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航空飛航管制系統. 6.1 飛航管制之發展歷史 6.2 機場飛航管制隔離規定 6.3 非雷達管制隔離 6.4 雷達管制隔離 6.5 飛航管制單位與業務範疇 6.6 結論. 6.1 飛航管制之發展歷史. 航空飛航管制系統的發展沿革，有其階段性的演進，大致上可分為下述五個階段： 1903 年至 1935 年──目視飛航管制階段 1935 年至 1945 年──人工管制階段 1945 年至 1970 年──雷達系統管制階段 1970 年至 1990 年──電腦輔助航管之階段 1990 年迄今──未來空中導航系統 (CNS/ATM).
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航空飛航管制系統 • 6.1 飛航管制之發展歷史 • 6.2 機場飛航管制隔離規定 • 6.3 非雷達管制隔離 • 6.4 雷達管制隔離 • 6.5 飛航管制單位與業務範疇 • 6.6 結論
6.1 飛航管制之發展歷史 • 航空飛航管制系統的發展沿革，有其階段性的演進，大致上可分為下述五個階段： • 1903年至1935年──目視飛航管制階段 • 1935年至1945年──人工管制階段 • 1945年至1970年──雷達系統管制階段 • 1970年至1990年──電腦輔助航管之階段 • 1990年迄今──未來空中導航系統(CNS/ATM)
6.2 機場飛航管制隔離規定 • 航空器在機場起降時，必須遵循管制塔台的指揮，以避免意外事件之產生，其隔離管制型式，可區分為： • 6.2.1 離場航空器隔離(departing aircraft separation) • 6.2.2 交叉跑道隔離(intersecting runway separation) • 6.2.3 到場航空器隔離(arriving aircraft separation) • 6.2.4 機尾亂流隔離 • 6.2.5 不同機型之隔離
6-1 先前落地之航空器已滑離跑道 圖 6.2.1 離場航空器隔離 1/2 • 當航空器使用同一跑道時，必須確定其他航空器不在下列情況，否則離場航空器不得起飛。
6-2 前一航空器已通過跑道末端或轉彎 圖 6.2.1 離場航空器隔離 2/2 • 前一航空器已起飛且已通過跑道末端，或已轉彎不會產生任何衝突。
使用交叉跑道或飛行跑道會與其他跑道交叉時，航空器之隔離必須確定下列情況，否則航空器不得起飛。 滑離落地之跑道。 已完成滑行且通知塔台，其將停止在交叉口前之位置。 通過交叉口。 6.2.2 交叉跑道隔離 1/3
6-3 先前落地之交叉跑道隔離 圖 6.2.2 交叉跑道隔離 2/3
6-4 離場航空器之交叉跑道隔離 圖 6.2.2 交叉跑道隔離 3/3 • 前一離場航空器已起飛，並且已通過交叉口或已轉彎無任何衝突。
6-5 先前到場的航空器已滑離跑道 圖 6.2.3 到場航空器隔離 1/4 • 同跑道之隔離(Single Runway Separation)
6-6 前一航空器已離場且通過跑道末端 圖 6.2.3 到場航空器隔離 2/4 • 前一航空器已離場，且通過離場跑道之末端。
交叉跑道隔離(Intersecting Runway Separation) 預定落地之航空器，必須等待交叉跑道無其他航空器使用，如下所示情況，才可降落。 離場航空器已通過交叉口或轉彎，無任何衝突情形產生。 航空器已滑離跑道或通知塔台停止在允許之位置。 6.2.3 到場航空器隔離 3/4
6-7 先前落地之交叉跑道隔離 圖 6.2.3 到場航空器隔離 4/4 • 離場航空器已通過交叉口或轉彎，無任何衝突情形產生。
利用白諾禮定理(Bernoulli‘s theory)，航空器飛行時，會在兩側機翼產生上升浮力，右機翼產生的是反時針方向漩渦氣流，左機翼產生的是順時針方向漩渦氣流，此即一般通稱之機尾亂流(wake turbulence)。 6.2.4 機尾亂流隔離 1/2
6.2.4 機尾亂流隔離 2/2 • 航空器起降產生亂流情形
根據美國FAA針對重型(heavy)大型(large)小型(small)飛機之分類標準，重型機為30萬磅(13.6萬公斤)以上；大型機為12.5萬磅(5.67萬公斤)至30萬磅之間；小型機為12.5萬磅以下。其隔離的標準如下：根據美國FAA針對重型(heavy)大型(large)小型(small)飛機之分類標準，重型機為30萬磅(13.6萬公斤)以上；大型機為12.5萬磅(5.67萬公斤)至30萬磅之間；小型機為12.5萬磅以下。其隔離的標準如下： 同一跑道之隔離 平行跑道之隔離 交叉跑道之隔離 6.2.5 不同機型之隔離
6-10 同一跑道之隔離 圖 同一跑道之隔離 • 在前一航空器起降後至少隔2分鐘後再作起降動作。 • 小型機在重型機起降後須間隔3分鐘。
6-11 平行跑道之隔離 圖 平行跑道之隔離 • 假如兩平行跑道距離小於762公尺／2500呎，且航線有交叉，則亦必須隔2分鐘後起降。
6-12 交叉跑道之起降隔離 圖 交叉跑道之隔離 • 假如起降航線穿越另一航空器起降後之航道，此一航空器須間隔兩分鐘之後才能起降。
6.3 非雷達管制隔離 • 6.3.1飛航空積(Airspace Dimensions) • 6.3.2 垂直隔離(Vertical Separation) • 左右隔離(Lateral Separation) • 前後隔離(Longitudinal Separation) • 航空器最初隔離(Initial Separation of Aircraft)
6.3.1飛航空積 「飛航空積」即航空器飛行時保留之空域，一般即航線之寬度(width)和深度(depth)。 就寬度而言，當航空器在離助航設施51海浬(nautical miles)內時，維持8海浬之寬度，而當航空器距助航設施(VOR)51海浬以上時，由8海浬寬度之二邊線，向外4.5度角分開之空域的寬度。 就深度而言，當航空器飛行高度在29,000英呎(即FL290)以下時，至少必須保持1,000英呎之深度；而當航空器飛行高度在29,000英呎以上時，則必須保持2,000英呎之深度。
垂直隔離亦即所謂立體隔離，凡同一航路及航向，交叉或對頭飛航之航空器。在29,000英呎(8,800公尺)以下之高度，保持1,000英呎(300公尺)之上下隔離，而超過29,000英呎(8,800公尺)之高度時，上下隔離至少為2,000英呎(600公尺)，此乃為了飛安的考量，因為飛行高度越高，雷達的精確度可能降低。垂直隔離亦即所謂立體隔離，凡同一航路及航向，交叉或對頭飛航之航空器。在29,000英呎(8,800公尺)以下之高度，保持1,000英呎(300公尺)之上下隔離，而超過29,000英呎(8,800公尺)之高度時，上下隔離至少為2,000英呎(600公尺)，此乃為了飛安的考量，因為飛行高度越高，雷達的精確度可能降低。 縮減最低垂直隔離(RVSM)，上下隔離皆採1,000英呎。 6.3.2 垂直隔離
左右隔離 • 由於垂直隔離是最常被使用在同一航路之隔離方式，但為增加空層的有效使用及加速飛機的流量便可考慮使用左右隔離的方式。
前後隔離 • 一般而言，前後隔離較常用在相同方向，同航線之速度一樣或前一航機速度較快之兩航機。若後機比前機快則不宜使用前後隔離。前後隔離之最低標準，是以時間或浬數為單位。
航空器最初隔離 • 最初隔離程序通常是使用在飛航開始或結束，或者是在機場附近之時。因為在這個階段，航機的高度和位置變換相當快速，因此不宜採用前述三種隔離方式。
6.4 雷達管制隔離 1/2 • 雷達管制系統提供管制員直接看到航空器間之彼此位置變化，而給予正確之指示與管制。基本上，雷達提供更有效之管制隔離與功能 。
6.4 雷達管制隔離 2/2 • 6.4.1 航機識別(aircraft identification) • 初級雷達(一次雷達)識別(primary radar identification) • 次級雷達(二次雷達)識別(secondary surveillance radar identification) • 6.4.2 雷達隔離(radar separation) • 垂直隔離(vertical separation) • 左右隔離(lateral separation) • 前後隔離(longitudinal separation) • 航空器起飛之最初隔離(initial separation of departures)
初級雷達(一次雷達)識別 • 觀察飛機是否剛離開機場，因為同一時間在同一跑道上只有一架飛機起飛，所以航機在起飛後離跑道末端一浬內即可被正確辨識。 • 由駕駛員回報位置，並由管制員在雷達上確認。 • 要求航機轉向特別之方向，而後由雷達顯像中，看出轉向之變化。
次級雷達(二次雷達)識別 1/2 • 次級雷達一般常用之識別方法是以航機上的迴波器(transponder)作為辨認特徵，可進行敵我識別。
次級雷達(二次雷達)識別 2/2 • 次級雷達一般常用之識別方法： • 要求駕駛員按特別識別鈕(ident)，並觀察該信號顯示。 • 要求駕駛員轉換至一指定的個別或非個別次級雷達電碼，且觀察到該目標或顯示電碼改變。 • 第三種使用次級雷達系統的方法，需要駕駛員將迴波器由〝On〞之位置調至〝standby〞位置，再觀察到目標消失相當時間，以確定該目標消失的原因係因迴波器置於〝standby〞位置所致，此時要求駕駛員將迴波器再轉回正常情況，然後觀察到該目標再度顯示出來。
6.4.2 雷達隔離 • 雷達在中、高活動航行之航線控制設施，是用在當作航管員之輔助設施，使用雷達可增加管制員的工作效率，減少左右和前後隔離之距離。但在有些裝置雷達管制設備的地區，仍可採用非雷達之隔離程序。
垂直隔離 • 隔離方式和非雷達隔離方式一致。即飛機在FL290以下時，採1,000英呎的垂直隔離；而飛機在FL290以上時，採取2,000英呎的垂直隔離。
左右隔離 • 其最小之左右隔離間隔之標準為：在兩航空器距離雷達設施40海浬內時，隔離3海浬；當距雷達設施40海浬以上時，則隔離5海浬。
前後隔離 • 目標距雷達設施40海浬內，隔離3海浬；目標距雷達設施40海浬以上，隔離5海浬。 • 上述之前後隔離方式，如有小飛機在大飛機後方時，仍無法給予足夠的保護，因此當有機尾亂流之考慮時，則考慮航機之隔離如下 ： • 小型機在大型機之後，則隔離4海浬。 • 重型機在重型機之後，則隔離4海浬。 • 小型機在重型機之後，則隔離5海浬。 • 大型機在重型機之後，則隔離5海浬。
6-17 雷達管制之至少隔離角度 圖 航空器起飛之最初隔離 1/2 • 航管若採用雷達隔離之情況下，飛機在同一機場之隔離方式如下： • 採用雷達隔離之飛機在同時起飛時，仍必須至少分隔15度角
6-18 在分歧跑道之起飛隔離 圖 航空器起飛之最初隔離 2/2 • 在分歧的跑道、交叉跑道和平行跑道小於2500英呎時，皆須至少分隔15度角以上。
6-19 在交叉跑道之起飛隔離 6-20 在平行跑道之起飛隔離 圖 圖
6.5 飛航管制單位與業務範疇 • 6.5.1 主管機構 • 6.5.2 飛航管制服務單位 • 台北區域管制中心(Taipei Area Control Center, TACC) • 終端管制台 • 機場管制 • 6.5.3 空中航行管制委員會及飛航管制聯合協調中心 • 6.5.4飛航服務業務範疇
6.5.1 主管機構 • 交通部民用航空局航管組乃為提供國內及國際民用航空飛航管制業務之權責機構。
台北區域管制中心 • 區域管制旨在提供某區域內及航路上的航空器之飛航管制服務，並與其管轄地區內各航空單位，如終端管制單位(又稱近場台)及機場管制單位，及鄰近各區域管制單位中心保持通信。
終端管制台 • 終端管制又稱為近場管制，此一單位多位於其所服務的主要機場，其管制空域約在機場半徑六十浬範圍，高度約二萬呎或二萬四千呎以下的空域，目的旨在提供其責任區內航空器爬升及下降之進場及離場管制服務。
機場管制 • 機場管制又稱塔台管制，旨在對機場的空中航線及其附近，以機場為中心，半徑五浬內、三千呎以下的空域，提供飛航管制服務。
6.5.3 空中航行管制委員會及飛航管制聯合協調中心 • 為求台北飛航情報區(Taipei Flight Information Region, Taipei FIR)內，各項軍民航管制問題，獲致密切連繫並取得一致決定，以增進空中航行安全，減少空中接近事件，及充分利用空域，由空軍總司令部及民用航空局聯合成立。
6.5.4 飛航服務業務範疇 1/2 • 飛航管制業務 本區空域分為管制空域及非管制空域二種。 • 航空通信業務 民航局依國際民航組織規定，提供航空固定通信服務，利用航空固定通信網路(Aeronautical Fixed Telecommunication Network, AFTN)傳遞國內外相關之飛航計畫、飛航公告、飛航動態、航空氣象資料交換，及航空公司業務電報。
6.5.4 飛航服務業務範疇 2/2 • 航空氣象業務 航空氣象服務項目包含民用機場之天氣觀測、預報及台北飛航情報區內航路顯著天氣之預報、守視與警示服務。 • 飛航情報業務 飛航情報業務包含飛航指南編纂及修訂、飛航指南補充通知書及航空公報頒訂、飛航公告發布及飛航諮詢服務之提供。
6.6 結論 • 航空飛航安全乃為航空運輸管理的重要課題。因此，目前若要促進空運安全，更應積極促進飛航管制系統的現代化，並且擴充飛航管制員之人力編制及提升其素質，方能保證航空之飛航安全。
