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复杂天气条件下塔台管制员决策研究

作者

万云翟

四川省机场集团有限公司攀枝花保安营机场分公司

引言:

航空运输过程中,复杂多变的天气条件影响着航空运行安全与效率,其中航班延误、取消事件中约有 70% 源于恶劣天气。就目前状况而言,在温室效应影响下,全球气候变化明显,增加各类极端天气出现概率,不利于塔台管制员做出正确决策。对此,文章围绕复杂天气条件下塔台管制员决策展开深入研究,指出复杂天气的影响,提出多样化的决策策略,促进飞行安全运行。

1 复杂天气条件对塔台管制的影响

现阶段,复杂天气包含低云低能见度、风切变、雷暴等,影响塔台管制效果,形成安全风险隐患。正常情况下,复杂天气条件下管制流程为:熟悉天气状况→管制员与机组人员深入沟通→管制员与其他单位沟通协调→设定流量控制指标。

以低云低能见度天气为例,云高不超过 300m ,能见度小于 1500mm ,要求塔台管制员与气象部门保持紧密联系,分析未来 3h 内气候变化情况,掌握对飞机飞行的影响,包含视觉判断、导航障碍、正常操作等,再及时采取应急措施。正常情况下,处于低云低能见度天气下,地标被遮盖,飞行员无法准确确定地形、跑道,可能诱发偏航的问题 [1]。在此情况下,管制员需立刻通知飞行员,时刻关注燃油消耗情况,分级管控流量,并缩短指令间隔,加强冗余检查。倘若大气状况较为紊乱,管制员极易做出错误的决策,导致综合调度计划不合理,并且受复杂恶劣天气的影响,还会导致语音通信频率故障、雷达故障、自动化系统故障,致使塔台管制设备异常运行,未能第一时间向机组人员通知天气信息,产生安全事故。

2 复杂天气条件下塔台管制员准确决策的策略

2.1 合理评估,加强监控

复杂天气条件下,塔台管制员决策过程中,需做到合理评估、加强监控,采集大量的数据信息,之后根据工作经验预测可能产生的安全隐患,进而提出可操作性较高的决策措施。

合理评估阶段,管制员应全面掌握机场周边环境,评估恶劣天气下周边环境对飞行的影响,并着重分析不同季节、不同时间节点下天气条件的特点,针对性设定管制指标,不仅能保障前期流量管理质量,还能提高管制效率。而加强监控过程中,管制员需准确定位并标注航空器的飞行航线、水平度,判断其是否进入其他地区的管制地带。同时,借助现代化的天气预测技术,加强前期流量管理,并通过监视雷达管控飞机的飞行间隔,按照天气情况与标准规范,合理安排飞行计划。

2.2 灵活利用多种指挥方法

复杂天气背景下,塔台管制员应以保障飞机安全稳定运行为核心,灵活利用多种指挥方法,引导机组调整运行状态,做出合理的决策,最大程度上降低极端天气的影响。以低云低能见度条件为例,当能见度不超过 1500m ,塔台管制员需参照Ⅱ、Ⅲ类运行间隔标准,调整航空器之间的纵向间隔,可增加到6-10 公里,并下发滑行指令,确保其处于应答机 S 模式,将飞机航行速度控制在 10 海里 / 小时以内;当能见度不超过 500m ,管制员应加强对地面滑行的管控,采用雷达系统、冲突警告系统,实时调整飞行路径,避免出现跑道入侵的情况;云高不超过150m 时,塔台管制人员应借助仪表着陆系统进行引导,当发现云高接近于决断高度,可通知飞行员制定复飞预案,而在位于五边进近时,则应重点监控飞行间隔,规避空中冲突 [2]。值得注意的是,低云低能见度条件下,塔台管制员指挥期间,应做好时间冗余、空间冗余、系统冗余处理,适当延长起飞与降落的时间间隔,应对复飞、设备误差情况,并增加垂直或水平间隔,再组织多个部门协调配合,备份数据参数,最大程度上规避单点失效的情况,以此科学解决低云低能见度天气带来的影响,有效规避各类飞行风险,保护飞行的安全性、稳定性。

2.3 以风险预测为核心,采取主动决策模式

为更好地应对复杂天气条件对飞机影响,塔台管制员需结合工作经验、天气实际情况,以风险精准预测为核心,采取主动决策模式,弥补既有被动响应决策的弊端。实践阶段,塔台管制员需树立现代风险管理理念,制定风险预警指标体系,利用智能技术搭建风险预测模型,识别各类异常天气条件,提前决策与预防,实现决策模式由事后阶段转变至事前阶段。应用主动决策模式时,需重点整合多源预测数据,包含低云数据、空域结构特征、航空器性能参数、历史飞行数据等,生成动态风险评估模型,即可有效预测 15-30min 内的风险点,再以此为依据进行决策。如,模型评估结果显示,机场南侧存在低云情况,塔台管制员需改变跑道使用布局,指挥飞机向北侧飞行,引导其根据预先飞行计划实行绕飞。

另外,依据风险预测结果,考虑各个等级风险预警的差异性,实行个性化的响应。具体为:发布“危险天气净高”时,天气基本参数为地面平均风速⩾13m/s 、水平能见度 <800m 、低云云高 <170m ,此时塔台管制人员需编制结构化的决策框架,及时启动同等级的应急响应协议,但应避免盲目性执行“阈值触发”操作,综合考虑多方面影响因素,从航空器类型、气象变化方向、空域拥堵程度以及机组实际情况,展开针对性分析与判断,充分保障决策契合天气情况。

总结:

总而言之,纵观航空领域持续变革与发展,如何应对各类复杂天气条件、保证飞行的安全性成为热点讨论话题,其中塔台管制员发挥重要作用,要求其做出正确的决策,引导飞机及时躲避雷暴区、低云低能见度区等。为此,塔台管制员需秉承着认真负责的工作态度,深度分析复杂天气条件的影响,再采取合理评估、加强监控、灵活利用多种指挥方法、以风险预测为核心采取主动决策模式的措施,进一步优化决策流程,提高处于不确定环境下的响应速度、判断质量。未来发展过程中,应从气象信息、安全、效率以及决策分配公平性层面入手,探究塔台管制员面临的决策困境,再利用人工智能、大数据技术等提出合理化的解决措施。

参考文献:

[1] 张兆宁 , 郝邈 . 基于机器学习组合模型的远程塔台管制员情景意识水平 [J]. 科学技术与工程 ,2024,24(27):11928-11936.

[2] 余晶鑫 , 宋进文 , 王振飞 . 集成式塔台管制自动化系统建设 [J]. 无线互联科技 ,2023,20(9):52-54.

作者简介:万云翟,男,1996 年 8 月,四川攀枝花,汉族,本科,空中交通管理初级工程师;复杂天气条件下塔台管制员决策研究