浅谈对国内低空保障设施建设的建议

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  引言:
  空域是国家重要资源,其资源价值体现在为公共运输、通用航空和军事航空服务。低空空域是国家空域体系的重要组成部分,由于种种原因我国的低空空域始终没有得到真正的开放,低空空域航空活动收到严格限制,低空空域航空活动量相对于中高空航空活动的活动量真的是少之又少,极低的低空空域利用率直接制约着通用航空的发展。因此对低空空域运行保障的忽视,自然导致为低空空域运行提供的保障设施的建设更是相当匮乏。
  一、我国低空空域运行保障需求要解决的问题
  低空空域运行有着其自身特有的不同于中高空空域运行的特点,这些特点就决定了他的运行保障和中高空空域的运行保障有着它自己独到之处,以及特别的需求。
  (一)通用航空尤其是直升机的航空活动虽然不需要持续保持与空中管制部门的联系但是适当的联系还是很必要的,但是在我国山地丘陵较多尤其是西部山区由于受到地形地势的影响,地空通信受到严重影响,地空通信数据链不稳定,地空数据通信能力不足,不能及时收到管制信息以及即时航空气象情报服务,对低空空域的安全运行产生威胁。
  (二)传统的导航方式虽然能够满足低空空域通用航空器的运行保障,但是沿着特定航线的飞行不是通用航空的活动特点,也不是低空空域的发展方向,传统的导航方式严重制约着低空空域向自由飞行空域迈进的脚步。
  (三)在监视方面,低空空域虽然不需要提供管制服务,航空对其飞行间隔负责,但是仅仅依靠飞行员目视保持航空器之间的间隔的做法是绝对不可取的,把安全的重任全部加于飞行员一人身上是很危险的。
  二、关于通信设施建设的建议
  “叫不到”是低空空域航空活动存在的突出问题之一。目前地空通信主要采用的是甚高频(VHF)通信技术。由于低空空域航空活动飞行高度低,甚高频通信设施受其自身的视线传播限制一个地面太一般只覆盖几百公里的范围,而由于受到地形的影响,一个扇区往往需要几个同频异址台站才能覆盖怎么扇区。因此,所以在低空空域“叫不到”航空器,要归咎于地\空通信设施的建设不完善,虽然其中有自然地理条件干扰无线电通信的原因,而这都是可以通过加强通信设施建设来弥补的,所以“叫不到”的主要原因是民航通信设施的建设不到位。
  随着低空空域开放的呼声日益高涨,以及社会生产生活对低空空域活动需求的不断增长,因此,需要进一步加强民航通信设施基础建设,进一步提高通信能力和通信的可靠性,努力实现民航通信的系统化、网络化、和现代化。以实现对低空空域航空通信的全面覆盖,加强对低空空域运行的保障。
  中国民航未来的低空空域通信设施发展和建设应当主要围绕一下几个方面进行:
  (一)应当完善在我国东部地区实现雷达管制及全国空域结构调整所需要的甚高频通信等其他通信系统的建设。进一步加强VHF遥控通信系统的建设,形成一个完整的、覆盖全国所有航路的VHF地空通信网络
  (二)进一步加强民航数据通信网路的建设,建立Ku波段平面卫星通信网,确保各种通信业务的传输手段安全可靠,提高中继通信传输能力,逐步向航空电信网(ATN)的过渡。
  (三)努力改善中国民航空管通信的综合管理及保障能力,加大通信基础设施的建设,在繁忙空域建设地区局域网,逐步延伸、联成全国民航的高速宽带的广域通信网络。
  三、关于导航设施建设的建议
  传统陆基导航系统的精度低、覆盖受限等缺陷使陆基导航系统不能有效满足低空航空运输系统的需求,由于运能受限而导致的延误增加和航空系统效率降低已经到无法容忍的地步。空管保障能力严重不足,已成为制约我国低空空域发展的瓶颈。可以参照美国低空空域导航设施建设发展思路,在现有地基导航设施不变的情况下,大力发展星基导航系统设施。
  我国西部多高原山区,地形条件复杂,尚有部分西部机场没有引导飞机起降的仪表着陆系统,航路还没有完全实行雷达覆盖,地面辅助导航设备有限,复杂的地形条件和气象条件对飞行安全不利。若全部加装陆基系统,耗资巨大,甚至很多机场由于受地形条件限制根本无法安装。在西部地区,建设星基导航系统,采用新的航空导航、监视手段和协同运行控制系统,不仅会提高飞行的安全性,还将极大地节省投资, 缓解西部地区机场、航路建设需求迫切及耗资巨大的难题。在星基技术得到验证后,在我国东部地区及珠江三角洲地区应用,可以缓解航路繁忙及终端区空中交通拥挤的状况,增加空域容量,缓解管制员的压力,保证飞行安全,减少航班延误。
  卫星导航系统(GNSS)成为新一代空中交通管理系统的基础,从陆基导航系统向星基导航系统过渡已经成为国际航空界的共识。星基导航为主,陆基导航为辅。以卫星导航系统为核心的航空应用迅速推动着飞行方式从现有受管制的被动飞行向未来的自由飞行迈进。而低空空域在美国正是所谓的自由空域、非管制空域,因此大力发展卫星导航系统能够对于中国的低空空域的全面开放,以及对于低空空域航空活动保障具有巨大的意义。
  四、关于监视设施建设的建议
  以往的 ATC系统对低空空域上运行的飞机位置的监视主要是借助于机载二次雷达系统应答机的语音通话,以及飞行员的位置报告来实行程序管制,常常会发生空地通訊错码、飞机位置不够精确、以及 ATC无线电通信频率拥挤等显现。以及由于低空空域航空器飞行高度较低,甚至超出了雷达的探测能了范围,以及受地形地势的影响,低空航空器在雷达屏幕上时隐时现,不能稳定显示,严重影响低空空域航空活动的安全运行。因此,建设自动相关监视系统尤其重要,特别是直接对低空通用航空十分实用的广播式自动相关监视(ADS-B)的建设。
  五、小结
  随着中国民航的飞速发展,以及社会和国民经济发展的需要,国内对低空空域开放的呼声越来越高,低空空域的开放只是时间的问题,是肯定要开放的。低空空域运行所需保障设施的建设不足也越来越明显,严重制约着低空空域开放的脚步,只有把低空空域运行所需保障设施建设的更加完善,将空域保障的建设做到位,才能真正做到保障低空空域航空活动安全、有序的运行,才能进一步加快我国低空空域的开放与发展的脚步。通用航空活动高速发展也必将创造更大的社会效应和经济效应,通用航空将充分发挥其应有的作用,为社会为人民做出巨大的贡献。
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