关于高级场面运动引导与控制系统引导功能的分析与研究

关于高级场面运动引导与控制系统引导功能的分析与研究

黄乐韬

民航中南空管局技术保障中心，广东广州510400

摘要： 近年，由于航班量的快速增长，机场内的交通变得越来越复杂，国内各民航空管站都在持续更新和建设新的场面监视系统来缓解空中交通管制员的工作压力。在民航空中交通管理场面监视系统中，高级地面活动引导和控制系统(下称A-SMGCS系统)，其主要作用是对机场地面活动区内的飞机、车辆进行监视、控制、路由规划及引导，保证机场全天候的地面运行安全，提高运行效率。本文所阐述的A-SMGCS系统是主流的场面监视系统，通过分析和研究其系统提供的引导服务功能，结合机场建设的灯光系统，为飞机和车辆在机场交通提供更有效的引导服务。

关键字：民航空管，A-SMGCS，引导服务

一、系统功能概述

A-SMGCS系统是一种根据规定的操作程序，支持机场在所有天气条件下的地面运动操作的系统。它包括提供移动物体的位置、识别和跟踪的监视服务，并可以包括以下服务的组合：

第一， 提供以下功能的机场安全支持服务：跑道监控和冲突告警(RMCA)、冲突ATC指令(CATC)、管制员一致性监控告警(CMAC)。

第二，为移动物体生成地面轨迹的路由服务。

第三，提供以下功能的引导服务：自动切换滑行道中心线灯(TCL)、自动切换停止杆和自动激活高级视觉对接导航系统（A-VDGS）。

第四，提供管制员工作位置，为管制员提供人机交互界面，为某些服务提供电子指令输入。

其中第三个功能引导服务是一种基于地面的服务，通过视觉辅助、A-SMGCS监视和路线规划服务以及管制员提供的放行许可，改善移动区域的移动流量。在建设系统时根据当地要求，可以引入三种功能：自动切换滑行道中心线灯（TCL）、自动切换停止杆、自动激活高级视觉引导对接系统（A-VDGS），基于以上三种功能中的一种或多种进行设计。

二、引导功能研究

2.1自动切换滑行道中心线灯（TCL）

在A-SMGCS系统中，引导服务中具有自动切换滑行道中心线灯的功能。管制员在使用A-SMGCS系统时，向机组提供滑行指令，并向管制员操作席位界面输入所需信息，触发系统路线状态变为“许可”，从而机场内相应的TCL点亮引导机组滑行。如果预计两个或多个移动物体将出现冲突情况，例如出现飞机滑行道会聚，则引导服务将根据当地实施规则控制TCL和滑行道停止杆。然而，管制员可以通过席位操作界面更改移动物体的分配优先级，该席位操作界面相应地调整TCL或滑行道停止杆的切换。

TCL的自动切换可以为任何有明确指定路线的移动物体提供单独的引导信息，这也被称为跟随绿色（FTG），目前在一些机场使用手动切换TCL进行。此功能将移动物体的许可路线与管制员提供的放行许可关联，并在相关移动物体前方的指定距离点亮TCL，并自动打开和关闭它们。在低能见度天气情况下，飞行机组或车辆驾驶员负责移动物体之间的纵向间距，因此，自动TCL不一定需要在良好能见度下提供该间距。同时，引导服务考虑了其他流量的间隔，以引导移动物体沿着其放行许可的路线前进，并根据本地运行规则在移动物体之间分配优先级（例如，跑道出口与平行滑行道，飞机与车辆，飞机在穿越口会聚或穿越）。出于操作原因，管制员必须能够更改引导服务分配的优先级。根据新航空地面照明装置和当地程序，可以以不同的方式提供引导信息。移动物体前面的照明TCL的长度和与其他移动设备的间距由本地定义，并可能随外部因素而变化，如能见度条件、移动物体类型、飞机类型、地形影响、机场布局、移动物体的期望速度。

以下列表详细介绍了三个可能的实施示例：

1、单灯控制：单个灯在移动物体前后单独激活或停用。这种方法最有可能在安装了新航空地面照明装置的机场使用。

2、分段控制---一组灯在移动物体前后同时激活或禁用。为了在滑行道口和穿越口发生冲突的情况下最大限度地提高地面吞吐量，建议路段的灯光数量尽可能少。

3、分块控制---大多数TCL都是永久照明的，路口的特定部分TCL被激活或停用。这些模块可配置为与自动切换滑行道停止杆一起运行，以便使用TCL点亮连续路线，并实现与其他移动物体保持一定距离。

然而，一些机场可能没有在所有滑行道和停机坪上配备TCL的完整设备，或者可能在机场的不同位置安装了不同的新航空地面照明装置，只要定义了自动切换TCL/停止杆和正常滑行运行的操作程序，就可以部分区域或在关键位置实施引导服务。在所有天气条件下，所有机组人员和车辆驾驶员都需要清楚地看到和理解机场混合运行的划分。

2.2自动切换停止杆

该功能提供了在管制员输入“许可”后关闭和打开停止杆的功能（一些关闭后的停止杆在指定时间后或由传感器激活时自动打开）。它们既可以放置在跑道等待位置（许多机场已经在使用），也可以穿过滑行道。

在后一种情况下，它们可以通过明确指示停车位置来维持穿越或会聚地面轨迹之间的间距，例如在滑行道穿越口对交通进行排序。此外，停止杆可用于在低能见度天气中保持块间距。TCL区段不得在停止杆点亮后至少90米处激活。

2.3自动激活高级视觉对接引导系统（A-VDGS）

A-VDGS为每架特定飞机提供正确停车位置的泊车引导，包括多条中心线（如果它们在停机位上）。它还应在对接过程中验证飞机类型。将A-VDGS与监视服务相结合，可提供更准确的启动过程，并提供从滑行道/停机坪到指定停机位最终停车位置的连续引导。此外，A-VDGS可以为外部系统（如A-CDM平台）提供准确的事件时间，例如飞机实际的进/出撤挡时间（AIBT/AOBT）。

管制员输入一个许可，并使用移动物体的监视位置，这使系统能够：

1、当移动物体与停止杆保持一定距离（参数）时，关闭跑道等待位置停止杆，确保停止杆和移动物体之间没有其他移动物体。这通常适用于许可：排队、起飞、进入或穿越。

2、当移动物体与滑行道停止杆保持一定距离（参数）时，关闭滑行道停止杆，确保停止杆和移动物体之间没有其他移动物体。这通常适用于许可：滑行

3、当移动物体处于停止杆之外的特定距离/时间（参数）时，再次打开停止杆。注：此操作可由一个单独的系统使用靠近停止杆的传感器执行。管制员仍然能够通过CWP手动控制任何停止杆，以防运行需要。

三、总结

该文章根据欧洲航空安全组织规范，对国内民航空管A-SMGCS系统引导服务的三种功能进行了概述，分析了管制员人工操作和系统自动计算相结合的引导功能的实现，为后续全国各地建设机场和高级场面引导与控制系统提供部分参考，在建设项目时应充分考虑与新航空地面照明装结合运用的情况。

参考文献：

[1]陆玮中.A-SMGCS系统在空中交通管制工作中的应用.大科技，2019.

[2]鑫 柴 ．浅析灯光引导功能在 A-SMGCS 系统中的应用．工程技术研究，2020．