢取其他人的理解。人如果有压力而不能说出来，就会产生郁闷、烦 躁 等不正常心态，从而会进一步造成压力增大，影响人的正常工作；二是鼓励其通过运动等方式释放出来，组织参加体育运动和各种游戏都可以缓解压力。鼓励管制员通过这些形式把压力释放出来。转移管制员的注意力，使他们全身心的投入到娱乐中，这种形式能够使管制员身心完全放松、释放压力，为更好的工作做好充分准备。 3、结 论 综上所述，管制员由于从事的是关系到飞行安全的重要工作，行业的特殊性要求我们必须重视管制员的身心健康，保证管制员的工作、生活质量，防止由于人为因素造成的不安全事件，只要我们形成良好的氛围和共识，就一定能正确处理好这一问题，保障我国民航事业的安全平稳发展。 参考文献 [1]高浩然，我国人才需求分析及对策[J]，交通企业管理，2010(3) [2]孟磊，浅析管制员压力管理[J]，空中交通管理，2007(3) [3]张勇，孔建国，空中交通管理安全工作简析[J]，交通企业管理，2010(2) [4]范军，浅析空中交通管制员培训[J]，民航管理，2007(9
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王强 科技视界 2019年20期
【摘 要】AeroMACS（Aeronautical Mobile Airport Communications System）作为新型机场航空移动通信系统，可以适用于近场航空器、机场地面交通以及其他近机场范围内场景的通信服务。相较于其他的移动通信系统来说，AeroMACS表现出了较好的安全性，且由于支持ATC与AOC高速数据交换业务，信息传递的效率也相对较高。本文，就结合AreoMACS技术的内容，在分析其网络结构后，对其在民航机场以及航空管理中的应用展开探讨。
【关键词】AreoMACS;移动通信系统;网络拓扑;民航
中图分类号： TN927.2文献标识码： A文章编号： 2095-2457（2019）20-0048-002
DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.20.020
0 引言
随着空中交通量的增加，飞行员、空中交通管制员、航空公司和机场运营商之间的信息共享对于提高空中交通安全和确保航班准时调度至关重要。然而，目前的空中交通管理（ATM）系统面临着系统集成的困难，因为ATM应用数据都是基于其旧有的通信协议实现的。为了解决这一问题，国际民航组织采用了系统范围信息管理（SWIM）的概念，以便通过国际标准化格式有效地储存和交换信息。AeroMACS技术就是建立在IEEE802.16e-2009（WiMax）标准基础上的一种可支持高速移动和固定通信，并且与飞行安全相关的，机场场面通信数据链。由于信息传递质量较高，且传输延时较小，可以满足绝大部分的通信服务需求。现就AeroMACS技术的要点展开阐述，并且探讨其在航空管理工作中的可能应用。
1 AreoMACS的技术探究
1.1 系统内容
AeroMACS是ICAO正式批准的机场场面宽带无线通信标准，2016 ICAO发布Doc 10044-AeroMACS Technical Manual;ICAO附件10附录3第7章中发布AeroMACS SARPs（Standards and Recommended Practices）;2017年7月AEEC正式确认ARINC DOC 766-AeroMACS Transceiver and Air Installation Standards 航电设备标准。AeroMACS作为民航专用网络，使用民航专属频率，ICAO允许直接与前舱机载设备进行ACD（Aircraft Control Domain）和AISD（Aircraft Information Service Domain）类通信，属于ACARS升级系统。AeroMACS获批允许使用的频段为5091MHz至5150MHz（C波段），在5MHz带宽下传输速率能够达到5-9Mb/S，属于宽带无线通信服务。为了提升信息传递可靠性，系统采取有效的安全协议和加密系统，防止来自外部的恶意攻击，确保通信服务的质量。从理论层面上来讲，AeroMACS单个基站的通信覆盖距离为8.3km，但由于机场的建设范围普遍较大，如果仅设置一个基站，很难保障机场通信服务的全面覆盖。因此，需要采取分别设置基站的方式，增强机场区域的网络覆盖状况，从而提升通信数据的质量与效率。
1.2 网络结构
应用AeroMACS技术的主要目的是为提升通信服务质量，通过对基站以及各类通信技术模块的有效布置来提升网络覆盖率，从根本上增强信息传播的效率与质量。一般而言，AeroMACS系统主要由移动用户站（MS-Mobile Station）、固定用户站（SS-Subscriber Station）、服务网络（ASN-Access Service Network）、基站（BS-Base Station）、网关（ASN-GW）、AAA认证服务器和网络联通服务（CSN-Communication Service Network）等共同组成。实际进行系统设计时，需要结合通信服务区域的分布特点以及通讯服务需求，合理设置基站位置，以及基站与网关，基站与用户站的结构关系。系统网络拓扑简图如下图1所示。[1]其中移动用户站指的是，各类交通运输工具等的移动节点;固定用户站则是指雷达以及航线设备的节点站;基站指的是网络的接入部位，借助基站可以实现对地空通信服务的有效连接，主要是通过上行链路和下行链路调度器对射频资源进行管理与区分，并且依靠逻辑基站进行频率的置换，从而达成通信交流的目的;ASN网关的主要作用为与网络联通服务（CSN）进行直接连接，并且实现路由的桥接功能。此外，还具备一定的逻辑功能，可对通信数据的传输安全进行分析，并且做到对数据信息负载的平区分配，保障基站的运行荷载均衡。基站和ASN网关共同组成最基本的ASN;AAA认证服务器提供验证授权以及帐户服务，管理接入用户访问网络服务器，对具有访问权的用户提供服务;网络联通服务是指在机场内部或者网络内部有针对性的为用户提供IP连接服务的功能模块。
2 AreoMACS技术在民航机场中的应用简述
2.1 技术研究应用的进程
AeroMACS技术是在民航事业快速发展，以及机场管理对通信系统的服务需求逐渐提升的基层上所展开研究的新型通信技术。最初原型是在2003年的航行大会上被首次提出，对于AeroMACS技术的规划研究主要牵头人为FAA与EUROCONTROL，他们认为使用WiMAX技术替代原有的宽带接入系统可以为机场提供更高水平的通信服务。从AeroMACS技术的基本理念被提出，到其技术原理的设计与规划初步完成后，美国以及日本等先进国家针对该项技术进行了大量测试应用，已经取得了较好的应用成果。
2.2 应用特性分析
该系统融合了大量的先进技术，每项技术在单独应用时，均能发挥良好的作用，多项先进技术共同组成的系统，也就具备普通民航通讯系统所不具备的应用优势。主要表现为：与普通的航空管理通信服务系统相比，该系统中的带宽设置更加合理，且信息通道较多，在进行信息传输时，可实现对多个渠道信息的同步传输，有效打破了原有的带宽限制问题。此外，还具备良好的信息传输可靠性，该系统中所应用的加密认证算法和认证服务可有效避免来自外界的攻击影响，使信息传输安全得到保障;具备较强的移动性，在移动终端运动速率较大的情况下，也可提供良好的通信服务功能;具备较强的兼容性。IP网络覆盖面积较广，可以适用于多种网络。[2]此外，在系统设置合理的情况下，单个基站的信息传输覆盖范围可超出10千米，远远胜过原有的通信基站系统。从某一层面上来讲，该项系统的应用还可减少基站设置的数量，同时能够保障信息传输的效率与质量。AeroMACS可以支持机场地面移动用户之间的各种数据、视频和语音传输以及信息交换。该系统将重点支持与飞行安全和操作规范相关的服务，通过提高系统的安全性、可用性和多样性，例如，完善通信导航监视系统基础设施的开发和运营，以及ATM和ATC服务。AeroMACS支持图像和视频的准实时传输，这将显著提高机场地面的态势感知和交通流处理能力，同时减少拥堵和延误，可应用于防止跑道入侵。AeroMACS的其他应用包括：在施工或电缆供电中断期间提供短期应急通信，增强协同决策能力，为驾驶舱提供最新天气图像和导航信息以及时间关键咨询信息等。
3 AreoMACS在航空管理中的应用
3.1 在EFB中的应用
EFB（Electronic Flight Bag）指的是，在驾驶舱和客舱内用于显示软硬件参数的显示系统。在该系统中，相关人员可对航班行程和气象资料进行全面了解，同时，也可实现对航空信息的及时了解，对于飞机航行过程中的燃油数据也可做到及时显示。该系统应用于航空管理，可有效降低资料管理成本，并且能够保障对各类行情信息的共享。但其在应用中还存在一定的弊端，即仅能通过对数据信息的前期储存，才能保证对各类信息的同步，对于航线以及气象信息资料等，无法实现及时更新、实时推送，数据信息的存储方式还是以储存卡为载体。为了改善EFB系统中存在的弊端，可以使其与AeroMACS系统进行连接，借助AeroMACS系统中的数据对显示系统中的数据进行及时更新。对于AeroMACS网络已经全面覆盖的机场来说，在航空器的特定位置中安装接收器就可实现对相关的航线信息以及机场站所发送的相关数据信息进行及时同步，保障航空管理信息同步的及时性。[3]
3.2 在航空应急通信中的应用
在以往的航空管理工作中所采用的通信传输系统主要由电信运营商和光缆资源共同组成，进行通讯服务时，主要是借助卫星通信和微波通信的方式实现空中与地上的通信交流。在发生较大的自然灾害时，通信设备很容易遭到破坏，由于通信系统的特殊构造在破坏之后很难及时修复，这就对航空管理工作质量造成了极大的影响。AeroMACS系统的应用具有较好的机动性能，在发生较大的自然灾害时，可通过重新组合通信系统的方式继续为航空管理工作提供通信服务，保障通信系统的持续稳定运行。比如借助专门的应急通信车辆进行基站调动，实现各部门通信质量的有效保障，从而提升现场调度的作用，发挥通信服务的管理职能。
3.3 在航空管理延伸服务中的应用
这里所说的延伸服务指的是延伸放行服务，即相关的管理部门主动提供天气、飞行以及放行等资料，使飞行员可以及时了解放行资料信息，省去飞行员进行放行资料办理的环节。以往的延伸放行服务需要由专业的人员到机上进行现场办理，相对来说，办理效率较低，而在航班数量逐渐增加的基础上，此种办理方式很容易产生航班延误的问题。基于此，应充分发挥AeroMACS系统的通信传输作用。在每个飞机上设置接收器，对于各类资料信息进行及时获取，这可在很大程度上减轻飞行人员的工作压力。
3.4 在空管数据传送中的应用
对于机场周边适用于AeroMACS作用距离及使用环境的通信监视远端站，包括雷达站、甚高频收发基站，可以探索基于AeroMACS技术来传送雷达数据和甚高频语音数据。使用AeroMACS无线侧链路作为有线侧传输链路的备份手段，可以大大提升空管数据传输的安全冗余。
4 结语
AeroMACS技术中涵盖多种先进的技术内容，可有效提升通信服务的质量，还可在一定程度上提升通信信息的安全性。在航空管理工作中的应用，可有效改善原有航空管理中存在的不足，打破原有的通信服务限制，更好的提升通信质量，且对于基站的设置也具有一定的机动性，可根据机场的管理需求，对基站进行有效调配，保证通信服务的持续性以及可靠性。现阶段，AeroMACS技术在国际上的发展与应用已经取得了较大的进展，国内目前也陆续在各个大型机场进行AeroMACS网络建设，并对该项技术的应用进行研究论证和持续开发，使其更好的发挥自身的通信服务功能，为航空管理工作以及航空事业的发展提供可靠的技术支持。
【参考文献】
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[5]Bartoli，Giulio，Fantacci，Romano，Marabissi，Dania.AEROMACS：A NEW PERSPECTIVE FOR MOBILE AIRPORT COMMUNICATIONS AND SERVICES//《Wireless Communications IEEE》.2013
包括空中交通管制服务、飞行情报服务和告警服务。
提供空中交通管制服务，旨在防止民用航空器同航空器、民用航空器同障碍物体相撞，维持并加速空中交通的有秩序的活动。
提供飞行情报服务，旨在提供有助于安全和有效地实施飞行的情报和建议。
提供告警服务，旨在当民用航空器需要搜寻援救时，通知有关部门，并根据要求协助该有关部门进行搜寻援救。
空域管理
2007年10月国务院、中央军事委员会修订的《中华人民共和国飞行基本规则》规定：“空域的划设应当考虑国家安全、飞行需要、飞行管制能力和通信、导航、雷达设施建设以及机场分布、环境保护等因素。
空域通常划分为机场飞行空域、航路、航线、空中禁区、空中限制区和空中危险区等。空域管理和飞行任务需要的，可以划设空中走廊、空中放油区和临时飞行空域。”
“机场飞行空域应当划设在航路和空中走廊以外。仪表（云中）飞行空域的边界距离航路、空中走廊以及其他空域的边界，均不得小于10公里。
以上内容参考百度百科-空中交通管理
利用通信、导航技术和监控手段对飞机飞行活动进行监视和控制，保证飞行安全和有秩序飞行。 在飞行航线的空域划分不同的管理空域，包括航路、飞行情报管理区、进近管理区、塔台管理区、等待空域管理区等，并按管理区不同使用不同的雷达设备。 在管理空域内进行间隔划分，飞机间的水平和垂直方向间隔构成空中交通管理的基础。 由导航设备、雷达系统、二次雷达、通信设备、地面控制中心组成空中交通管理系统，完成监视、识别、导引覆盖区域内的飞机。
