空中交通管制如何运作

由:克雷格·弗洛伊德里奇博士|

在美国的航空旅行高峰期,大约有5000架飞机每小时都在天上。这意味着每天大约有5万架飞机在我们的天空中飞行。这些飞机如何避免相互碰撞呢?空中交通如何进出机场还是整个国家?

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

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当你想到空中交通管制时,脑海中可能会浮现出机场塔顶上的男人和女人的画面。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。我们将跟随一架飞机从起飞到抵达,看看涉及到的各种管制员,每个人做什么,他们使用的设备以及他们是如何接受训练的。

空域和空中交通管制

美国领空分为21个区(中心)乐动体育网站5.0,并将每个地带划分为扇区。在每个区域内还有部分空域,直径约50英里(80.5公里),称为乐动体育网站5.0TRACONTerminalR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,每个机场都有自己的空域,半径为5英里(8公里)。

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。空中交通管制系统分为:

  • 空中交通管制系统指挥中心(ATCSCC) - TheATCSCC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、跑道失灵)的中心内管理空中交通管制。
  • 航路交通管制中心(ARTCC) -有一个航线对于每个中心。每个ARTCC管理其中心所有区域内的交通,除了TRACON空域和本地机场空域。
  • 终端雷达进近控制-TRACON在其空间内处理离港和接近的飞机。
  • 空中交通管制塔(ATCT) - An正规位于每个有定期航班的机场。指挥塔负责所有的起飞,降落和地面交通。乐动体育网站5.0
  • 飞行服务站(FSS) - Thefs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,并协调失踪或过期飞机的搜索和救援行动。

飞机在不同空域的移动很像球员在篮球或足球队可能使用的“区域”防守中移动。当一架飞机通过某一空域时,它受到负责该空域的一名或多名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发出指令。当飞机离开那个空域进入另一个空域时,空中交通管制员把它交给负责新空域的管制员。

一些小型飞机的飞行员仅凭视觉飞行(目视飞行规则,或VFR)。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,主流空中交通管制系统也不为他们提供服务。乐动体育网站5.0大型商业航班的飞行员使用仪器飞行(仪表飞行规则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。
  3. 离开-飞机离开地面,上升到巡航高度。
  4. 途中-飞机通过一个或多个中心空域并接近目的地机场。
  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降落跑道。
  7. 着陆-飞机降落在指定跑道上,滑行至目的地登机口,停在航站楼。

起飞前的

在你准备飞行的时候托运行李走到登机口,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返回前至少30分钟提交飞行计划。你的飞行员检查预定航线沿线的天气情况,绘制航线地图并存档计划。飞行计划包括:

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  • 航空公司名称及航班号
  • 飞机和设备的类型
  • 预期空速和巡航高度
  • 飞行路线(起飞机场、途经中心、目的地机场)

你的飞行员把数据传给塔台。

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飞行进度条的示例

在控制塔中,一个叫做乐动体育网站5.0飞行数据员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器传递到控制器。飞行进度条包含了在飞行过程中跟踪飞机的所有必要数据,并不断更新。

一旦飞行计划被批准,飞行数据人员就会给你的飞行员放行(清关送货)并将数据条传递给塔台的地面控制器。

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和从降落跑道滑行到登机口。当地面控制人员确定安全后,他/她会指挥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车将飞机推回去,并将飞机引导出登机口区域)。当你的飞机滑行到跑道时,地面管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),确保你的飞机不会越过活跃的跑道或干扰地面车辆。地面管制员和你的飞行员通话广播并给他指示,比如从哪条路滑行,从哪条跑道起飞。一旦你的飞机到达指定的起飞跑道,地面管制员将这条带子传给当地管制员。

本地控制器塔台监视机场上空的天空,并使用地面雷达跟踪飞机。他或她负责在飞机起飞时保持飞机之间的安全距离。当地管制员在认为安全的情况下给飞行员最后的起飞许可,并为起飞管制员提供新的无线电频率。乐动体育网站5.0一旦得到许可,你的飞行员必须决定起飞是否安全。如果是安全的,他会加速飞机沿着跑道滑行。当你离开地面时,本地管制员将你的飞机以电子方式交给起飞管制员,该管制员为你的起飞机场提供服务,但仍然监视飞机,直到飞机距离机场5英里。你的飞行员现在和起飞管制员对话。

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出发,途中和下降

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飞机在飞行中遇到的各种空中交通管制设施

一旦飞机起飞,飞行员就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经过放大、编码无线电信号在探测到的雷达波方向。应答器信号向控制人员提供飞机的航班号、高度、空速和目的地。乐动体育网站5.0一个代表飞机的光点出现在管制员的雷达屏幕上,旁边是这些信息。控制器现在可以跟踪你的飞机了。

飞机的应答器将飞行数据传输给传入的雷达信号。

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离开控制器位于TRACON设施内,在其空域内(半径50英里/80公里)可能有几个机场。他或她使用雷达监视飞机,必须与上升的飞机保持安全距离。起飞管制员向你的飞行员发出指令(航向、速度、上升速度),让他们定期遵守上升通道通过TRACON空域。

起飞管制员在上升到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)。每次你的飞机经过控制中心时,更新的飞行进度表就会被打印出来并分发给新的控制中心。乐动体育网站5.0

途中和下降

一旦您的飞机离开TRACON空域,它将进入ARTCC空域的一个扇区,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。副管制员与负责该扇区的雷达管制员一起工作。的雷达控制器负责所有空对地通信,保持隔离区内飞机的安全隔离,并与其他隔离区和/或中心协调活动。管制员必须监测高空(24000英尺/7320米以上)和低空(24000英尺以下)空域。中心控制人员为飞行员提供最新的天气和空中交通信息。他们也会在速度和高度等方面给你的飞行员指示,以保持他们扇区内飞机之间的安全距离。他们监视你的飞机直到它离开他们的区域。然后他们把它传递给另一个扇区的控制器。

另一个控制器称为雷达切换控制器乐动体育网站5.0,在交通繁忙时协助雷达及副雷达管制员,观察雷达屏幕,协助维持顺畅的空中交通。

当你在享受美食、零食、机上电影或窗外的风景时,你的飞机从一个扇区经过另一个扇区,从一个中心经过另一个中心。在每个扇区,控制中心用无线电向飞行员发出指令。你的飞机可能不得不改变原来的飞行计划,以避开恶劣天气或拥挤的区域。你的飞行员可能会要求改变高度以避免或减少乱流。这样在飞行员和中央控制人员之间来回切换,直到你到达距离旧金山(目的地)150英里(241公里)的地方。此时,中心管制员指挥所有飞往旧金山的飞机从高空向低空移动,并将下降的飞机合并成一个朝向机场的纵队。管制员向飞行员发出指令,如改变航向、速度和高度,使你的飞机与其他飞机保持一致。根据交通状况,空管员可能不得不将你的飞机置于等待模式,这是每个机场的标准航线,在那里你等待机场可以处理你的到达。管制员继续给你的飞行员指示方向,直到你的飞机进入TRACON空域。

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进近及降落

从旧金山湾区TRACON空域的机场出发和进场的向东空中交通走廊。(点击图片查看大图。)"width=
从旧金山湾区TRACON空域的机场出发和进场的向东空中交通走廊。(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,它就在TRACON的空域内。一个控制器方法指挥你的飞行员调整飞机的航向、速度和高度,以排成一行,并准备沿着标准进近走廊降落。然后你的飞行员将你的飞机对准跑道。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

机场塔台的本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(本地和地面管制员是唯一获准在执行职责时使用视觉信息的管制员)。当当地管制人员确定安全时,他或她会给你的飞行员降落许可。本地管制员还为飞行员更新天气状况,并监控您的飞机与其他着陆飞机之间的距离。

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塔台的空中交通管制员用视觉和雷达工具监控起飞、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控起飞、降落和地面交通。

一旦你降落,当地管制员将你的飞机引导到出口滑行道,告诉你的飞行员地面管制员的新无线电频率,并将你的飞机交给地面管制员。

地面管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越过活跃的跑道或干扰地面车辆。他或她会引导你的飞机到达相应的候机楼门。航空公司的地勤人员用手势协助飞行员将飞机停在登机口。

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职业和关注点

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空中交通管制员培训TRACON系统

怎样才能成为一名空中交通管制员?作为一名地面管制员,你必须记住飞机在跑道和滑行道上的位置,只需简短的一瞥。本地、TRACON和ARTCC控制器必须能够在三维空间中思考和可视化。所有的管制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,并了解自己的空域以及其他空域的地理位置。乐动体育网站5.0他们必须能够阅读和解释符号,并根据航向和速度预测飞机的位置,他们必须能够高度集中注意力。乐动体育网站5.0要测试你作为空中交通管制员的技能,请参阅“门到门”光盘: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制度的申请,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在考试中测试。申请人必须有三年的工作经验,四年制大学学位或两者的某种组合。乐动体育网站5.0

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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,进行为期7个月的培训。在那里,你将了解空中交通管制系统、设备、规则、程序和飞机性能。毕业前你需要通过期末考试。

毕业后,你将在全国各地积累工作经验,从机场塔到artcc。你必须通过各种职位的认证,如地面管制员,副雷达管制员和雷达交接管制员。乐动体育网站5.0你必须通过每年一次的身体检查、半年一次的工作表现检查和定期的药物检查。空中交通管制员是竞争激烈的工作,而且管制员的劳动力相对年轻(大多数是在20世纪80年代的空中交通管制员罢工后雇用的乐动体育网站5.0,当时罗纳德·里根总统下令解雇所有罢工的管制员)。

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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旅行的管制以来,航空旅行急剧增加航空公司20世纪70年代的工业。然而,新的建设机场跑道也没有跟上空中交通的增长。这给空中交通管制系统带来了巨大的压力,每天要处理近5万个航班,这个数字预计在不久的将来还会增加。乐动体育网站5.0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,并全面启动全球定位系统(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,为增加的交通腾出更多空间。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。这些努力应有助于在短期内缓解交通和减少延误;然而,通过建造新的跑道和机场来增加机场容量是最终解决问题的方法。

有关空中交通管制和相关主题的更多信息,请查看以下链接。

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最初发表于2001年6月12日

空中交通管制常见问题

空中交通管制是如何运作的?
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。乐动体育网站5.0当一架飞机进入另一个区域时,交通管制员将这一信息传递给新的部门来控制。
美国有多少个空中交通管制部门?
美国的空中交通管制由联邦航空局管理。空中交通管制系统分为“空中交通管制系统指挥中心”、“航路交通管制中心”、“空中交通管制塔台”、“航站雷达进近管制”和“飞行服务站”五个部门。
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为8小时,包括午休时间。然而,有些人也会轮流工作9到10个小时。美国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?
美国联邦航空管理局对新空中交通管制员的年龄限制为31岁,因为他们(通过实际研究)发现,年龄越大的人,完成所需的广泛培训计划的可能性就越小。
为什么空中交通管制员必须在56岁退休?
年龄越大,记忆力越差,听力越差,抗压能力越弱,决策速度越快,注意力越不集中。由于空中交通管制员是一项紧张的工作,联邦航空局规定56岁前必须退休。
特色

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