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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、導航技術和監(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。在管理空域內進行間隔劃分，飛機間的水平和垂直方向間隔構成空中交通管理的基礎。由導航設備、雷達系統(tǒng)、二次雷達、通信設備、地面控制中心組成空中交通管理系統(tǒng)，完成監(jiān)視、識別、導引覆蓋區(qū)域內的飛機。
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 |
展開
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，也要受到專門機構的指揮與調度，這就是空中交通管制（air traffic Control）。
1、利用通信、導航技術和監(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備。
4、在管理空域內進行間隔劃分，飛機間的水平和垂直方向間隔構成空中交通管理的基礎。
5、由導航設備、雷達系統(tǒng)、二次雷達、通信設備、地面控制中心組成空中交通管理系統(tǒng)，完成監(jiān)視、識別、導引覆蓋區(qū)域內的飛機。
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：
4、時間的限制：為了防止飛機在天空出現危險接近或相撞，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)、軍事要地空域不準飛入，列為“空中禁區(qū)”。
6、地面保障設施的限制：為安全可靠地完成飛行任務，地面保障設施有：通信和導航、雷達、氣象、航行指揮、搜索和救援等，一旦這些設備不完備或出現故障．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，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
程序管制方式對設備的要求較低，不需要相應監(jiān)視設備的支持，其主要的設備環(huán)境是地空通話設備。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，經批準后方可實施。飛行計劃內容包括飛行航路（航線）、使用的導航臺、預計飛越各點的時間、攜帶油量和備降機場等。空中交通管制員根據批準的飛行計劃的內容填寫在飛行進程單內。當空中交通管制員收到航空器機長報告的位置和有關資料后，立即同飛行進程單的內容校正，當發(fā)現航空器之間小于規(guī)定垂直和縱向、側向間隔時，立即采取措施進行調配間隔。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、導航設施的建設，并協同有關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
雷達管制員根據雷達顯示，可以了解本管制空域雷達波覆蓋范圍內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據。二次監(jiān)視雷達是一種把已測到的目標與一種以應答機形式相配合設備協調起來的雷達系統(tǒng)，能在顯示器上顯示出標牌、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，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)達的國家已經全面實現了雷達管制，而中國民航正逐步在主干航路實現雷達管制。
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)。在上述劃定空域內提供空中交通服務的單位，相應的是管制塔臺、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。進近管制室負責進近管制區(qū)的空中交通管制服務，根據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)，指在中國領空內，7000米（含）以上空間劃分的若干高空管制區(qū)，根據實際情況，7000米（不含）以下劃分的若干中低空管制區(qū)，各管制區(qū)的范圍是依據其管制能力和地理特點劃定。分別負責高空或中、低空管制區(qū)的空中交通管制服務的高空區(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計位置半徑8公里內的最高障礙物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計位置半徑8公里內的最高障礙物300米。
高度層配備，在～定的航線角范圍內，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：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
為了保證飛行安全，每個國家都有嚴格的空中交通管理法規(guī)，健全的管制機構和相應的設備和設施。除了保障空中交通安全以外，空中交通管制部門還擔負著協調各部門對空域的使用、為國土防空系統(tǒng)提供空口目標識別情報、預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。
保證一切飛機的飛行活動隨時受地面指揮調度的管理，嚴格按計劃（高度和航線）飛行；有效利用空間，保證空中交通有秩序進行；保證準確與安全的導航勤務，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)域飛機的有關數據和代號，以便采取必要措施；必要時提供有關迷航、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、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，嚴格按預定時間、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度。
實現條件
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準的航空法規(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；
③要有健全的管理體制和管理機構；
④要有一套現代化的空中交通管制設備，包括通信設備（地空/空地通信和衛(wèi)星通信），近程、遠程和進場著陸導航設備，覆蓋整個空域的雷達監(jiān)視設備，這些設備都由計算機聯網，實施高度自動化的控制和管理；
⑤要有一支訓練有素的空中交通管制人員，以保證空管的高質量和高效率；
⑥要建立空中交通管制科研機構，不斷研究和開發(fā)新的空中交通管制系統(tǒng)，以適應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。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。
現狀
空中交通管制
（二）空域管理。全國劃設飛行情報區(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；絕大多數民用機場（含軍民合用機場）均設置了塔臺管制區(qū)域。
（三）空管設施。經過不斷的建設，基本形成了比較完善的通信、導航、情報、氣象保障系統(tǒng)。通信保障方面，在全國絕大多數民用機場配置了衛(wèi)星語音地面站和衛(wèi)星數據地面站，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)配備了甚高頻轉播臺，在中國東部地區(qū)實現了7000米以上甚高頻對空通信的覆蓋。導航保障方面，絕大多數民用機場配備了儀表著陸系統(tǒng)、全向信標和測距儀，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，正在建設航行情報自動化系統(tǒng)，航行通告及航行資料制作技術有了明顯改進。氣象保障方面，各機場配備了氣象觀測、預報設備，部分機場配備了氣象雷達、自動觀測系統(tǒng)、氣象衛(wèi)星云圖接收設備，為航班飛行及時提供了所需的氣象資料。
（四）人員素質。民航空管系統(tǒng)現有管制、航行情報、通信、導航、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，各級一直比較重視，有專門培訓管制員的高等院校，有較為完整的管制員訓練大綱，有良好的現代化教學設施，有嚴格的管制員考核制度。管制員的訓練擬分三步進行，即養(yǎng)成訓練、資格訓練和提高訓練。養(yǎng)成訓練主要有中國民航大學、民航飛行學院以及南京航空航天大學擔任，每年畢業(yè)300人左右。資格訓練、提高訓練由各級空管部門組織，通過跟班見習、執(zhí)照考核、送國外培訓、專題研討等形式進行。一個管制學員通常經過1－2年時間的培養(yǎng)，才能正式擔負管制崗位的值班。
（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
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)。如果備有雷達設備，這一雷達須能探測整個扇區(qū)，并能監(jiān)視扇區(qū)內飛機間的間隔。飛機機組和管制員之間的聯系用無線電話。在標明本中心的管制區(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，從航路交通管制中心把飛機接收過來，并將其引導到所管轄飛機場中的一個飛機場。在提供這樣的引導時，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。當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。當進近管制設有雷達時，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)內所規(guī)定的空域內起飛和降落的飛機進行管制，向機組提供關于風、氣溫、氣壓等氣象要素和飛機場上有關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在飛機場的航管樓內，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并在飛機場管制塔臺內，不單建進近管制室。飛機場管制塔臺應布置在便于觀看升降帶飛機起飛和降落的地方，最好設在跑道中部附近，結合航站區(qū)的規(guī)劃布置，并服從飛機場的總體規(guī)劃。
管制設施
20世紀80年代，空中交通管制用的設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雷達顯示器發(fā)現的飛機，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，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]. : 交通運輸工程學報, ，2020-2-9
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