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空中交通管制
保證飛行安全和有序飛行的管制
利用通信、導(dǎo)航技術(shù)和監(jiān)控手段對飛機飛行活動進行監(jiān)視和控制，保證飛行安全和有秩序飛行。在管理空域內(nèi)進行間隔劃分，飛機間的水平和垂直方向間隔構(gòu)成空中交通管理的基礎(chǔ)。由導(dǎo)航設(shè)備、雷達系統(tǒng)、二次雷達、通信設(shè)備、地面控制中心組成空中交通管理系統(tǒng)，完成監(jiān)視、識別、導(dǎo)引覆蓋區(qū)域內(nèi)的飛機。
基本信息
| 中文名 | 空中交通管制 |
| 外文名 | air traffic Control |
| 所屬國家 | 中國 |
| 別名 | 航空管理或空中管制 |
| 目的 | 保證飛行安全和有秩序飛行 |
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定義
空中交通管制
概況
在浩瀚無垠的天空，飛機似乎可以不受約束地隨意飛行。其實不然。如同車輛在地面行駛必須遵守交通規(guī)則，要接受警察和紅綠燈的指揮一樣，飛機在天上飛行也要遵守交通規(guī)則，也要受到專門機構(gòu)的指揮與調(diào)度，這就是空中交通管制（air traffic Control）。
1、利用通信、導(dǎo)航技術(shù)和監(jiān)控手段對飛機飛行活動進行監(jiān)視和控制，保證飛行安全和有秩序飛行。
2、適應(yīng)飛行安全需求和航空運輸發(fā)展、解決空間飛機大增需要，也稱航空管理和空中管制。
3、在飛行航線的空域劃分不同的管理空域，包括航路、飛行情報管理區(qū)、進近管理區(qū)、塔臺管理區(qū)、等待空域管理區(qū)等，并按管理區(qū)不同使用不同的雷達設(shè)備。
4、在管理空域內(nèi)進行間隔劃分，飛機間的水平和垂直方向間隔構(gòu)成空中交通管理的基礎(chǔ)。
5、由導(dǎo)航設(shè)備、雷達系統(tǒng)、二次雷達、通信設(shè)備、地面控制中心組成空中交通管理系統(tǒng)，完成監(jiān)視、識別、導(dǎo)引覆蓋區(qū)域內(nèi)的飛機。
由來
空中交通管制的由來
航空器飛行限制因素影響和制約航空器飛行的各種因素。包括：
3、不同性質(zhì)的飛行任務(wù)的限制：運輸機要求在相對固定的高度層飛行，且不同型的飛機有不同的最佳飛行高度層。農(nóng)業(yè)飛機噴灑農(nóng)藥時要求在低空飛行，一般情況下飛得越低噴灑效果越好。
4、時間的限制：為了防止飛機在天空出現(xiàn)危險接近或相撞，既要在空間垂直方向和水平方向保持高度差和距離，同時在時間上要合理調(diào)配次序，拉開時間間隔。
5、地理環(huán)境的限制：如山峰、高壓電塔、電視塔等突出物都對飛行有影響，飛行規(guī)則對此有種種限制。還有，重要城市市區(qū)、軍事要地空域不準(zhǔn)飛入，列為“空中禁區(qū)”。
6、地面保障設(shè)施的限制：為安全可靠地完成飛行任務(wù)，地面保障設(shè)施有：通信和導(dǎo)航、雷達、氣象、航行指揮、搜索和救援等，一旦這些設(shè)備不完備或出現(xiàn)故障．對飛行活動的限制就趨多。
7、地面對空活動的限制：如對空射擊靶場有活動的地區(qū)空域，禁止飛機飛入。
總之，航空器是在有限的空間、有限的時間和有限的條件下起飛、降落和飛行的、由于航空器的飛行受諸多因素的限制和影響，人們通過實踐以及飛行事故的痛苦教訓(xùn)，逐步形成了一套管理空中飛行的規(guī)章制度和組織，即空中交通管制。
管制方法
空中交通管制
程序管制方式對設(shè)備的要求較低，不需要相應(yīng)監(jiān)視設(shè)備的支持，其主要的設(shè)備環(huán)境是地空通話設(shè)備。管制員在工作時，通過飛行員的位置報告分析、了解飛機間的位置關(guān)系，推斷空中交通狀況及變化趨勢，同時向飛機發(fā)布放行許可，指揮飛機飛行。
航空器起飛前，機長必須將飛行計劃呈交給報告室，經(jīng)批準(zhǔn)后方可實施。飛行計劃內(nèi)容包括飛行航路（航線）、使用的導(dǎo)航臺、預(yù)計飛越各點的時間、攜帶油量和備降機場等。空中交通管制員根據(jù)批準(zhǔn)的飛行計劃的內(nèi)容填寫在飛行進程單內(nèi)。當(dāng)空中交通管制員收到航空器機長報告的位置和有關(guān)資料后，立即同飛行進程單的內(nèi)容校正，當(dāng)發(fā)現(xiàn)航空器之間小于規(guī)定垂直和縱向、側(cè)向間隔時，立即采取措施進行調(diào)配間隔。這種方法速度慢精確度差，為保證安全因而對空中飛行限制很多，如同機型同航路同高度需間隔10分鐘，因而在劃定的空間內(nèi)所能容納的航空器較少。這種方法是中國民航管制工作在以往很長一段時間使用的主要方法。
該方法也在雷達管制區(qū)雷達失效時使用。在隨著民用航空事業(yè)的迅速發(fā)展，飛行量的不斷增長，中國民航加強了雷達、通信、導(dǎo)航設(shè)施的建設(shè)，并協(xié)同有關(guān)部門逐步改革管制體制，在主要航路、區(qū)域已實行先進的雷達管制。
空中交通管制
雷達管制員根據(jù)雷達顯示，可以了解本管制空域雷達波覆蓋范圍內(nèi)所有航空器的精確位置，因此能夠大大減小航空器之間的間隔，使管制工作變得主動，管制人員由被動指揮轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃又笓]，提高了空中交通管制的安全性、有序性、高效性。
在民航管制定使用的雷達種類為一次監(jiān)視雷達和二次監(jiān)視雷達。一次監(jiān)視雷達發(fā)射的一小部分無線電脈沖被目標(biāo)反射回來并由該雷達收回加以處理和顯示，在顯示器上只顯示一個亮點而無其他數(shù)據(jù)。二次監(jiān)視雷達是一種把已測到的目標(biāo)與一種以應(yīng)答機形式相配合設(shè)備協(xié)調(diào)起來的雷達系統(tǒng)，能在顯示器上顯示出標(biāo)牌、符號、編號、航班號、高度和運行軌跡等及特殊編號。
3、兩者區(qū)別
雷達管制與程序管制相比是空中交通管制的巨大進步。
程序管制和雷達管制最明顯的區(qū)別在于兩種管制手段允許的航空器之間最小水平間隔不同。在區(qū)域管制范圍內(nèi)，程序管制要求同航線同高度航空器之間最小水平間隔10分鐘（對于大中型飛機來說，相當(dāng)于150KM左右的距離），雷達監(jiān)控條件下的程序管制間隔只需75KM，而雷達管制間隔僅僅需要20KM。
允許的最小間隔越小，以為著單位空域的有效利用率越大，飛行架次容量越大，越有利于保持空中航路指揮順暢，更有利于提高飛行安全率和航班正常率。
國外空中交通管制發(fā)達的國家已經(jīng)全面實現(xiàn)了雷達管制，而中國民航正逐步在主干航路實現(xiàn)雷達管制。
區(qū)域分類
民用航空的管制空域分為塔臺管制區(qū)、進近管制區(qū)和區(qū)域管制區(qū)。在上述劃定空域內(nèi)提供空中交通服務(wù)的單位，相應(yīng)的是管制塔臺、進近管制室和區(qū)域管制室，它們通稱為空中交通管制單位。
進近管制區(qū)是塔臺管制區(qū)與區(qū)域管制區(qū)的連接部分。進近管制室負責(zé)進近管制區(qū)的空中交通管制服務(wù)，根據(jù)飛行繁忙程度也可以與機場管制塔臺合為一個單位。中國目前大部分機場劃設(shè)的是機場管制區(qū)，即塔臺管制區(qū)與進近管制區(qū)合為一體共用，只有北京、上海、廣州等機場劃分了進近管制區(qū)。隨著中國航空事業(yè)的發(fā)展，在繁忙的機場將逐步采取劃設(shè)進近管制區(qū)的方法來分散日益增長的空中交通管制流量。
區(qū)域管制區(qū)，指在中國領(lǐng)空內(nèi)，7000米（含）以上空間劃分的若干高空管制區(qū)，根據(jù)實際情況，7000米（不含）以下劃分的若干中低空管制區(qū)，各管制區(qū)的范圍是依據(jù)其管制能力和地理特點劃定。分別負責(zé)高空或中、低空管制區(qū)的空中交通管制服務(wù)的高空區(qū)域管。
制定、中低空區(qū)域管制室，也可以合二為一。
在中國劃分的高空管制區(qū)有27個：沈陽、哈爾濱、大連、海拉爾、北京、太原、呼和浩特、上海、合肥、濟南、青島、南昌、廈門、廣州、長沙、南寧、桂林、海口、昆明、成都、貴陽、拉薩、武漢、鄭州、蘭州、西安、烏魯木齊。
中低空管制區(qū)有28個：其中27個由相應(yīng)的高空管制區(qū)兼負，阿克蘇中低空管制區(qū)的高空由烏魯木齊高空管制區(qū)兼管。
高度與飛行高度層
高度是指自平均海平面至一平面、一個點或作為一點的物體的垂直距離。高度可以表示航空器在飛行中的垂直位置。飛行高度層是指以特定氣壓1013．3百帕為基準(zhǔn)的等壓面，各個方面之間具有特定的氣壓差值所表示的高度范圍。為保證飛行安全和空中交通暢通，航空器必須在一定高度或高度層上飛行，并且被此之間保持一定的高度間隔。
民用航空器通常在最低可用飛行高度層（含）或過渡高度以上的飛行，使用飛行高度層、在最低可用飛行高度層（不會）或過渡高度以下的飛行，使用高度。在高原和山區(qū)．其高度層至少要高出在航空器預(yù)計位置半徑8公里內(nèi)的最高障礙物600米。在高原和山區(qū)以外的地區(qū)，其高度層至少高出在航空器預(yù)計位置半徑8公里內(nèi)的最高障礙物300米。
高度層配備，在～定的航線角范圍內(nèi)，按特定的間隔把空間分成若干個高度層。中國目前高度層的配備辦法為：
機場區(qū)域內(nèi)：無論航向如何，從600米至6000米每300米為一高度層，6600米至12000每600米為一高度層，12000米以上每1000米為一高度層。
航線上：真航線角0度-179度，900米至5700米每600米為一高度層，6600米至11400米每1200米為一高度層，13000米以上每2000米為一高度層，真航線角180度-359度600米至6000米每600米為一高度層，7200米至12000米每1200米為一高度層，12000米以上每2000米為一高度層。
任務(wù)
為了保證飛行安全，每個國家都有嚴(yán)格的空中交通管理法規(guī)，健全的管制機構(gòu)和相應(yīng)的設(shè)備和設(shè)施。除了保障空中交通安全以外，空中交通管制部門還擔(dān)負著協(xié)調(diào)各部門對空域的使用、為國土防空系統(tǒng)提供空口目標(biāo)識別情報、預(yù)報外來航空器入侵和本國飛機擅自飛入禁區(qū)或非法飛越國界等多項任務(wù)。
保證一切飛機的飛行活動隨時受地面指揮調(diào)度的管理，嚴(yán)格按計劃（高度和航線）飛行；有效利用空間，保證空中交通有秩序進行；保證準(zhǔn)確與安全的導(dǎo)航勤務(wù)，防止飛機在空中相撞或與地面障礙物相撞；提供有助于保障飛行安全的有效信息和情報，識別進入航管區(qū)域飛機的有關(guān)數(shù)據(jù)和代號，以便采取必要措施；必要時提供有關(guān)迷航、遇險飛機的情報。
分類
空中交通管制可分為：一般空中交通管制，適用于整個國土上空；特別空中交通管制，適合于邊境地區(qū)、通過國界的空中走廊和某些特殊地區(qū)上空；臨時空中交通管制，適合于演習(xí)、飛行檢閱和航天器發(fā)射場區(qū)上空；地方空中交通管制，適合于某些地方航線和經(jīng)過該地區(qū)航線的管制。為了維持飛行秩序，保證飛行安全，空中交通管制部門要劃定航線、規(guī)定各類飛機在空中相撞或與地面障礙物（如山頭、高層建筑物等）相撞等事故發(fā)生。飛機從起飛到降落，一直處在空中交通管制之下，嚴(yán)格按預(yù)定時間、航線、高度、速度飛行，受機場空域管制中心、沿途航路管制中心和終點機場空域管制中心的指揮與調(diào)度。
實現(xiàn)條件
空中交通管制
①有一套完善的、適合本國國情和符合國際民航組織標(biāo)準(zhǔn)的航空法規(guī)、程序和方法；
②要明確劃分空域，規(guī)定管制和非管制空域，有一套完善的航路、航線網(wǎng)；
③要有健全的管理體制和管理機構(gòu)；
④要有一套現(xiàn)代化的空中交通管制設(shè)備，包括通信設(shè)備（地空/空地通信和衛(wèi)星通信），近程、遠程和進場著陸導(dǎo)航設(shè)備，覆蓋整個空域的雷達監(jiān)視設(shè)備，這些設(shè)備都由計算機聯(lián)網(wǎng)，實施高度自動化的控制和管理；
⑤要有一支訓(xùn)練有素的空中交通管制人員，以保證空管的高質(zhì)量和高效率；
⑥要建立空中交通管制科研機構(gòu)，不斷研究和開發(fā)新的空中交通管制系統(tǒng)，以適應(yīng)日益增長的空中交通流量的需要。
空中交通管制就是防止航空器相撞，防止航空器與地面障礙物相撞，維持空中的交通秩序，保證有一個快速高效的空中交通流量。執(zhí)行這項任務(wù)的人就是空中交通管制員（ATC,AirTrafficController)。用一句俗話講，就是“空中交警”。
構(gòu)成
空中交通管制包含區(qū)域管制、進近管制、塔臺管制和空中交通報告服務(wù)四部分。區(qū)域管制又包含高空區(qū)域管制和中低空區(qū)域管制，在有些地區(qū)這兩項職能由同一部門承擔(dān)。在空中交通流量較小的地區(qū)，進近管制和塔臺管制是合二為一的。
現(xiàn)狀
空中交通管制
（二）空域管理。全國劃設(shè)飛行情報區(qū)9個，即北京、上海、廣州、武漢、蘭州、沈陽、昆明、烏魯木齊以及臺北飛行情報區(qū)。大陸上空劃設(shè)高空管制區(qū)28個，其中東北地區(qū)4個，華北地區(qū)3個，華東地區(qū)6個，中南地區(qū)8個，西南地區(qū)4個，西北地區(qū)2個，新疆地區(qū)1個；中低空管制區(qū)37個；絕大多數(shù)民用機場（含軍民合用機場）均設(shè)置了塔臺管制區(qū)域。
（三）空管設(shè)施。經(jīng)過不斷的建設(shè)，基本形成了比較完善的通信、導(dǎo)航、情報、氣象保障系統(tǒng)。通信保障方面，在全國絕大多數(shù)民用機場配置了衛(wèi)星語音地面站和衛(wèi)星數(shù)據(jù)地面站，每個管制單位裝備了2套以上的甚高頻對空通信臺，部分對空通信薄弱地區(qū)配備了甚高頻轉(zhuǎn)播臺，在中國東部地區(qū)實現(xiàn)了7000米以上甚高頻對空通信的覆蓋。導(dǎo)航保障方面，絕大多數(shù)民用機場配備了儀表著陸系統(tǒng)、全向信標(biāo)和測距儀，大部分高空、中低空管制區(qū)配備了二次或一、二次雷達，在中國東部地區(qū)基本達到7000米以上雷達覆蓋。航行情報保障方面，正在建設(shè)航行情報自動化系統(tǒng)，航行通告及航行資料制作技術(shù)有了明顯改進。氣象保障方面，各機場配備了氣象觀測、預(yù)報設(shè)備，部分機場配備了氣象雷達、自動觀測系統(tǒng)、氣象衛(wèi)星云圖接收設(shè)備，為航班飛行及時提供了所需的氣象資料。
（四）人員素質(zhì)。民航空管系統(tǒng)現(xiàn)有管制、航行情報、通信、導(dǎo)航、氣象等人員約12000人，其中管制人員約3000人。部分人員受過高等培育，其余人員受過中等專業(yè)教育。特別是管制員培訓(xùn)，各級一直比較重視，有專門培訓(xùn)管制員的高等院校，有較為完整的管制員訓(xùn)練大綱，有良好的現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)施，有嚴(yán)格的管制員考核制度。管制員的訓(xùn)練擬分三步進行，即養(yǎng)成訓(xùn)練、資格訓(xùn)練和提高訓(xùn)練。養(yǎng)成訓(xùn)練主要有中國民航大學(xué)、民航飛行學(xué)院以及南京航空航天大學(xué)擔(dān)任，每年畢業(yè)300人左右。資格訓(xùn)練、提高訓(xùn)練由各級空管部門組織，通過跟班見習(xí)、執(zhí)照考核、送國外培訓(xùn)、專題研討等形式進行。一個管制學(xué)員通常經(jīng)過1－2年時間的培養(yǎng)，才能正式擔(dān)負管制崗位的值班。
（五）管制方式。目前，盡管大部分管制區(qū)配備了二次或一、二次雷達，但管制方式還沒有進行根本性的變革，除北京終端區(qū)、深圳進近管制區(qū)實行了雷達管制以外，絕大多數(shù)單位仍采用程序管制，或者雷達監(jiān)視條件下縮小間隔的程序管制。
管制機構(gòu)
航路交通管制中心：也稱區(qū)域管制。對所管制的飛機沿航路和在空域其他部分飛行時進行引導(dǎo)和監(jiān)視。每一個區(qū)域管制中心，均有一個明確的地理區(qū)域，它對所管轄的地理區(qū)域分為若干扇區(qū)。如果備有雷達設(shè)備，這一雷達須能探測整個扇區(qū)，并能監(jiān)視扇區(qū)內(nèi)飛機間的間隔。飛機機組和管制員之間的聯(lián)系用無線電話。在標(biāo)明本中心的管制區(qū)域界限的邊界點上，飛機被交給相鄰的航路交通管制中心或交給進近管制室。
進近管制室：進近管制是管制從飛機場管制塔臺的邊界至距離飛機場50～100公里范圍內(nèi)，從航路交通管制中心把飛機接收過來，并將其引導(dǎo)到所管轄飛機場中的一個飛機場。在提供這樣的引導(dǎo)時，要按順序安排好飛機，使它們均勻地和有秩序地飛往目的地。進近管制室對所管轄的區(qū)域也分為若干個扇區(qū)，以均分管制員的工作負擔(dān)。當(dāng)飛機飛向或飛離飛機場大約10公里時，進近管制室將到達的飛機“交給”飛機場管制塔臺；或飛機場管制塔臺將飛離的飛機“交給”進近管制室。當(dāng)進近管制設(shè)有雷達時，稱為“航站雷達進近管制(TRACON)”。
飛機場管制塔臺：對飛機場上和在飛機場區(qū)內(nèi)所規(guī)定的空域內(nèi)起飛和降落的飛機進行管制，向機組提供關(guān)于風(fēng)、氣溫、氣壓等氣象要素和飛機場上有關(guān)飛行的情報以及管制在地面上除停放場地外所有的飛機。
航路交通管制中心和進近管制室可以設(shè)在飛機場的航管樓內(nèi)，也可以在飛機場外單建。飛機場管制塔臺有的是獨立建筑，有的是建在航管樓的頂層。小型飛機場一般將進近管制的任務(wù)并在飛機場管制塔臺內(nèi)，不單建進近管制室。飛機場管制塔臺應(yīng)布置在便于觀看升降帶飛機起飛和降落的地方，最好設(shè)在跑道中部附近，結(jié)合航站區(qū)的規(guī)劃布置，并服從飛機場的總體規(guī)劃。
管制設(shè)施
20世紀(jì)80年代，空中交通管制用的設(shè)施主要是話音通訊和雷達。
雷達和雷達站雷達的作用是使管制員根據(jù)雷達顯示器發(fā)現(xiàn)的飛機，不間斷地目視觀察和監(jiān)視飛機在空中的位置。以設(shè)備分：一次雷達和二次雷達；以有效作用距離分：近程雷達（100公里左右）、中程雷達(200公里左右)和遠程雷達（350公里）。近程雷達和中程雷達一般用于飛機場區(qū)域內(nèi)，而遠程雷達則多用于航路上。
參考資料
[1]
趙嶷飛,肖瞳瞳,萬俊強. . 中國民航空中交通管制體制演化[J]. : 交通運輸工程學(xué)報, ，2020-2-9
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作者
