通用機(jī)場遠(yuǎn)程塔臺(tái)運(yùn)行管理模式探析
——以建德機(jī)場遠(yuǎn)程塔臺(tái)項(xiàng)目為例

□ 浙江省通用航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司 魯 彥 王義建/文

近年來，隨著國家對(duì)通用航空的愈加重視，通用航空迎來快速發(fā)展時(shí)期，國務(wù)院《關(guān)于促進(jìn)通用航空業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》明確提出，通用航空已與運(yùn)輸航空共同構(gòu)成了民用航空運(yùn)輸體系的“兩翼”并成為我國的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)體系。

浙江省通用航空發(fā)展?jié)摿薮?，飛行器數(shù)量、機(jī)隊(duì)規(guī)模、作業(yè)量保持較快增長，通用航空業(yè)呈現(xiàn)良好發(fā)展態(tài)勢(shì)。通用機(jī)場在促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)和通航發(fā)展的過程中發(fā)揮了重要的作用。目前，浙江省擁有建德、安吉、橫店、新昌、德清、柯橋和舟山五島直升機(jī)機(jī)場等取證通用機(jī)場11個(gè)，根據(jù)《浙江省通用機(jī)場布局規(guī)劃（2020-2035年）》，2025年全省將建成20個(gè)以上A類通用機(jī)場，確保各設(shè)區(qū)市擁有至少1個(gè)A類通用機(jī)場，實(shí)現(xiàn)通用機(jī)場“市市通”，至2035年全省通用機(jī)場總體形成“960X”格局。通用機(jī)場的正常運(yùn)行需要配備一定數(shù)量的空管人員和設(shè)備，而配備這些設(shè)施的成本，將占到通用機(jī)場總成本的30%，這項(xiàng)成本對(duì)于許多通用機(jī)場來說是無法承受的，特別是占用時(shí)間較短、飛機(jī)起降次數(shù)較低的通用機(jī)場。對(duì)此，作為一種智能化技術(shù)快速發(fā)展的產(chǎn)物，遠(yuǎn)程塔臺(tái)技術(shù)成為一種較為理想的選擇。

探索與實(shí)踐

遠(yuǎn)程塔臺(tái)技術(shù)是一種從物理層面上將傳統(tǒng)的塔臺(tái)管理，由機(jī)場轉(zhuǎn)移到集中式的遠(yuǎn)程指揮中心里，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)場遠(yuǎn)程指揮的一種新型指揮方式，主要通過使用攝像機(jī)等傳感器，運(yùn)用圖像處理技術(shù)，得到比傳統(tǒng)塔臺(tái)更加豐富的管制信息，幫助管制員更好地完成空中交通管制工作。采用遠(yuǎn)程塔臺(tái)技術(shù)，空中管制單位可以更加靈活地進(jìn)行人力的配置，提高機(jī)場運(yùn)營的效率和安全性。另外，相對(duì)于傳統(tǒng)塔臺(tái)，遠(yuǎn)程塔臺(tái)建設(shè)更便捷、成本更低，能夠顯著降低機(jī)場運(yùn)營成本。自2015年瑞典薩博集團(tuán)（SAAB）的首個(gè)遠(yuǎn)程塔臺(tái)系統(tǒng)宣布在瑞典恩舍爾茲維克機(jī)場投入使用以來，歐洲遠(yuǎn)程塔臺(tái)運(yùn)行概念及技術(shù)歷經(jīng)多年發(fā)展，單機(jī)場運(yùn)行模式已在多地獲得運(yùn)行批準(zhǔn)，多機(jī)場運(yùn)行模式也已在挪威等地進(jìn)入試點(diǎn)驗(yàn)證階段，這些為遠(yuǎn)程塔臺(tái)的探索和實(shí)踐提供了參考。

建德千島湖通用機(jī)場(以下簡稱“建德機(jī)場”)遠(yuǎn)程塔臺(tái)項(xiàng)目是民航局第一批遠(yuǎn)程塔臺(tái)試點(diǎn)項(xiàng)目，也是浙江省開展低空飛行服務(wù)保障體系建設(shè)相關(guān)試點(diǎn)工作的重要內(nèi)容，浙江省低空飛行服務(wù)中心（以下簡稱“省飛服中心”）和民航二所在系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)行驗(yàn)證方面進(jìn)行了大量的研究和探索，獲得大量系統(tǒng)功能、性能指標(biāo)參數(shù)。

（一）系統(tǒng)建設(shè)

建德機(jī)場遠(yuǎn)程塔臺(tái)系統(tǒng)主要由系統(tǒng)全景監(jiān)視前端、后臺(tái)處理子系統(tǒng)、省飛服中心終端以及傳輸網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。

遠(yuǎn)程塔臺(tái)系統(tǒng)通過監(jiān)視前端視頻設(shè)備采集機(jī)場場面與起落航線的真實(shí)圖像，畫面通過后臺(tái)處理子系統(tǒng)實(shí)時(shí)拼接融合形成寬場景全景視頻，其監(jiān)視覆蓋范圍涵蓋機(jī)場跑道、五邊、起飛延長線、滑行道、機(jī)坪及周邊區(qū)域。另外，系統(tǒng)可視頻設(shè)備進(jìn)行全方位旋轉(zhuǎn)，通過光學(xué)變焦功能，查看特定地點(diǎn)和物體特寫。系統(tǒng)光學(xué)傳感器圖像采集和省飛服中心終端圖像顯示之間的時(shí)延為0.7秒，使管制員可以有效掌控機(jī)場運(yùn)行實(shí)況。為更好地提供空管保障，遠(yuǎn)程塔臺(tái)系統(tǒng)將建德機(jī)場塔臺(tái)原有的設(shè)施設(shè)備接入。通信監(jiān)視方面包含甚高頻電臺(tái)、ADS-B監(jiān)視終端和“低慢小”飛行監(jiān)視系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了本場空域通信、監(jiān)視的有效覆蓋，有效解決了本場空域范圍內(nèi)航空器“看不見、叫不到”的問題。機(jī)場自動(dòng)觀測信息接入氣象顯示終端，可為本場飛行航空器提供實(shí)時(shí)氣象信息。

（二）試點(diǎn)運(yùn)行與驗(yàn)證

人員配備。省飛服中心遠(yuǎn)程塔臺(tái)配備持照管制員10名，通過輪班的模式開展運(yùn)行，每日值班人員不少于3名，其中2人在飛服中心遠(yuǎn)程塔臺(tái)值班，1人在建德機(jī)場塔臺(tái)值班。遠(yuǎn)程塔臺(tái)運(yùn)行采取主副班制，主班負(fù)責(zé)遠(yuǎn)程塔臺(tái)管制崗工作，副班負(fù)責(zé)遠(yuǎn)程塔臺(tái)監(jiān)視崗、飛行服務(wù)崗工作。

制度建設(shè)。省飛服中心廣泛參考行業(yè)內(nèi)法律法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合建德機(jī)場塔臺(tái)多年積累的工作經(jīng)驗(yàn)，制定了“遠(yuǎn)程塔臺(tái)試運(yùn)行工作方案”（以下簡稱“方案”）。方案對(duì)試運(yùn)行階段遠(yuǎn)程塔臺(tái)、機(jī)場塔臺(tái)各席位的崗位職責(zé)進(jìn)行了明確，確保遠(yuǎn)程塔臺(tái)在運(yùn)行過程中，每個(gè)崗位都能依職履責(zé)、充分配合、形成合力。此外，方案對(duì)遠(yuǎn)程塔臺(tái)工作程序進(jìn)行了規(guī)范，包括運(yùn)行前準(zhǔn)備、運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)、管制指揮要求、協(xié)調(diào)通報(bào)流程、交接班程序、運(yùn)行切換及過渡方案、應(yīng)急處置程序等。

運(yùn)行驗(yàn)證。半年多來，遠(yuǎn)程塔臺(tái)技術(shù)總體時(shí)延可控、畫面清晰，具有較好的可靠性和穩(wěn)定性，試運(yùn)行工作方案科學(xué)有效，遠(yuǎn)程塔臺(tái)管制員在運(yùn)行過程中能夠持續(xù)保持較好的感知能力和情景意識(shí)，有效開展管制運(yùn)行。運(yùn)行驗(yàn)證實(shí)踐表明，遠(yuǎn)程塔臺(tái)指揮完全可以替代傳統(tǒng)塔臺(tái)指揮。遠(yuǎn)程塔臺(tái)技術(shù)的應(yīng)用可以有效減少通用機(jī)場建設(shè)的投入，降低人員成本，同時(shí)還可以解決通用機(jī)場塔臺(tái)管制人員短缺的問題。

運(yùn)行驗(yàn)證完成后，根據(jù)運(yùn)行需求，省飛服中心不斷對(duì)硬件設(shè)備、軟件功能進(jìn)行提升，主要包括提升全景清晰度和大屏清晰度，增加自動(dòng)掛標(biāo)牌功能，利用視頻增強(qiáng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)夜間、薄霧等低能見度環(huán)境下的機(jī)場場面指揮，采用自動(dòng)檢測跟蹤技術(shù)實(shí)時(shí)識(shí)別、跟蹤進(jìn)離場航空器，增加故障提醒功能等。

目前省飛服中心遠(yuǎn)程塔臺(tái)指揮已進(jìn)入常態(tài)化運(yùn)行階段。

運(yùn)行效果分析

建德機(jī)場遠(yuǎn)程塔臺(tái)系統(tǒng)的建設(shè)和投運(yùn)，積累了遠(yuǎn)程塔臺(tái)指揮技術(shù)在通航領(lǐng)域運(yùn)行的寶貴經(jīng)驗(yàn)，對(duì)探索遠(yuǎn)程塔臺(tái)如何經(jīng)濟(jì)、安全、高效地運(yùn)行，緊跟國際領(lǐng)先水平具有積極作用。2019年11月24日，省飛服中心遠(yuǎn)程塔臺(tái)成功完成了中國民航史上首次航空器起降遠(yuǎn)程指揮試驗(yàn)，標(biāo)志著遠(yuǎn)程塔臺(tái)指揮技術(shù)在國內(nèi)應(yīng)用層面取得了突破性進(jìn)展，為今后偏遠(yuǎn)地區(qū)機(jī)場或飛行量較小機(jī)場實(shí)行遠(yuǎn)程指揮積累了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也為行業(yè)出臺(tái)遠(yuǎn)程塔臺(tái)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和運(yùn)行規(guī)范提供了實(shí)踐依據(jù)。

第一，采用遠(yuǎn)程塔臺(tái)技術(shù)是降低機(jī)場建設(shè)和人力成本的有效手段。針對(duì)自然環(huán)境惡劣、通視條件差、有人值守困難的低流量機(jī)場，采用遠(yuǎn)程塔臺(tái)替代物理塔臺(tái)提供空中交通服務(wù)，是降低建設(shè)、運(yùn)行成本的有效途徑。相比于傳統(tǒng)塔臺(tái)，遠(yuǎn)程塔臺(tái)直接土建成本將節(jié)省50%以上。另外，采用遠(yuǎn)程塔臺(tái)對(duì)多個(gè)機(jī)場進(jìn)行集中指揮，是解決偏遠(yuǎn)機(jī)場人力資源匱乏、管制員難招難留問題的有效途徑，人力成本可顯著降低。

第二，采用遠(yuǎn)程塔臺(tái)技術(shù)可促進(jìn)機(jī)場安全性及運(yùn)行效率的提升。高清攝像頭和影像增強(qiáng)技術(shù)的使用，管制員可以通過遠(yuǎn)程塔臺(tái)系統(tǒng)在夜間和能見度較低的天氣條件下準(zhǔn)確的區(qū)分出機(jī)場各個(gè)建筑物和場面上活動(dòng)的目標(biāo)，同時(shí)可以消除管制員的觀察盲點(diǎn)；數(shù)據(jù)傳輸能力的提升，將確保信息傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和有效性，遠(yuǎn)程塔臺(tái)可集成通信監(jiān)視、氣象情報(bào)等系統(tǒng)，管制員通過鍵盤鼠標(biāo)進(jìn)行無延時(shí)性跨屏操作，實(shí)現(xiàn)高便捷性、高可靠性信息獲取。上述優(yōu)勢(shì)可以讓空管人員在遠(yuǎn)程塔臺(tái)獲得比傳統(tǒng)塔臺(tái)更好的環(huán)境感知以及認(rèn)知能力，提高了機(jī)場的安全性和運(yùn)行效率。

第三，為“十四五”全省通航建設(shè)提供重要支撐。在“十四五”期間，浙江省預(yù)計(jì)建成20個(gè)以上A類通用機(jī)場，按需布設(shè)100個(gè)以上起降點(diǎn)，開通20條以上低空航線，構(gòu)建“兩縱兩橫二十連”干支結(jié)合的低空航線網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)通用機(jī)場“市市通”。 另外，浙江省還將打造“1（省飛服中心）+N（飛行服務(wù)站）”模式的低空飛行服務(wù)保障體系，構(gòu)建全省低空指揮監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)。運(yùn)行實(shí)踐表明，采用遠(yuǎn)程塔臺(tái)能夠優(yōu)化管制員人力資源的地域分布，在建設(shè)中實(shí)現(xiàn)面向多機(jī)場的集中式服務(wù)保障模式，通過系統(tǒng)接入各區(qū)域通信監(jiān)視數(shù)據(jù)并實(shí)現(xiàn)信息共享，能夠有效地解決當(dāng)前通航發(fā)展中管制保障力量不足的瓶頸，顯著降低機(jī)場運(yùn)營成本，將積極推動(dòng)全省“地面機(jī)場網(wǎng)”、“低空指揮監(jiān)視網(wǎng)”、“低空航線網(wǎng)”的建設(shè)，形成“地面機(jī)場”、“指揮監(jiān)視”、“低空航線”三張網(wǎng)聯(lián)動(dòng)，為全省通航飛行提供安全便捷、優(yōu)質(zhì)高效的通航保障網(wǎng)絡(luò)，提升全省通航發(fā)展水平，帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

未來發(fā)展趨勢(shì)及建議

針對(duì)我國目前面臨繁忙機(jī)場實(shí)施機(jī)坪管制移交、偏遠(yuǎn)機(jī)場人力資源匱乏、物理塔臺(tái)修建成本高昂等現(xiàn)狀，結(jié)合歐洲和美國的經(jīng)驗(yàn)，遠(yuǎn)程塔臺(tái)未來的發(fā)展趨勢(shì)和適用場景主要包括：在繁忙機(jī)場建設(shè)用于機(jī)坪管制的遠(yuǎn)程塔臺(tái)，解決機(jī)坪區(qū)域大量遮蔽、傳統(tǒng)塔臺(tái)存在較大目視盲區(qū)等問題；建設(shè)遠(yuǎn)程塔臺(tái)解決偏遠(yuǎn)支線機(jī)場自然環(huán)境惡劣、管制員難招難留、機(jī)場運(yùn)營成本高等問題；建設(shè)遠(yuǎn)程塔臺(tái)解決通用機(jī)場任務(wù)量小、流量分散、難以統(tǒng)一提供管制等問題；建設(shè)遠(yuǎn)程塔臺(tái)管制中心，為多個(gè)機(jī)場集中提供空中交通服務(wù)，更有效地利用管制員資源，進(jìn)一步降低運(yùn)行成本。遠(yuǎn)程塔臺(tái)從技術(shù)集成儲(chǔ)備來說已相對(duì)充分，如何讓遠(yuǎn)程塔臺(tái)經(jīng)濟(jì)、安全、高效地運(yùn)行起來且符合空管系統(tǒng)要求是關(guān)鍵，未來工作及試點(diǎn)應(yīng)更多考慮以下問題：

進(jìn)一步對(duì)設(shè)備的可靠性進(jìn)行驗(yàn)證。遠(yuǎn)程塔臺(tái)應(yīng)能夠全面、完整、及時(shí)和準(zhǔn)確的采集和傳輸相關(guān)信息。在信息采集方面，應(yīng)對(duì)音視頻采集設(shè)備的性能指標(biāo)、可靠性、冗余度等方面進(jìn)行驗(yàn)證，確保在惡劣條件下視頻信息覆蓋完整，圖像清晰可識(shí)別、音頻信息清晰無歧義。在信息傳輸方面，對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備的穩(wěn)定性、時(shí)延進(jìn)行驗(yàn)證，確保信息傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和有效性，實(shí)現(xiàn)高數(shù)據(jù)帶寬的視頻信息傳輸，并具備足夠的信息安全保障能力和網(wǎng)絡(luò)擁塞控制能力。

加快規(guī)章標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)。進(jìn)一步完善遠(yuǎn)程塔臺(tái)技術(shù)需求、光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)行氣象標(biāo)準(zhǔn)及運(yùn)行評(píng)估規(guī)范，構(gòu)建遠(yuǎn)程塔臺(tái)規(guī)章標(biāo)準(zhǔn)體系。

對(duì)系統(tǒng)及運(yùn)行環(huán)境的人因工效進(jìn)行驗(yàn)證。對(duì)遠(yuǎn)程塔臺(tái)環(huán)境、設(shè)備、系統(tǒng)、信息等要素是否符合人因工效學(xué)原理進(jìn)行確認(rèn)，確保管制員在遠(yuǎn)程塔臺(tái)具備相近于傳統(tǒng)塔臺(tái)目視觀察條件下的情景意識(shí)和感知能力。

國內(nèi)外運(yùn)行實(shí)踐表明，遠(yuǎn)程塔臺(tái)能夠優(yōu)化管制員人力資源的地域分布，在通航發(fā)展建設(shè)中實(shí)現(xiàn)面向多機(jī)場的集中式服務(wù)保障模式，能夠有效地解決當(dāng)前通航發(fā)展中管制保障力量不足的瓶頸。省飛服中心將繼續(xù)穩(wěn)步推進(jìn)遠(yuǎn)程塔臺(tái)的運(yùn)行驗(yàn)證工作，按照民航局《關(guān)于推進(jìn)遠(yuǎn)程塔臺(tái)試點(diǎn)工作的通知》中相關(guān)要求，圍繞設(shè)施設(shè)備、管制運(yùn)行、人因工效等做好運(yùn)行驗(yàn)證階段的各項(xiàng)工作 ，做好人、機(jī)、環(huán)相關(guān)數(shù)據(jù)信息的收集和評(píng)價(jià)，建立應(yīng)急備份力量，完善運(yùn)行規(guī)程和安全評(píng)估，進(jìn)一步提升遠(yuǎn)程塔臺(tái)運(yùn)行保障；另外，通過調(diào)研運(yùn)輸機(jī)場遠(yuǎn)程塔臺(tái)運(yùn)行管理模式，結(jié)合通用機(jī)場遠(yuǎn)程塔臺(tái)驗(yàn)證結(jié)果，探索通用機(jī)場遠(yuǎn)程塔臺(tái)集中指揮模式，通過單個(gè)指揮中心實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)通用機(jī)場的集中指揮，進(jìn)一步降低運(yùn)行成本，提高效率。