空中交通管理基礎-電子課件 第四章空域

空中交通管理基礎AirTrafficManagement

空中交通管理基礎&空域概述空域的定義地球表面以上可供航空器飛行的空氣空間同國家的領土、領海一樣，是國家經濟社會發展的重要戰略資源。空域的自然屬性使用量的相對確定性：全球和國家空域相對確定，飛行活動越密集，空域資源越緊張。使用過程的可再生性：可重復利用，是次序迭代安排的過程。不可儲存性和不可替代性：閑置不會造成空域資源損耗，但繁忙空域易擁擠，需優化配置。空中交通管理基礎&空域概述空域的社會屬性主權屬性：國家對其領空擁有完全的、排他的主權。一個國家對其國家空域具有所有權、管轄權和管理權。安全屬性：包括國家空防安全、公共安全和航行安全。常根據需要將空域劃設成限制使用空域和公共活動空域。資源屬性：空域是國家特殊的重要資源，具有經濟價值，合理運用可產生巨大經濟效益。空中交通管理基礎-空域分類&空域分類及目的空域分類是將連續空域劃設為若干個不同類型的空域，不同類型空域對航空器的使用條件要求不同，管制單位提供的管制服務也不同，對人員、設備、服務和管理的綜合要求不同。空域分類的目的是確保空域的安全、有序和充分利用，滿足不同空域用戶的需求和空管資源的最優配置。空域用戶公共運輸航空軍事航空通用航空空中交通管理基礎-空域分類&國際民航組織空域分類標準類別飛行種類提供的服務AIFR管制服務并配備間隔BIFR和VFR管制服務并配備間隔CIFR和VFR管制服務，IFR之間、IFR與VFR之間配備間隔，VFR接收其他VFR交通情報。DIFR和VFR管制服務，IFR之間配備間隔，接受VFR的交通情報，VFR接收其他所有的交通情報。EIFR和VFRIFR管制服務并配備間隔，均接收交通情報FIFR和VFRIFR咨詢服務，如要求所有飛行接收情報服務GIFR和VFR如要求，接受飛行情報服務空中交通管理基礎-空域分類&國際民航組織空域分類標準A、B、C、D、F、E、G各類空域的管制服務等級及對航空器準入要求依次降低A、B、C、D類空域：管制空域，運輸航空IFR飛行為主E、F類空域：相對管制空域，通用航空目視飛行為主E類空域不得用于管制地帶G類空域：非管制空域，按照規則自主飛行，責任自負，提供情報服務空中交通管理基礎-空域分類&美國空域分類標準FAA于1993年采用了國際民航組織建議的空域分類標準，將美國的空域分為A、B、C、D、E、G類，沒有F類空域。絕對管制空域（A類空域）管制空域（B、C、D、E類空域）非管制空域（G類空域）特殊使用空域。禁區、限制區、告警區、軍事活動區、警惕區、管制射擊區、國家安全空域。空中交通管理基礎-空域分類&中國空域分類標準遵循國際民航組織空域分類建議民航局民用航空使用空域辦法》和《空中交通管理規則》中規定：A類：高空管制區B類：中低空管制區C類：終端（進近）管制區D類：機場塔臺管制地帶A、B、C、D類均屬管制空域，尚未規定非管制空域類型空中交通管理基礎-空域分類&中國空域分類標準A類空域（高空管制空域）：在我國境內標準大氣壓高度6000米以上（不含）的空間劃設的空域航空器必須按照儀表飛行規則飛行航空器接受空中交通管制服務，并配備間隔。空中交通管理基礎-空域分類&中國空域分類標準B類空域（中低空管制空域）：在我國境內標準大氣壓高度6000米（含）至以下、最低高度層以上的空間。航空器可以按照儀表飛行規則飛行航空器可以按照目視飛行規則飛行（經批準）航空器接受空中交通管制服務，取得許可的航空器之間和航空器與障礙物之間配備間隔。空中交通管理基礎-空域分類&中國空域分類標準C類空域（進近管制空域）：中低空管制空域與機場管制地帶之間的連接部分垂直范圍標壓6000m（含）以下、最低高度層以上；水平范圍半徑50Km或走廊進出口以內、塔臺管制范圍以外。通常是在一個或多個機場附近航路匯合處設置航空器可以按照儀表飛行規則飛行航空器可以按照目視飛行規則飛行（經批準）航空器接受空中交通管制服務，取得許可的航空器之間和航空器與障礙物之間配備間隔。空中交通管理基礎-空域分類&中國空域分類標準D類空域（機場塔臺管制地帶）：起落航線和最后進近定位點之后的航段以及第一個等待高度層（含）以下至地球表面的空間和機場機動區航空器可以按照儀表飛行規則飛行航空器可以按照目視飛行規則飛行（經批準）航空器接受空中交通管制服務，取得許可的航空器之間和航空器與障礙物之間配備間隔。空中交通管理基礎-空域分類&中國空域分類標準類別管制空域名稱下限上限飛行種類A高空管制區6000(不含)巡航高度層IFRB中低空管制區最低飛行高度層6000米（含）IFR、VFRC進近管制區最低飛行高度層6000米（含）IFR、VFRD塔臺管制區地面第一等待高度層IFR、VFR空中交通管理基礎-空域劃設&空中交通服務區域空域劃設目的：將空域劃設成不同組成單元，針對性提供相應的空中交通服務，包括空中交通管制服務、飛行情報服務和告警服務。空中交通服務區域包括飛行情報區、高空管制區、中低空管制區、終端管制區、進近管制區、機場塔臺管制區、航路和航線。空中交通管理基礎-空域劃設&空中交通服務區域飛行情報區是指為提供飛行情報服務和告警服務而劃定范圍的空間.這些情報包括機場狀態、導航設備的服務能力、機場或航路上的氣象、高度表撥正值調定、有關危險區域、航空表演以及特殊飛行限制等。在中國境內和經國際民航組織批準由我國管理的境外空域內劃分11個飛行情報區.由飛行情報中心負責提供飛行情報和告警服務（我國目前委托各級管制單位負責）.

空中交通管理基礎-空域劃設&空中交通服務區域我國11個飛行情報區沈陽北京蘭州烏魯木齊昆明武漢上海廣州三亞香港臺北空中交通管理基礎-空域劃設&空中交通服務區域高空和中低空管制區高空管制區和中低空管制區統稱為區域管制區。包含按照IFR運行的所有航路和航線，以及儀表等待航線區域和空中放油區等特殊飛行區域，但終端（進近）管制區和機場塔臺管制區除外。高空管制區內提供空中交通服務的空域通常為A類空域；在包含其他類型空域的情形下，應當明確其空域類型和范圍。中低空管制區內提供空中交通服務的空域通常為B類空域；在包含其他類型空域的情形下，應明確其空域類型和范圍。空中交通管理基礎-空域劃設&空中交通服務區域終端（進近）管制區機場附近進場和離場航線飛行比較復雜，或者一個或幾個鄰近機場全年總起降架次超過36000架次，應當考慮設立終端或者進近管制區。通常情況下，在終端管制區內同時為2個或者2個以上機場的進場和離場飛行提供進近管制服務，在進近管制區內僅為一個機場的進場和離場飛行提供進近管制服務。終端（進近）管制區內提供空中交通管制服務的空域通常為C類空域，包含其他類型空域的，應當明確其空域類型和范圍。空中交通管理基礎-空域劃設&空中交通服務區域機場管制地帶和塔臺管制區民用機場應當根據機場及其附近空中飛行活動的情況建立機場管制地帶，以便在機場附近空域內建立安全、順暢的空中交通秩序。一個機場管制地帶可以包括一個機場，也可以包括2個或者2個以上位置緊靠的機場。機場管制地帶提供ATC的空域應設置為D類空域。設立管制搭臺的機場應當劃設機場搭臺管制區。機場塔臺管制區應當包含機場管制地帶，如果機場在終端（進近）管制區的水平范圍內，則機場塔臺管制區的范圍通常與機場管制地帶的范圍一致。空中交通管理基礎-空域劃設&空中交通服務區域航路與航線航線（AirRoute）：航空器在空中飛行的預定路線，沿線須有為保障飛行安全所必需的設施。航路（AirWay）：以空中航道形式建立的，設有無線電導航設施或者對沿該航道飛行的航空器存在導航要求的管制區域或者管制區的一部分。航線≠航路航路和航線最簡單的區別就在于，航路是有寬度的空域，而航線簡單說就是空中的一條線。空中交通管理基礎-空域劃設&空中交通服務區域航路的寬度為20km，其中心線兩側各10km；航路的某一段受到條件限制的，可減少寬度，但不得小于8km。航路和航線的最低飛行高度，應是其中心線兩側各25km以內的障礙物的最高標高加上最低超障余度后向上以米取整。在高原和山區，最低超障余度為600m。在其他地區，最低超障余度為400m。空中走廊一般為10Km，左右各5Km，最窄處不得少于8Km，左右各4Km。空中交通管理基礎-空域劃設&空中交通服務區域等待航線區域等待航線區域是為了解決或者緩解航空器在空中飛行過程中已經或者將要出現的矛盾沖突，在航路、航線或者機場附近劃設的用于航空器盤旋等待或者上升、下降的區域。利用全向信標臺（VOR）和測距臺（DME）來劃設等待航線區域的，等待航線的進入航向應朝向或者背向用以定位的全向信標臺和測距臺。利用無方向信標臺（NDB）劃設等待航線區域的，等待航線的定位點應當設置在無方向信標臺的上空。空中交通管理基礎-空域劃設&空中交通服務區域特殊區域特殊區域是指國家為了政治、軍事或科學試驗的需要，劃設一定的限制或禁止航空器進人的空域，通常分為空中禁區、空中危險區、空中限制區，它是空域的重要組成部分，對保護地面重要目標安全至關重要。特殊區域是指空中放油區、試飛區域、訓練區域、空中禁區、空中限制區、空中危險區和臨時飛行空域。空中交通管理基礎-空域劃設&空中交通服務區域特殊區域空中放油區應根據機場能夠起降的最大類型的航空器所需的范圍確定，并考慮氣象條件和環境保護等方面的要求。試飛區域應當根據試飛航空器的性能和試飛項目的要求確定。訓練區域應當根據訓練航空器的性能和訓練科目的要求確定。空中禁區、空中限制區和空中危險區根據國家有關規定劃設。臨時飛行空域是按國家規定劃設的臨時飛行空域，應當盡量減少對其他空域或者飛行的限制，使用完畢后及時撤銷。空中交通管理基礎-空域劃設&空中交通服務區域空中禁區國際上又叫禁止區（P，Prohibit），可分為永久性和臨時性禁區，在各種類型的空域中限制、約束等級最高的，一旦建立則任何飛行活動均被禁止，除非有特別緊急的情況，否則將遭受致命災難。限制區（R，Restrict），限制、約束等級僅次于禁區，在該空域內飛行并非是絕對禁區，而是否有危險，已不能僅取決于飛行員自身的判別和推測。危險區（D，Danger），限制、約束等級最低，被允許在其內運行的航空器受到保護，其他航空器可能會受到影響駕駛員可以自行決定能否進入或飛越此類空域并能保證飛行安全。防空識別區（ADIZ）本國領空之外的區域空中交通管理基礎-空域劃設&扇區劃設劃設管制扇區的目的是充分合理地利用空域資源，有效地減輕管制人員的工作負荷，降低地空無線電通話密度，提高空中交通服務能力。空中交通管理基礎-空域劃設&扇區劃設扇區劃設考慮因素本地區的空域結構空中交通服務航路網空中交通量航空器活動的地理分布管制員能力通信及雷達導航設備的能力機場及跑道情況飛行剖面空域需求管制方法與其他單位的協調航空器轉換扇區飛行的航路及高度空中交通管理基礎-空域劃設&扇區劃設扇區劃設原則雷達覆蓋：移交地段最大程度覆蓋，程序管制不分扇區通信覆蓋管制員注意力分配航路的類型和數量單位時間和高峰小時內航空器的類型和數量特殊操作扇區能見狀況扇區邊界操作類型空中交通管理基礎-空域劃設&扇區劃設扇區劃設方法根據機場或者主要導航設施，按照幾何象限劃分根據上升、下降和飛越的高度，按照高度劃分按照航線(路)繁忙程度、使用性質和飛行特點劃分空中交通管理基礎-空域劃設&扇區劃設扇區命名和代碼指配管制單位所在地代碼+扇區性質+序列號前四位：管制單位所在地代四字代碼第五六位：扇區性質TM-終端管制扇區AP-進近管制扇區AR-區域管制扇區；最后兩位數字表示該區域內扇區的序列號。ZSSSAR03表示上海區域03號管制扇區；ZUUUAP01表示成都進近01號扇區。討論空域使用空中交通管理基礎-PBN&基于性能導航概念PBN概念PBN（基于性能導航）是指在相應的導航基礎設施條件下，航空器在指定的航路、儀表飛行程序或空域內飛行時，對系統精確性、完好性、可用性、連續性以及功能等方面的性能要求。PBN包含兩個基本導航規范：RNAV和RNP。RNAV（區域導航）：一種導航方式，允許航空器在地面導航設備覆蓋范圍內，或在機載自主導航設備的工作范圍之內，或二者的組合，沿任一期望的航徑飛行RNP（所需導航性能）是要求和具備機載性能監視和告警功能(OPMA，OnboardPerformanceMonitoringandAlerting)的RNAV。空中交通管理基礎-PBN&基于性能導航概念PBN概念PBN運行的三個基礎要素是航行應用、導航規范和支持系統運行的導航設施。PBN的引入體現了航行方式從基于傳感器導航到基于性能導航的轉變。VORNDBDMEILS….傳感器導航PBN導航空中交通管理基礎-PBN&基于性能導航概念PBN優點區域導航（RNAV）所需導航性能（RNP）傳統導航PBN依靠地面導航臺信號指示NDB、VOR、DME、ILS人工操作依靠飛機的能力GNSS、INS、DME/DME飛行管理計算機（FMC）自動飛行空中交通管理基礎-PBN&導航設備基礎設施

導航設備基礎設施指滿足導航規范要求的星基和/或陸基導航設備陸基導航臺包括VOR/DME、DME/DME和INS。星基導航設施為全球導航衛星系統（GNSS）。GNSS系統可以降低和減少航空器對陸基無線電導航設施的依賴，使航路規劃不再受地面臺的限制；減少導航臺的建設與維護費用；實現真正意義上的航路設計靈活性。GNSS是RNAV和RNP運行的重要導航系統，在航空器的運行中，允許GNSS與其他導航系統的冗余備份，但GNSS系統是首選導航系統。空中交通管理基礎-PBN&導航設備基礎設施空中交通管理基礎-PBN衛星導航精確性指在任何時間、地點，導航系統的測量位置與真實位置的差值。附件10中規定，對任一區域的估計位置，位置誤差在精度要求之內的概率不能低于95%。衛星導航完好性指當導航系統發生故障或誤差超過允許限制，系統能夠向用戶及時發出告警或關閉系統的能力。&導航設備基礎設施衛星導航連續性是指導航系統在用戶的整個使用周期內，持續提供導航定位服務的能力。針對航空器運行是指系統在一個飛行過程中提供可用服務的能力。衛星導航可用性表示當用戶需要時，系統可處于導航的能力。當衛星系統和用戶設備均正常工作時，系統所提供的導航性能可滿足該飛行階段要求的概率的大小。空中交通管理基礎-PBNPBN導航規范包括RNAV和RNP規范兩種。RNP規范包含對機載自主性能監視和告警的要求，而RNAV規范則不包含此方面的要求。&PBN導航規范空中交通管理基礎-PBNRNP和RNAV規范的標識&PBN導航規范洋區、偏遠陸地、航路和終端運行，RNP規范以RNPX標識，如RNP4。RNAV規范標識為：RNAVX，如RNAV1。如果兩個導航規范共用一個X數值，可以使用前綴加以區分，如高級RNP1（Advanced-RNP1）和基礎RNP1（Basic-RNP1）。對RNP和RNAV