美國(guó)陸軍空中交通管制建設(shè)概況

韓兵+凌春霞+陳宇

PM ATC辦公室主導(dǎo)下的陸軍空中交通管制

美國(guó)陸軍的空中交通管制由空間和導(dǎo)彈司令部的空中交通管制系統(tǒng)產(chǎn)品管理（PM ATC）辦公室負(fù)責(zé)。PM ATC辦公室位于阿拉巴馬州紅石軍械庫(kù)，由眾多分支部門(mén)組成，主干裝備主要包括空中防撞系統(tǒng)、雷達(dá)控制塔、收發(fā)兩用無(wú)線電設(shè)備、空中交通管制雷達(dá)等傳感器和接收機(jī)等，這些戰(zhàn)術(shù)的和非戰(zhàn)術(shù)的空中交通管制裝備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫鏈接，保障全球美軍各基地陸軍機(jī)場(chǎng)飛行作戰(zhàn)，提高陸航部隊(duì)的飛行安全水平和生存能力。

美國(guó)陸軍戰(zhàn)術(shù)空中交通管制的職責(zé)主要有兩項(xiàng)，一是為美軍固定翼和旋轉(zhuǎn)翼飛機(jī)提供常規(guī)支援和緊急協(xié)助，支持空中和地面部隊(duì)指揮官的自動(dòng)化空域指揮控制，以及飛行器操作的后端和終端戰(zhàn)術(shù)交通管制。二是與其他空管機(jī)構(gòu)和應(yīng)急響應(yīng)人員溝通和協(xié)作。具體業(yè)務(wù)工作包括：完成實(shí)時(shí)氣象條件監(jiān)控、在惡劣天候下使用精確進(jìn)場(chǎng)雷達(dá)（PAR）、助航設(shè)備和各種機(jī)場(chǎng)照明設(shè)備協(xié)助飛機(jī)安全飛行，保證所有有人駕駛飛機(jī)和無(wú)人機(jī)都擁有獨(dú)立的飛行空間，降低陸軍戰(zhàn)場(chǎng)空域中的飛行器操作風(fēng)險(xiǎn)。

PM ATC辦公室對(duì)當(dāng)前的國(guó)防戰(zhàn)略發(fā)展特點(diǎn)進(jìn)行了重新評(píng)估，以適應(yīng)軍費(fèi)削減的預(yù)算環(huán)境和作戰(zhàn)需求的變化，確保各個(gè)機(jī)場(chǎng)能夠安全順利地保障美國(guó)陸軍的飛行任務(wù)。此外，辦公室還負(fù)責(zé)空管人員的教育訓(xùn)練，從而提高領(lǐng)導(dǎo)層的組織指揮能力，通過(guò)加強(qiáng)職業(yè)化提高士官隊(duì)伍素質(zhì)，保證官兵能夠勝任空管部隊(duì)的各項(xiàng)職責(zé)。近年來(lái)，PM ATC辦公室采購(gòu)了一種通用空中交通管制模擬器，裝備到布拉格堡的82空降師3營(yíng)F連，用來(lái)保障操作人員進(jìn)行所有飛行模塊的技能訓(xùn)練，比如指揮塔內(nèi)訓(xùn)練和野戰(zhàn)雷達(dá)操作訓(xùn)練。操縱人員通過(guò)上述模擬訓(xùn)練課目，能夠獲得相應(yīng)的專(zhuān)業(yè)資格證書(shū)。

不斷更新?lián)Q代的戰(zhàn)術(shù)空中交通管制系統(tǒng)

PM ATC辦公室主要的戰(zhàn)術(shù)空中交通管制項(xiàng)目包括“空中交通導(dǎo)航、一體化和協(xié)同系統(tǒng)”（ATNAVICS）、“戰(zhàn)術(shù)空域一體化系統(tǒng)”（TAIS）、“移動(dòng)控制系統(tǒng)”（MOTS）和“戰(zhàn)術(shù)終端控制系統(tǒng)”（TTCS）。這些戰(zhàn)術(shù)空中交通管制系統(tǒng)來(lái)自商業(yè)成熟技術(shù)或者其它軍事系統(tǒng)，具有最大化的作戰(zhàn)效能，滿足陸軍各部隊(duì)、美軍其他各軍種、盟國(guó)和其他聯(lián)合作戰(zhàn)任務(wù)中的空中交通作戰(zhàn)和訓(xùn)練需求。

AN/TPN-31“空中交通導(dǎo)航、一體化和協(xié)同系統(tǒng)”（ATNAVICS）是一種由悍馬車(chē)載的雷達(dá)系統(tǒng)，支持高機(jī)動(dòng)戰(zhàn)術(shù)區(qū)域監(jiān)視和精確通路空中交通控制系統(tǒng)，能提供敏捷的空中交通流和空中導(dǎo)航協(xié)助，可以實(shí)現(xiàn)持續(xù)的不受阻礙的空中飛行，而且能夠提供一體化聯(lián)合作戰(zhàn)行動(dòng)中的空中交通，協(xié)調(diào)陸軍空域指揮控制系統(tǒng)范圍內(nèi)的空中機(jī)動(dòng)，主要進(jìn)行師及軍以上的陸軍終端機(jī)場(chǎng)、著陸點(diǎn)或著陸區(qū)域的空中交通安全服務(wù)，目前已經(jīng)替代了技術(shù)陳舊的AN/TSQ-71B地面控制中心。

ATNAVICS包括一輛雷達(dá)車(chē)和一輛操縱控制車(chē)，2部10千瓦XM1102戰(zhàn)術(shù)發(fā)電機(jī)提供動(dòng)力，所有部件都可以裝載在一架C-130“大力神”運(yùn)輸機(jī)上進(jìn)行部署，也能由CH-47“支奴干”直升機(jī)懸載。悍馬車(chē)載雷達(dá)系統(tǒng)包括1部46千米S波段機(jī)場(chǎng)監(jiān)視雷達(dá)（ASR）、1部112千米L波段輔助監(jiān)視/敵我識(shí)別雷達(dá)和1部18千米X波段精確進(jìn)場(chǎng)雷達(dá)（PAR）。操縱控制車(chē)通過(guò)光纖與雷達(dá)車(chē)連接，可在1000米以外操作，安裝雷神公司的AutoTrac 2000自動(dòng)操作軟件，只需2名操作人員。

AN/TSQ-221“戰(zhàn)術(shù)空域一體化系統(tǒng)”（TAIS）既是美軍現(xiàn)代化的戰(zhàn)術(shù)空中交通管制系統(tǒng)，也可作為陸軍戰(zhàn)場(chǎng)指揮系統(tǒng)使用，實(shí)現(xiàn)陸上管理控制和空間指揮控制功能，為師及軍以上和陸航、炮兵、防空兵等各級(jí)指揮官提供實(shí)時(shí)、有效和安全的管理作戰(zhàn)地區(qū)上空空域的能力，從2008年開(kāi)始部署在得克薩斯州胡德堡和北卡羅萊納州布拉格堡。TAIS設(shè)有4個(gè)工作站，包括甚高頻、超高頻、高頻衛(wèi)星電臺(tái)、增強(qiáng)型定位報(bào)告系統(tǒng)（EPLRS）波形、移動(dòng)/有線數(shù)字非安全話音終端用戶（DNVT）、數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器和STU-III保密電話等通信設(shè)備，使用數(shù)字和模擬雙模工作，通過(guò)“聯(lián)合部隊(duì)空中分隊(duì)指揮員”（JFACC）的“自動(dòng)空域計(jì)劃與通信系統(tǒng)”的接口與“戰(zhàn)術(shù)空地支援系統(tǒng)”（TAGS）直接相連，與“陸軍作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)”（ABCS）實(shí)現(xiàn)一體化，可連接美軍在戰(zhàn)場(chǎng)上的所有空中交通管制裝備，提供全程空域計(jì)劃、管理和支援服務(wù)。目前，TAIS已經(jīng)替代了老式AN/TSC-61B“飛行控制中央系統(tǒng)”，未來(lái)還將用“中型戰(zhàn)術(shù)裝甲車(chē)族”（FMTV）替代目前的悍馬軍車(chē)。

AN/MSQ-135“移動(dòng)塔樓系統(tǒng)”（MOTS）是一種高機(jī)動(dòng)性的空中交通管制系統(tǒng)，由美國(guó)內(nèi)華達(dá)山脈公司研發(fā)，主要在美軍部隊(duì)部署初期快速放列空管裝備，建立空中交通服務(wù)，并將這些服務(wù)貫穿于整個(gè)行動(dòng)和換防過(guò)程，用于代替老舊的AN/TSW-7A空管系統(tǒng)和AN/ TSQ-70A戰(zhàn)術(shù)雷達(dá)系統(tǒng)。

MOTS裝載在中型高機(jī)動(dòng)性戰(zhàn)術(shù)卡車(chē)上，也可以由C-130、C-17運(yùn)輸機(jī)空運(yùn)和CH-47直升機(jī)懸載運(yùn)輸，具備很強(qiáng)的全球部署能力，“移動(dòng)塔樓系統(tǒng)”由36千瓦發(fā)動(dòng)機(jī)組供電，具有數(shù)字化抗干擾通信能力，保障需求降到最小化，可在戰(zhàn)爭(zhēng)、非戰(zhàn)爭(zhēng)和支援行動(dòng)時(shí)為師及軍以上各級(jí)的終端區(qū)域提供交通管制和戰(zhàn)場(chǎng)指揮服務(wù)，包括先后順序排列、分離出發(fā)和到達(dá)飛行器、協(xié)調(diào)飛行氣象條件、協(xié)調(diào)飛行緊急事件、搜尋援救行動(dòng)，以及美國(guó)聯(lián)邦航空局授權(quán)的救災(zāi)、滅火和其他臨時(shí)賦予的民事應(yīng)用。AN/ MSQ-135的早期型號(hào)從2012年11月開(kāi)始部署到美軍第3機(jī)步師，2013年的低速生產(chǎn)型號(hào)開(kāi)始交付。“移動(dòng)塔樓系統(tǒng)”的低速生產(chǎn)階段合同價(jià)值1700萬(wàn)美元，包括建造5套系統(tǒng)以及相應(yīng)的工程與支持服務(wù)。

AN/TSQ-198“戰(zhàn)術(shù)終端控制系統(tǒng)”（TTCS）是AN/ARC-220的翻新系統(tǒng)，包括飛行器和地面控制的安全通信裝備、基本氣象信息測(cè)量系統(tǒng)和一個(gè)精確的定位系統(tǒng)，通過(guò)提供遠(yuǎn)程著陸點(diǎn)和降落區(qū)域的初始空中交通服務(wù)，增大了機(jī)組人員的安全性。系統(tǒng)配備4名操作人員，全時(shí)提供目視飛行規(guī)則的空中交通管制服務(wù)，可在前線補(bǔ)給點(diǎn)（FARP）、野戰(zhàn)機(jī)場(chǎng)和直升機(jī)臨時(shí)起降區(qū)使用。主要通信組件包括AN/VRC83 HQ無(wú)線電臺(tái)、AN/VRC-90F單信道地面與機(jī)載電子系統(tǒng)和VRC-101/PRC-138高頻電臺(tái)，可安裝便攜電池由操控車(chē)輛在1千米外搖控。整套系統(tǒng)裝載在悍馬軍車(chē)上，可由UH-60、CH-47直升機(jī)吊運(yùn)或C-130、C-17運(yùn)輸機(jī)空運(yùn)。最新型AN/TSQ-198A的通信系統(tǒng)升級(jí)為VRC-103/PRC117多波段電臺(tái)和AN/VRC-200中高頻自適應(yīng)電臺(tái)，具備衛(wèi)星數(shù)字通信能力，只保留可單兵攜帶的PRC-138電臺(tái)。

固定基地空中交通管制項(xiàng)目

固定基地（Fixed-base）空中交通管制項(xiàng)目是美國(guó)陸軍空中交通管制建設(shè)的另一重點(diǎn)，主要包括下列國(guó)家空域系統(tǒng)現(xiàn)代化項(xiàng)目：“數(shù)字化空域監(jiān)視雷達(dá)”“國(guó)防部高級(jí)自動(dòng)化系統(tǒng)”（DAAS）、“語(yǔ)音通信交換系統(tǒng)”（VCSS）和“固定基地精確進(jìn)場(chǎng)雷達(dá)”（FBPAR）。

AN/FPN-67“數(shù)字化空域監(jiān)視雷達(dá)”是一種新型數(shù)字化終端空中交通管制雷達(dá)系統(tǒng)，由雷神公司為美軍研發(fā)，主要為各種新列裝的數(shù)字化系統(tǒng)提供數(shù)字信息，用來(lái)替代陸軍的AN/FPN-66A雷達(dá)，并且將在AN/FPN-40固定基地雷達(dá)退役后取代其空中監(jiān)視雷達(dá)任務(wù)。該雷達(dá)性能較AN/FPN-66A已有較大改善，能夠提供額外的天氣數(shù)據(jù)，而且維修費(fèi)用也有一定程度的減少。

AN/FSQ-204“國(guó)防部數(shù)字化高級(jí)自動(dòng)化系統(tǒng)”（DAAS）是美國(guó)聯(lián)邦航空局標(biāo)準(zhǔn)終端自動(dòng)化轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（STARS）的國(guó)防部版本，采用先進(jìn)的處理器和數(shù)字通信裝備，與機(jī)場(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)（AAAS）通聯(lián)獲取氣象信息，為終端區(qū)域的飛行器提供空中交通管制服務(wù)，包括分派和排序空中交通、發(fā)布交通預(yù)警和氣象咨詢、為到達(dá)和離開(kāi)的飛行器提供空中交通雷達(dá)導(dǎo)航。PM ATC辦公室共采購(gòu)了38套該系統(tǒng)，部署到全球各地的美國(guó)陸軍基地。

“語(yǔ)音通信交換系統(tǒng)”（VCSS）基于國(guó)家空域系統(tǒng)采辦項(xiàng)目，以語(yǔ)音記錄器記錄控制臺(tái)與飛行員之間的通信，具有四種通信結(jié)構(gòu)，可提供高可靠性、帶有尖端技術(shù)的空對(duì)地、地對(duì)地和內(nèi)部通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)的軍用和民用空中交通管制，還能進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、業(yè)務(wù)訓(xùn)練以及意外事故調(diào)查，計(jì)劃安裝到48個(gè)陸軍基地。

AN/FPN-67“固定基地精確進(jìn)場(chǎng)雷達(dá)”（FBPAR）由先進(jìn)的固態(tài)X波段收發(fā)（T/R）模塊組成，跟蹤掃描系統(tǒng)的刷新頻率小于1秒，可以精度跟蹤75個(gè)目標(biāo)，覆蓋6條以上跑道，探測(cè)距離27千米，18千米距離上探測(cè)1米2大小目標(biāo)的精確度高達(dá)90%。系統(tǒng)采用先進(jìn)的天線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使部件數(shù)量減少了50%，降低了野戰(zhàn)作業(yè)的電力需求，能夠變頻探測(cè)和全天候工作，移動(dòng)目標(biāo)探測(cè)信號(hào)處理（MTDSP）能力強(qiáng)。FBPAR是ATNAVICS戰(zhàn)術(shù)雷達(dá)系統(tǒng)的重要組成部分，除也能夠滿足野戰(zhàn)需求，還能夠?yàn)殛戃姽潭C(jī)場(chǎng)使用的空域提供空中交通隔離、降落過(guò)程監(jiān)控、精確和非精確降落引導(dǎo)、飛行器操作和氣象條件評(píng)估，替代美軍在世界范圍內(nèi)普遍使用的AN/FPN-40固定基地雷達(dá)，列裝部署后將成為美軍非戰(zhàn)術(shù)陸軍機(jī)場(chǎng)的永久性空管裝備。

研發(fā)多種空中交通管制輔助系統(tǒng)

“空中交通管制用戶幫助系統(tǒng)”是美國(guó)陸軍空中交通管制的主要輔助系統(tǒng)，主要用于跟蹤、記錄系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)和部件更換，通過(guò)項(xiàng)目管理、裝備需求評(píng)估、戰(zhàn)略計(jì)劃制訂和技術(shù)升級(jí)，保證各系統(tǒng)的高強(qiáng)度作戰(zhàn)節(jié)奏。比如，PM ATC辦公室正在對(duì)“戰(zhàn)術(shù)空域一體化系統(tǒng)”等戰(zhàn)術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行軟件升級(jí)，整合其他雷達(dá)和傳感器信號(hào)，在機(jī)場(chǎng)周邊的航空?qǐng)D上顯示飛機(jī)的位置信息。PM ATC辦公室還在與美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)213項(xiàng)目管理辦公室合作，擴(kuò)大空管監(jiān)視雷達(dá)的有效作用距離。

ATC網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)是PM ATC辦公室的重要輔助系統(tǒng)。PM ATC辦公室正在以美國(guó)陸軍和國(guó)防部的數(shù)字化戰(zhàn)場(chǎng)建設(shè)為契機(jī)，建設(shè)“機(jī)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)”（AN）系統(tǒng)，以無(wú)線方式連接所有戰(zhàn)術(shù)空中交通管制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)共享。網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)的重點(diǎn)是整合通用部件，包括轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、無(wú)線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)電臺(tái)、顯示系統(tǒng)和軟件研發(fā)。美國(guó)相關(guān)生產(chǎn)商和美軍內(nèi)部團(tuán)隊(duì)正在共同努力研發(fā)網(wǎng)絡(luò)化概念，“機(jī)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)”裝備到部隊(duì)之后，空中交通管制系統(tǒng)將與其他空地網(wǎng)絡(luò)通過(guò)“作戰(zhàn)人員信息網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)術(shù)系統(tǒng)”（WIN-T）或其他接口實(shí)現(xiàn)聯(lián)通。此外，美軍還計(jì)劃實(shí)現(xiàn)地面站與飛機(jī)駕駛艙之間的數(shù)據(jù)共享，實(shí)時(shí)更新空域特征、空域沖突預(yù)警和氣象條件通報(bào)等重要信息。

“高級(jí)監(jiān)視”項(xiàng)目是PM ATC辦公室的另一大興趣點(diǎn)?！案呒?jí)監(jiān)視”項(xiàng)目是在“戰(zhàn)術(shù)空域一體化系統(tǒng)”“移動(dòng)控制系統(tǒng)”和“戰(zhàn)術(shù)終端控制系統(tǒng)”上整合被動(dòng)式接收機(jī)，顯示飛機(jī)的自評(píng)數(shù)據(jù)，并對(duì)飛機(jī)的位置信息進(jìn)行詢問(wèn)認(rèn)證。目前，美國(guó)的商用接收機(jī)已經(jīng)能夠接收“廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視”（ADS B）的Mode S和Mode 5下行鏈路信號(hào)，在機(jī)場(chǎng)周邊的航空?qǐng)D上顯示飛機(jī)的位置信息。