空中交通管制如何运作

由:克雷格•Freudenrich博士。|

在美国的航空旅行高峰期,大约有5000架飞机飞机每小时都在天空中。这意味着每天大约有5万架飞机在我们的天空中飞行。这些飞机是如何避免相撞的呢?空中交通如何进出机场机场还是横跨全国?

确保商业和私人飞机安全运行的任务落在空中交通管制员的肩上。他们必须协调数千架飞机的行动,保持它们之间的安全距离,在机场起飞和降落时指挥它们,在恶劣天气时指挥它们,确保交通顺畅,尽量减少延误。

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当你想到空中交通管制时,你可能会想到机场塔里的男男女女。然而,空中交通管制系统要比这复杂得多。在这篇文章中,我们将研究美国的空中交通管制。我们将跟踪一架飞机从起飞到抵达,看看不同的控制员,每个人做什么,他们使用的设备和他们是如何训练的。

空域和空中交通管制

美国领空分为21个区(中心),每个分区被划分为扇区。在每个区域内还有部分空域,直径约50英里(80.5公里),称为TRACONTerminalR阿达尔月一个方法反对加热器)空域。在每个TRACON空域内都有一些机场,每个机场都有自己半径5英里(8公里)的空域。

空中交通管制系统,由美国联邦航空管理局是围绕这些空域划分而设计的。空中交通管制系统的划分如下:

  • 空中交通管制系统指挥中心(ATCSCC)ATCSCC监督所有空中交通管制。它还在出现问题(恶劣天气、交通超载、停运跑道)的中心内管理空中交通管制。
  • 航路交通管制中心有一个航线对于每一个中心。每个ARTCC管理其中心的所有区域内的交通,但TRACON空域和当地机场空域除外。
  • 终端雷达进近控制-TRACON处理离开和接近的飞机在其空间内。
  • 空中交通管制塔(ATCT) -一个正规位于每个有定期航班的机场。塔台负责所有起飞、降落和地面交通。
  • 飞行服务站(FSS)fs为私人飞行员提供进出小型机场和农村地区的信息(天气、路线、地形、飞行计划)。它在紧急情况下协助飞行员,并协调失踪或逾期飞机的搜救行动。

飞机通过不同的空域分区的移动很像玩家通过一个“区域”防御篮球或者足球队可能会使用。当一架飞机通过一个空域分区时,它会受到负责该空域分区的一个或多个空中交通管制员的监控。空管人员监视这架飞机,并向飞行员下达指令。当飞机离开那个空域区进入另一个空域区时,空中交通管制员将其移交给负责新空域区的管制员。

一些小型飞机的飞行员仅凭目视飞行(目视飞行规则或目视)。美国联邦航空局不要求这些飞行员提交飞行计划,除了FSS和当地塔台外,主流空中交通管制系统不为这些飞行员提供服务。大型商业航班的飞行员使用仪器飞行(仪表飞行规则(IFR),所以它们可以在各种天气下飞行。他们必须提交飞行计划,并由主流空中交通管制系统提供服务

接下来,我们将在商业航班起飞前办理登机手续。

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飞行概况和飞行前准备

假设你正在飞越美国,也许是从纽约飞往旧金山。你的航班,和其他航班一样商业航空公司飞行,遵循一个典型的轮廓:

  1. 起飞前的-这部分飞行从地面开始,包括飞行检查,从滑行到跑道上。
  2. 起飞-飞行员启动飞机,在跑道上加速滑行。
  3. 离开-飞机离开地面,爬升到巡航高度。
  4. 途中-飞机通过一个或多个中心空域,接近目的地机场。
  5. 血统-飞行员降落并操纵飞机到达目的地机场。
  6. 方法-飞行员将飞机对准指定的着陆跑道。
  7. 着陆-飞机降落在指定跑道上,滑行到目的地登机口,停在航站楼。

起飞前的

在你为飞机做准备的时候检查你的行李走到登机口,你的飞行员检查你的飞机,并向塔台提交飞行计划——所有IFR飞行员必须在从登机口推出前至少30分钟提交飞行计划。你的飞行员会检查预定航线沿线的天气情况,绘制航线地图并将计划存档。飞行计划包括:

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  • 航空公司名称和航班号
  • 飞机和设备的类型
  • 预期空速和巡航高度
  • 航班路线(出发机场、过境中心和目的地机场)

你的飞行员把数据传送到塔台。

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飞行进度条的例子

在塔台,有个控制员叫飞行数据的人查看天气和飞行计划信息,并将飞行计划输入FAA主机。计算机生成一个飞行进度条这将在整个飞行过程中从控制员传递到控制员。飞行进度条包含在飞行过程中跟踪飞机的所有必要数据,并不断更新。

一旦飞行计划获得批准,飞行数据人员将向您的飞行员(清关送货),并将该条带传递给塔中的地面控制器。

地面控制器负责所有地面交通,包括飞机从登机口滑行到起飞跑道,从降落跑道滑行到登机口。当地面控制人员确定安全后,他/她会指示你的飞行员将飞机从登机口推回去(航空公司的工作人员会操作拖船将飞机推回去,并引导飞机离开登机口区域)。当你的飞机滑行到跑道上时,地面控制员会监视机场所有的滑行道,并使用地面雷达跟踪所有的飞机(在恶劣天气下尤其有用),以确保你的飞机不会穿过正在运行的跑道或干扰地面车辆。地面控制员与你的飞行员交谈广播并给他指示,比如从哪条路滑行,在哪条跑道起飞。一旦你的飞机到达指定的起飞跑道,地面控制员就会把这条带交给当地控制员。

本地控制器在塔中监视机场上空的天空,并使用地面雷达跟踪飞机。他或她负责保持飞机起飞时的安全距离。当地控制人员在确认安全的情况下给飞行员最后的起飞许可,并为起飞控制人员提供新的无线电频率。一旦得到许可,飞行员必须决定是否可以安全起飞。如果安全的话,他会加速飞机沿着跑道滑行。当你离开地面时,当地控制人员将你的飞机电子化交给为你的起飞机场提供服务的TRACON设施的起飞控制人员,但在飞机离机场5英里前仍会监控飞机。你的飞行员现在和起飞管制员交谈。

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起飞,途中和降落

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飞机在飞行过程中遇到的各种空中交通管制设施

一旦飞机起飞,飞行员会启动飞机内部的应答器。的应答器检测输入雷达信号和广播被放大、编码无线电信号在探测到的雷达波的方向。应答器信号向控制人员提供飞机的航班号、高度、航速和目的地。一个代表飞机的光点出现在控制员的雷达屏幕上,旁边是这个信息。控制器现在可以跟随你的飞机。

飞机的应答器将飞行数据传送给来袭的雷达信号。

离开控制器位于TRACON设施内,在其领空内(50英里/80公里半径)可能有几个机场。他或她使用雷达监视飞机,并必须在上升的飞机之间保持安全距离。起飞管制员会给你的飞行员指令(航向、速度、上升速率),让他们有规律地跟随上升通道通过TRACON空域。

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起飞管制员会在上升至飞行途中监控你的飞行。当你的飞机离开TRACON空域时,起飞管制员会把你的飞机送到中心控制器(ARTCC控制器)。每次你的飞机经过两个控制员之间时,更新的飞行进度单就会打印出来并分发给新的控制员。

途中和降落过程

一旦你的飞机离开了TRACON空域,它将进入ARTCC空域的一个区域,在那里它将受到至少两名空中交通管制员的监控。的雷达副控制器在你的飞机进入该区域前5到30分钟收到飞行计划信息。副控制员与负责该部门的雷达控制员一起工作。的雷达控制器负责所有空对地通信,保持部门内飞机的安全隔离,并与其他部门和/或中心协调活动。管制员必须监测高空(24000英尺以上/7320米)和低空(24000英尺以下)空域。中心控制员向飞行员提供最新的天气和空中交通信息。它们还向飞行员提供有关速度和高度等方面的指示,以保持同一扇区内飞机之间的安全距离。他们监视你的飞机直到你离开他们的区域。然后他们把数据传递给另一个扇区的控制者。

另一个控制器,叫做雷达控制器,在交通繁忙时协助雷达及相关雷达管制员,监视雷达屏幕,协助维持空中交通顺畅。

当你在享受美食、零食、飞机上的电影或窗外的风景时,你的飞机从一个区到另一个区,从一个中心到另一个中心。在每个扇区,中心控制员用无线电向飞行员发出指令。你的飞机可能不得不改变原飞行计划,以避开恶劣天气或拥挤的区域。您的飞行员可能会要求改变高度以避免或减少乱流。这种在飞行员和中央控制人员之间的来回飞行一直持续到你到达距离旧金山(目的地)150英里(241公里)的地方。此时,中心控制员将指挥所有飞往旧金山的飞机从高空移动到低空,并将正在降落的飞机合并成一个单列纵队向机场飞去。控制员向飞行员发出指令,例如改变航向、速度和高度,使你的飞机与其他飞机保持一致。根据交通情况,空管员可能会让你的飞机进入等待模式,这是每个机场的标准路线,你在那里等待,直到机场可以处理你的抵达。在飞机进入TRACON领空之前,控制员会继续向飞行员提供方向。

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进近和着陆

在旧金山湾区的TRACON空域,为来往于机场的东侧空中交通提供出发和进场通道。(点击图片查看大图。)"width=
在旧金山湾区的TRACON空域,为来往于机场的东侧空中交通提供出发和进场通道。(点击图片查看大图。)
图片由美国联邦航空管理局提供

当你降落的飞机距离旧金山机场50英里时,就进入了TRACON的领空。一个控制器方法指示你的飞行员调整飞机的航向、速度和高度,以排成直线,并准备沿着标准进近走廊降落。然后飞行员将飞机对准跑道。当你距离跑道10英里(16公里)时,进近管制员将你的飞机交给机场塔台的当地管制员。

着陆

机场塔台的当地管制员用双筒望远镜和地面雷达检查跑道和跑道上方的天空(当地和地面管制员是唯一获准在执行其职责时使用视觉信息的管制员)。当当地控制人员确定安全时,他/她会给你的飞行员降落许可。本地控制员还为你的飞行员更新天气状况,并监测你的飞机和其他降落飞机之间的距离。

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塔台的空中交通管制员用视觉和雷达工具监测起飞、降落和地面交通。"width=
塔台的空中交通管制员用视觉和雷达工具监测起飞、降落和地面交通。

一旦你降落,当地的控制员会把你的飞机引导到出口滑行道上,告诉你的飞行员地面控制员的新无线电频率,然后把你的飞机交给地面控制员。

地面控制员监视跑道和滑行道,并使用地面雷达信息确保滑行的飞机不会穿过有效的跑道或干扰地面车辆。他或她会把你的飞机引导到相应的登机口。航空公司的地面人员用手势帮助飞行员将飞机停在登机口。

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事业和担忧

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空中交通管制员培训TRACON系统

空中交通管制员需要具备哪些条件?作为一名地面控制员,你必须用短暂的一瞥记住飞机在跑道和滑行道上的位置。本地、TRACON和ARTCC控制器必须能够在三维空间中思考和可视化。所有的空管人员都必须能够从他们听到的信息中收集信息,迅速做出决定,并了解自己以及其他国家领空的地理位置。他们必须能够阅读和解释符号,并从航线标题和速度预测飞机的位置,他们必须能够高度集中注意力。要测试你作为空中交通管制员的技能,请参阅“门到门”CD ROM:学生活动和职业指导包的第17至67页。

各级空中交通管制员均受雇于美国联邦航空局.要成为一名空中交通管制员,你必须通过联邦公务员系统的申请,并通过一项评估你履行管制员职责能力的笔试。抽象推理和三维空间可视化是考试的重点。申请人必须有三年的工作经验,四年的大学学位或两者兼具。

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如果你被接受参加培训计划,你将参加俄克拉荷马州俄克拉荷马城的联邦航空局学院,接受7个月的培训。在那里,您将学习空中交通管制系统、设备、法规、程序和飞机性能。毕业前你需要通过期末考试。

毕业后,你将在从机场塔台到艺术中心的全国各地积累工作经验。你必须获得各种职位的认证,如地面控制员、雷达副控制员和雷达交接控制员。你将被要求通过每年的身体检查,半年的表现检查和定期的药物筛选。空中交通管制岗位是竞争激烈的工作,而且空中交通管制人员的劳动力相对年轻(大多数是在20世纪80年代空中交通管制人员罢工后聘用的,当时罗纳德·里根(Ronald Reagan)总统下令解雇所有罢工的空中交通管制人员)。

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空中交通管制问题

自从美国联邦政府解除对航空的管制以来,航空旅行急剧增加航空公司20世纪70年代的工业。然而,建设新机场跑道也跟不上空中交通的增长。这给空中交通管制系统带来了过重的压力,每天要处理近5万架次航班,预计这个数字在不久的将来还会增加。为了处理这些航班,避免延误和碰撞美国联邦航空局和NASA已经开发了现代软件,升级了现有的主机和语音通信系统,并建立了全面的系统全球定位系统(GPS)(全球定位系统)的能力,以帮助空中交通管制员跟踪和与飞机通信。美国联邦航空局目前正在重新设计美国领空,为增加的交通留出更多空间。例如,美国军方已经释放了北卡罗来纳州海岸附近以前受到限制的空域,供商用飞机使用。这些努力应有助于缓解交通和减少延误在短期内;然而,通过建设新的跑道和机场来增加机场容量是最终解决问题的方法。

欲知更多有关空中交通管制及相关主题的资料,请浏览下一页的连结。

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最初发布:2001年6月12日

空中交通管制常见问题解答

空中交通管制如何运作?
当一架飞机在空中飞行时,相应地区和部门的空中交通管制员会监视它的飞行。当一架飞机进入另一个区域时,交通管制官将这一信息传递给新的部门进行控制。
美国空中交通管制有多少个部门?
美国的空中交通管制由联邦航空局负责。空中交通管制系统下设“空中交通管制系统指挥中心”、“空中航线交通管制中心”、“空中交通管制塔”、“机场雷达进近管制”和“飞行服务站”五个分区。
空中交通管制员一天工作几个小时?
在美国联邦航空管理局(FAA),大多数空中交通管制员的工作时间是8小时一班,包括用餐时间。然而,有些人也会轮流工作9到10个小时。联邦航空局法律不允许空管人员每班工作超过10小时。
为什么空中交通管制员必须在31岁以下?
美国联邦航空局对新空中交通管制员的年龄限制为31岁,因为他们发现(通过实际研究),年龄越大的人越不可能完成所需的广泛培训计划。
为什么空中交通管制员必须在56岁退休?
年纪大了往往会带来诸如记忆力减退、听力丧失、抗压力能力下降、决策迅速和注意力不集中等问题。由于空中交通管制员是一项紧张的工作,美国联邦航空局规定,56岁前必须退休。

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