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遥控塔台

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无需机场物理塔架,空中交通管制服务的安全性提高将使飞行员和机场运营受益。


主管可以查看2个远程空中交通管制员站以及随附的由照相机提供的遥远机场的显示屏。
格伦·伍德沃德(Glenn Woodward)
撰稿人

J2018年1月。BeechraftBonanza的飞行员最终进入FNL(Fort Collins / Loveland CO)的Rwy 33航站楼,他们未能理解直升机飞行员练习仪器进近“未命中”的一系列UniCom消息,该消息一直传到接近跑道尽头。

飞机飞行员报告说,他正从头顶飞过,以完全停止着陆。情况没有很好地结束。富矿击中并摧毁了直升机,并在降落后​​离开了跑道。幸运的是,没有人死亡,但是这种情况是完全可以避免的。

事故发生时还没有航站楼空中交通管制服务,假设机场甚至有资格使用这种设施,那么这个规模的机场的控制塔成本约为300万美元。

事后说这是值得的,这很容易说,但是收入流,政治和支出是三胞胎的结合体,它们的连接点随时间而变化。

再加上政府官僚主义以及项目完成所需要的时间,这将给您带来持续的安全风险-基本上,这是不受管制的机场的标准操作程序。

解决方法

远程操作塔(ROT)可以防止该事故。它是基于视觉的雷达/人工智能(AI)增强型ATC设备,其中1个控制器从称为远程塔中心(RTC)的异地同时处理1个或多个机场。

一个或多个机场当局可以避免繁琐的手续和政府管理的企业的延误,并通过在各个利益相关方之间分担成本来有效地做到这一点。就FNL而言,机场组成了一个联盟,以为其ROT项目提供资金,其中包括科罗拉多DOT的航空部门。

ROT概念不一定取代ATC控制塔。相反,它增加了一层安全性和/或成本效率,这是以前没有的。这也是一种确保ATC服务安全的替代方法,代替需要复杂资金迷宫的实体塔。

换句话说,现在不具备或将永远不具备塔式设施资质的机场现在可以享受ATC服务,安全性和其他相关好处的保护。在FNL,仅此一项安全因素便促使Allegiant航空公司恢复了前往机场的定期航班服务。

在挪威和瑞典,为期13年的SESAR项目使该设施可以同时处理多达3个机场和1或2个管制员。斯堪的纳维亚半岛的偏远机场正在意识到ROT的好处。

资源的组合使将ATC服务带到其城镇的成本降低了50%或更多,并提高了飞行环境的安全性。瑞典甚至在与挪威北部接壤的北部边境设计并建造一个机场,该机场由一个偏僻的塔楼提供服务,可满足冬季运动的需要。

ROT具有双重​​作用-带来了ATC提供的安全保护伞,并为增加小型机场及其相关本地商业与外界之间的联系提供了机会。

远程可视化

想象一下一个隔音房间,它可以在300英里外的小型机场以摄录机视角观看360º全景,并在一组屏幕上显示,供经过认证的空中交通管制员使用,该管制员可以看到机场及其周围空域的全景。

这种视图几乎与该机场的控制塔中的视图相同(应该存在),并且通过雷达和AI升级得到了增强。从房间的中央,控制器可以看到每架飞机以及一个数据块,该数据块类似于进近或空中交通管制中心中显示的数据块。

摄像机可以放大对象以显示肉眼不可见的异常,以及决策辅助,例如用于进一步控制指令的优先选项列表。

戴着一副特殊的眼镜,控制器从列表中选择其手或眼的动作来“分层”其响应动作,从而节省时间并可能挽救生命。如果情况如此,必须致电机场消防部门,则预选数据可以通过合成语音和加密文本自动传输到救援机构。

现在想象一下,在一个稍大的房间中,具有3排并排或堆叠的投影仪屏幕的同一控制器,可以为数百英里外的完全不同的机场提供相同的视图。只是为了使事情变得有趣,房间现在是仓库,而控制器负责多达3个不同的机场-所有这些都可以同时看到。

使用一副特殊的眼镜,控制器可以冻结图像以将其连同数据块和其他必要信息一起发送给维修人员或主管,同时仍可用于控制其他飞机和机场。

多个控制器监视同时显示的复杂设施或多个机场的视图。

远程塔式技术

这项技术目前在美国和欧盟处于最后的测试和验证阶段。在FNL,最先进的设施即将由FAA进行验证,而欧洲正处于多机场远程塔式模块(RTM)的最后验证阶段。

尽管有很多理由和理由,但瑞典在实施功能性ROT方面遥遥领先。瑞典工厂于2015年开始现场运营,不久将扩展为RTM运营的RTC。

想象一下一个雷达中心,其中一名主管监视几个在相邻空域中处理飞机的管制员,而其他主管监视一组相似的管制其他空域群的管制员。区别在于雷达数据显示与积极增强的视觉显示。

RTC以相同的方式工作,其中主管监视带有1个或2个同时处理多个机场的控制器的1个(或几个)RTM。这个想法归结为规模经济。传统上,当一名管制员在一个机场处理飞机时,与该管制员相关的基本成本是沉重的,无法有效利用。

以前,飞机之间的停机时间被浪费在等待下一架飞机或车辆呼叫上,但是现在,相同的控制器和技能集可以安全高效地处理多个机场的多架飞机和车辆。

尽管世界各地的机场并不特别繁忙,但仍需要管制员和其他相关的航空基础设施(例如气象服务或飞行信息服务),将这些资产整合为一个结构和实体将节省数亿美元。

ATC服务,包括管制员,天气观察员和飞行信息服务专家,现在可以从一个中心位置(RTC)在许多机场中平均使用。人力资源(HR)成本节省巨大。

一组专家在多个机场资金池中分配了一份人力资源福利成本包,产生了双重影响。第一个明显的效果是大大降低了机场的直接费用,但同时也为服务提供商提供了机会,以更高的薪水和福利吸引,招揽和吸引更高水平的专家。

应根据个人责任和负债的指数增加,相应地提高薪酬待遇。在美国,ATC工会官员坚称“ 1个管制员,1个机场”,其推理与数量和复杂性有关。

在欧洲,通用航空机场较少,因此交通流量较低的情况下,一个负责处理多个机场的管制员更有意义。除了成本收益,安全性提高之外,所有利益相关者都是受益者。

高质量的视觉媒体和先进的雷达技术可提高安全性,由人工控制器进行管理,并通过应用AI来增强安全性。

JYO(行政长官,弗吉尼亚州里斯堡)塔楼的摄像机可提供机场跑道,坡道和周围空域的360°图像显示。

回到动作

在塔式驾驶室内部,存在许多传感输入,这些输入可使控制器在需要时作出有效反应和作出反应。

这通常称为情境感知(SA),它是管制员培训的关键方面。听力是SA的一个非常重要的方面,在我的研究中我没有看到过很多关于听力的问题。

那些通过经验学习的听觉过滤器是非常特殊的技能,训练麦克风来识别“通用”而不是“威胁生命”的输入提出了独特的技术和管理挑战。可听性组件的另一个并行方面是通信发生所花费的时间。

延迟可能长达1秒。以我的经验,安全与不安全之间通常相差1秒。就像在电视上观看采访时,音频输入出现延迟,而人们最终都在交谈。

对我来说,即使在最糟糕的情况下(延迟1秒),Bonanza和直升机也不会在FNL发生碰撞。经常被问到的一个问题是:“有人会在没有载人飞行员的飞机上飞行吗?”在回答这个问题时,我经常听到一个惨烈的“否”声。

但是,对于在没有塔楼的人工控制器的情况下在机场运行的飞机的适当类似的查询可能会收到不同的答案,因为飞行员会定期进行训练,以进出定义为不受控制的机场。

在既没有生命损失也没有飞机失事,而是许多近距离呼叫或近乎失误的情况下,ROT将人为因素重新插入了方程式中。人与人之间的联系通过技能和过程完善了安全系统。

同样,管制员必须训练如何在独特不同的飞行环境中同时使用不同类型的飞机同时处理多种设施。

在地上

塔式远程操作不仅限于飞行中的飞机。人工智能,增强视觉和预测分析可以检测到飞机滑行和登机口的众多流程。当前的技术可以检测到正确数量的安全锥及其正确放置。

此外,借助变焦技术,可以使用面部识别或其他人体生理功能来增强安全性。集成了特殊传感器,可以监控地面人员的步调,以确保安全和高效。

行李从行李车上掉下来了吗?是按时用餐还是延迟?所有这些指标均通过视觉进行监控,并与流程相匹配,以识别完成或确定改进潜力。尽管这些可能是坡道管制员的职责,但在飞机起飞前,管制员可能会将皮托管盖丢失,放空燃油,过多的漏油,进出通道或货舱门卡在地面上。

加上灵敏的热像仪,控制器可以提前检测到潜在的热刹车情况,并通知当局。

但是,如果...呢?

在紧急情况下,RTC值班主管有能力和权限将机场重新分配给其他RTM,使管制员可以完全专注于紧急情况而不会分心。

同样,安全性首先要归功于备用系统,以备不时之需,例如摄像机丢失或通信丢失。这些问题通过内置冗余解决。如果扩充功能离线,则控制器会退回到标准的空中交通技能集进行间隔和排序。

这可能会导致增加一个培训分支,目前将其分为塔式/雷达两个专业,从而将“塔式”分支进一步划分为“设施或ROT”。其他影响包括对ATC候选人进行更严格的审查,更长和更复杂的培训以及支持培训动态所需的外围基础结构资源。

展望未来

增强型ROT还可以显示跑道末端以外的预计路线,并向飞机和飞行员发出交通,地形或其他潜在冲突的警报。现在,再设想2个或3个可以将其数据集成到全息投影而不是二维显示的相机塔。

这预示着控制器和飞行员之间的交互环境,在该环境中,控制器“抓住”飞机并移动其期望的目的地(在SID或STAR上)。经飞行员批准后,飞机将通过最有效或最方便的路线进行自动驾驶飞行。

借助内置的防护装置以及飞行员降低路线或性能参数的选项,可以节省燃油和时间,同时又可以确保安全网。而且,不要忘记控制器可以使用的海拔高度的天气和风的叠加。

这将使空域利用效率最大化,再一次转化为节省的资金。天气和风的输入将来自使用群技术和内置缓冲技术的专用机场无人机,它们在机场管理局/ FAA的控制下运行并提供实时气象数据。

控制空中交通的新方法

远程塔式概念只是对简化和抛光驾驶室中的ATC的潜在技术应用的聚宝盆的一小部分。这不仅仅是将控制器和飞机之间的两个接触点相乘的方法。

它有效地放大和补充了这两个点,从而创建了一种共生关系,将安全性和服务提高到了目前未提供的水平。我对远程ATC的未来感到兴奋。有人给我戴耳机!


Glenn Woodward是一名空中交通管制员,在美国,英国和阿富汗拥有18年的塔机经验。他是获得美国联邦航空局(FAA)许可的飞机调度员,也是波音B-52飞机上的资深机组人员。

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