空域,空中交通管制和使其运作的技术
据美国联邦航空管理局(FAA)称,美国上空同时有大约7000架飞机。
这个数字预计只会在未来15年内增加,并且将所有这些飞机纳入我们目前的空域结构将继续变得更加困难。 美国联邦航空局的下一代航空运输系统(NextGen)承诺改造目前的空域系统,以优化空域的使用,减少排放,节省燃油并减少航班延误。 然而,在NextGen全面实施之前,我们目前的空域系统已经足够。
空域
FAA将空域分为四类:
- 受管制的空域 - 繁忙机场周围的空域,飞机航线以及18,000英尺以上的空域。 美国联邦航空局进一步将这个空域划分为A,B,C,D和E空域,每个空域都有不同的尺寸和规则。
- 不受控制的空域 - 任何未受控制的空域。
- 特殊用途空域 - 限制,禁止,警告和警戒区域以及军事行动区域(MOAs)。
- 其他空域 - 用于临时航班限制的空域。
空中交通管制中心
NAS不仅涉及当地机场的控制塔。 在典型的航班上,飞行员将在以下每个地方与管制员进行沟通:
- ARTCC - 美国的空域分为22个区域,每个区域由空中交通管制中心或ARTCC控制。 当一架航班从一个ARTCC地区跨越边界到另一个时,空中交通管制员将该航班的通信责任转交给下一个地区的ARTCC管制员。
- TRACON - 终端雷达进近控制(TRACON)被简称为“接近”飞行员。 当飞机靠近机场时,ARTCC控制器将通信传输给TRACON控制器,TRACON控制器将协助飞机抵达其航班的部分。
- ATCT - 当地空中交通管制塔台(ATCT)的管制员负责相关机场交通格局中的飞机。 一旦飞机进入当地的机场交通模式区域,它将被交给ATCT,在那里管制员将监督其最终进场和着陆。 地面管制员也是ATCT的一部分,负责监督出租车和登机口的运营。
- FSS - 目前有六个航班服务站(FSS)正在运行。 飞行服务专家协助飞行员进行飞行前计划,天气简报以及与飞行员飞行路线相关的其他信息。
技术
除了已使用多年的许多不同技术之外,航空业还在不断开发新技术,以使飞行员和管制员的系统更高效,更简单和更安全。 这只是其中的几个:
- 雷达 - 目前,NAS非常依赖地面雷达系统运行平稳。 地面雷达发射无线电波,反射飞机。 然后将来自飞机的信号解读并以数字方式发送至ARTCC,TRACON或ATCT的计算机屏幕。
- 标准无线电 - 飞行员和控制器直接与VHF(甚高频)和UHF(超高频)无线电通信。
- CPDLC - 控制器飞行员数据链通信,顾名思义,是控制器和飞行员通过数据链路进行通信的一种方法。 这种类型的通信在无线电无法使用的情况下非常方便,同时也减少了无线电拥塞。
- GPS--一种导航设备, 全球定位系统是航空最精确和最流行的空中导航方式,也是NextGen计划的面包和黄油。
- ADS-B - 近年来,一种名为ADS-B (自动相关监视 - 广播)的系统已成为流行的一种手段,可以帮助飞行员和管制员更好地了解飞行过程中的空中交通,天气和地形。
下一代航空运输系统
我们目前的空中交通系统获得飞机,他们需要安全和有组织地使用新老技术。 虽然我们目前的国家空域系统运行良好多年,但对于今天天空中的空中交通量来说,这并不是最理想的。 我们看到跑道更拥挤,机场延误,燃料浪费和收入损失比以往任何时候都要多。 但有希望:NextGen计划旨在通过寻找处理增加的流量和改进整个系统的方法来改进当前的NAS。