《知識》空中交通管制(Air Traffic Control)介紹



透過飛機動態追蹤服務觀看全球飛機,如螞蟻般密密麻麻的飛機要怎樣才不會撞在一起?天空中就算有許多飛機一同飛行,卻不會發生碰撞等意外事故,都歸功於背後有一群航空管制員,致力於「空中交通管制(Air Traffic Control, ATC)」管理空中交通,讓飛機安全順利飛行,並依照空中交通狀況,從地面向機師下達準確的指令。延伸閱讀:《知識》飛航服務總台 - 空中交通管制員介紹

航空管制員負責管理飛機的起降、飛行、提供航線指引,皆須遵行「飛航管理程序(Air Traffic Management Procedure, ATMP)」。ATMP載明了飛航專用術語、飛航管制通則、飛航管制等各種施行細節等,是每一位航空管制員都必須熟讀並活用的重要規範。

飛航管理有三大原則:安全、有序、效率。其中,「安全」是最重要的 ,遵循「飛航管理程序」,管制員下指令時皆須以保障班機與乘客安全為優先考量。


飛航管理三部曲:機場管制、近場管制、航路管制
飛航管理主要是依照空域的劃分,分成三個不同的階段,在這三個不同階段當中,由不同的航管單位負責,說明如下:

1. 機場管制(又稱塔台管制)
飛機在機場地面移動、滑行或起飛,以及降落時的落地、滑行至停機坪,屬機場管制,由機場內的塔台負責。管制員主要以目視管制方式,掌握機場內及機場附近的動態,並以無線電提供航機起飛、降落、滑行等導引及管制服務。在此階段中,有可能會因無人機、動物等障礙物闖入機場而影響航機起降;另外可能遭遇的臨時狀況,還包括氣候不佳、鄰近國家臨時實施流量管制,導致無法按時起降。此階段的管制員要隨時注意場面狀況,得隨時緊急應變。

2. 近場管制(又稱終端管制)
飛機從機場起飛後的爬升階段和降落前的下降階段,屬近場管制。近場管制則負責剛起飛及準備要降落的航機,主要透過雷達掌握航機的位置、高度和空速等資訊。台灣設有兩個近場台,一是於北部飛航服務園區,設有台北近場管制塔台、另一則是於南部飛航服務園區,設有高雄近場管制塔台。

3. 航路管制(又稱區域管制)
當飛機爬升至2萬呎以上之高度後,則由區域管制中心提供航路管制服務。飛行在2萬呎以上的航機,就離開了近場管制的範圍,並進入航路管制。航路管制的空域劃分已經來到國家與國家之間。在台灣附近的航機於航路管制階段歸台北區域管制中心管理。無論是離場、到場或是過境的航機,皆歸其管理。航路管制主要以航管系統所顯示之雷達監視資訊管制航機,並且提供安全隔離。


如何建構出「安全的」飛航管理系統?
飛航管理範疇相當廣泛,包含資訊科學、機械工程、數學、物理學、航空工程學、心理學、社會學等各式學門,並仰賴各種飛機上及地面上軟體、硬體等地面基礎設施相互作用,組成一套「飛航管理系統」。飛航管理系統的建構,主要可概分為兩類:

第一類:設計構想是嘗試減少系統本身產生的錯誤,例如提升軟硬體的可靠度,也可說是訓練機師和管制員不出錯。這類想法稱為「抗誤」(error-resistant)。

第二類:設計構想是企圖將系統設計成就算發生錯誤也不會馬上引發事故,稱為「容錯」(error-tolerant)。特別是重大事故多由稀少事件的連鎖效應所引發。延伸閱讀:《知識》飛航管制系統的「抗誤」及「容錯」設計

新一代的CNS/ATM飛航管理概念,結合了衛星導航及數據化傳輸。在通訊方面,「管制員-駕駛員資料鏈結通信(Controller-pilot data link communications, CPDLC)」是一大特色。CPDLC是一個管制員與駕駛員之間,利用衛星數據資料代替無線電口語通話的系統。

今後全球航空交通需求預估仍會持續增加,僅憑藉航空管制員或因循經驗法則處理,似乎已無法應對未來的航空交通量,在這種危機感之下,催生出嘗試以科學觀點切入飛航管理的飛航管制科學。


-
資料來源: