空中交通管制基于目视间隔条件下的碰撞风险初探

空中交通管制基于目视间隔条件下的碰撞风险初探

李倩颖

贵州民航空管分局 

摘要：随着我国经济的快速发展，我国交通运输行业压力进一步增加，我国陆地运输交通总量逐年增加，并且压力越来越大，所以需要进一步开发我国空中交通运输行业。随着群众对于生活品质的要求，我国空中交通运输行业也逐渐繁荣，但当前空中交通管制中仍存在相关问题，需要进行探究。本文针对目视间隔与飞机碰撞之间的风险进行简要探究，在进行探究时，确定目视间隔情况的前提下，搭建出三个模型分别是纵向风险模型，侧向风险模型以及三维碰撞模型。针对这三种模型，来展开模拟分析来进一步分析当前飞机在进行空中交通管制时发生碰撞的危险性。通过模拟探究以及相关软件的测算得知，采取这种风险模拟模型得出来的分析结果，其碰撞风险发生的危险系数在国际航班规定的合理范围内。通过实验表明，当前采取目视间隔打技术，可以进一步提升航道的整体利用率以及飞行质量，从而进一步增加飞行线路，以及提升整体飞机的安全性能。

关键词：空中交通管制，目视间隔，碰撞风险探究

随着我国经济的快速发展，我国陆地交通逐渐繁荣，并且压力越来越大，为进一步缓解当前陆地交通的运输压力，我国航空事业正在快速繁荣发展。我国飞机的航班总里程数正在逐年增加，并且航空飞行质量也越来越高。但随着我国飞行总里程数的增加，以及飞机总数的增多，使得整体空中的航道逐渐变窄，使得飞机在飞行时发生碰撞的概率也越来越大，这个安全飞行埋下了重大的交通隐患，并且为地面进行空中交通管制带来了越来越多的困难。所以民航局进一步提升当前整体技术，通过采取目视间隔的方法，这一步提升了飞行员的自主驾驶能力，通过人为的控制来进一步提升当前飞机的整体安全性能，并且有效缓解了当前空中交通管制的飞行压力，并且极大提升当前航道的整体运输质量以及运输效率。

1目视间隔的概念

目视间隔，就是通过地面的交通管制人员对飞机当前飞行路线，以及当前整体管控的飞行区域之间的间距，始终将其保持在小于6km的飞行距离。在进行飞行距离配置时，塔台方面的管制人员，需要准确的的观察到当前航空飞行器之间的距离，通过目视间隔，使得飞行器与之间发生接触的概率进行有效降低，避免发生飞机与飞机之间的航道冲突。其次，飞行员在进行飞机飞行时，需要观察飞机与其他的飞行器之间的距离，飞行人员在收到地面管制工作人员的目视间隔指令后来进行调整，从而保持飞机始终保持安全的行进距离，避免发生飞行时的碰撞。在进行目视间隔时，需要通过视力来进行间隔的判断，通过飞行员来维持当前飞行的整体速度。在间隔时起主要作用是保证当前飞机在进行飞行时，管控系统可以保障飞行的整体安全性能，并且在当前的设备条件以及行进路线中，保持合理的间隔距离，使得飞机安全运行。地面管制人员在进行飞行器的距离判断时会有误差，并且某一时间段内算是合理的，但无法保证长期各飞机之间的间隔距离保持恒定范围内。所以需要对间隔进行限制，这一间隔的数值需要满足当前的飞机安全飞行的最低标准。在进行实际飞行时，实际飞行时操作设置的间隔，通常会超过规定的范围，只有在极特殊情况下才有可能使用一半的间隔。在进行间隔标准的划分时，首先可以在水平方向和垂直方向进行间隔划分。其次，还可以在飞机飞行时，其飞机的侧向以及飞机的纵向来进行间隔的划分，在进行具体划分时，通常通过飞机的飞行角度以及飞行时间来确定。

2飞机发生碰撞的情况

在进行空中交通管制时，飞机进行飞行时不容易发生飞机的航道冲突，在飞机与飞机距离较近时，或是其他因素的影响下导致飞机之间存在碰撞的风险。飞机起本身体积较大，所以需要占据的空间也较大，为了进一步保障飞机在空中行驶安全，所以在飞机与飞机进行相遇时需要做好缓冲工作。当飞机出现飞机碰撞的事故时，通常根据不同条件和接触情况分为两种，首先是飞机之间发生碰撞这种碰撞是十分危险的，并且这种情况发生是由于两飞机飞行时，其几何中心距离接触较近。其次，其高度相似，在展开时活动范围较小，导致发生机身之间接触造成碰撞。在进行飞机飞行时，预留空间小于实际规定范围，而导致飞机与飞机发生碰撞，而这种情况发生的概率相对较低。

3碰撞风险模型的搭建

民用航空交通运输系统，由于民航组成的系统部门较多，并且飞机整体零件与系统也较为复杂。在进行飞机飞行时，受到的影响因素较多。通过数据表明，飞行事故大约有70%是由于人为因素造成的，而其中因为交通管制的不当导致飞行发生事故的比例超过了70%。所以为了进一步减少这种风险发生的情况，需要对飞机的纵向以及侧向进行目视间隔测算，从而有效降低飞机的碰撞概率。

3.1纵向风险模型的搭建

在进行目视间隔，纵向风险模型搭建时，首先规定前方飞机用1表示，后方飞机用2表示，这一模型的搭建主要是测试模式误差与反应速度之间的关系。目视误差主要是由于后方飞机将前方飞机作为飞行参照物。在观察时，从而产生了误差，通过相关公式可以计算出将前方飞机作为参照时，后方飞机的纵向间隔可以表示为

根据民航局的一般规定，两飞机的纵向偏离加速度其平均值通常保持在0。通过这一模型计算，纵向碰撞的发生概率保持在3.52×10^-5次方。当这一数值达到规定范围后，即说明辆飞机已经发生了碰撞现象。

3.2侧向风险模型的构建

除了纵向风险模型的构建外，还是要进行侧向风险模型的构建，这一模型主要是测算侧面方向对于目视的误差以及飞行速度之间影响进行分析。由于飞机误差及整体服从正态分布曲线，所以在飞机飞行时，如果采取目测间隔的飞行方法，其模型的公式为

根据模型测算侧向距离到飞机机翼的时间在10秒内，可以到达的区间称为危险区间。根据结论计算出这类风险发生的概率为2.795×10^-3次方。

结语

总体来说，本文通过对于飞机的碰撞风险进行模型构建和风险探究，分别算出了当前纵向碰撞发生概率，以及侧向碰撞发生的概率。通过实验表明，飞机在进行试飞后，通过模型计算出的碰到风险系数保持在国家规定相关标准内，进一步说明了目视间隔可以有效提升整体的精确性，并且有效提升整体航道的利用率，可以有效增加当前飞机的飞行整体流量。

参考文献：

[1] 李瀚文. 空中交通管制基于目视间隔条件下的碰撞风险探究[J]. 大科技,2020(31):123-124.

[2] 王雪,刘睿. 空中交通管制基于目视间隔条件下的碰撞风险分析[J]. 中国新通信,2019,21(16):36-37.

[3] 朱代武,李晨鹿,陈九昊. 基于目视间隔条件下的碰撞风险分析[J]. 航空计算技术,2017,47(3):54-57,61.