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NASA空管新技术缩短空中等待,提高准点率

 2017-06-28 来源:民航资源网 作者:Deborah  [投稿排行榜]
2017-06-28 14:18:37

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NASA空管新技术缩短空中等待,提高准点率

  图:FIM系统成功进行现场验证 来源:NASA

  民航资源网2017年6月28日消息:综合外媒报道,对于飞行员来说,在驾驶舱最紧张且技术难度最大的时刻莫过于起飞和着陆,特别是在一个陌生的机场。高速公路上拥挤的交通令人生畏,但拥堵的空中交通更是让人难以想象!尽管衣领笔挺、制服帅气,但商用飞机的飞行员每天都要应对这一场面,个中难处与苦处可想而知。

  为了缓解飞行员的这一压力并提高着陆的安全性,美国国家航空航天局(NASA)及其合作伙伴共同进行了一项空中交通管制技术创新。

  这一创新被称为“驾驶舱间隔管理(FIM)”,旨在帮助减少飞机在空中等待的时间,从而节省燃油、减少发动机废气排放,同时提高调度效率及飞机准点率。

  FIM系统现场验证


         

  经过多年的研究和实验室工作,2017年年初,美国国家航空航天局、联邦航空管理局(FAA)等在华盛顿州对该项技术进行了复杂的现场验证。

  现场验证在西雅图上空开展,由三架飞机进行了飞行测试,包括霍尼韦尔提供的达索猎鹰900波音757以及美联航提供的波音737

  波音757及737飞机的驾驶舱都安装了FIM系统,这两架飞机跟随猎鹰900。并在没有空中交通管制员的帮助下,三架飞机接连进行了降落。

  系统工作原理

  首先,通过GPS信号确定了每架飞机的位置及其相对地面的速度之后,飞机会以约每秒一次的频率自动将信息传输给卫星和地面基站。地面上的计算机系统会计算出每架飞机连续降落所需的最佳间隔。然后管制员与特定飞机的飞行员取得联系,告知他们飞行间隔、飞机飞行的轨迹以及前方飞机的ID。

  随后,飞行员将所有这些信息输入到FIM系统中,系统在飞机广播式自动相关监视(ADS-B)的辅助下,计算出解决方案。计算结果以数字形式显示在FIM系统显示屏上,并在着陆前不断更新。飞行员从中可以获知合适的飞行速度以便他们能够与前方特定飞机保持安全距离,直到进入跑道。

  FIM系统核心

  FIM的核心是NASA的“终端抵达航路的空中间距”(ASTAR)软件,这一软件已于2014年在波音的737环保验证机上进行了成功验证。

  在“概念证明”飞行测试中,一名NASA工程师在飞机主舱内通过一台笔记本电脑对ASTAR软件进行操作,并通过无线电向驾驶舱内的飞行员发出速度指令。

  FIM技术的作用及意义

  目前飞机在等待降落时,飞行员需要不断和空中交通管制员通信以确保安全。等待降落的飞机之间必须留有额外的安全缓冲空间,而这将限制一定时间内可降落的飞机数量。

  而FIM系统通过对每架进港飞机之间的起降时间或是间隔进行更精确的管理,可以增加在同一条跑道着陆的飞机数量并确保安全。

  此外,目前的空中交通控制技术和流程对飞机到达时间的预测约在一分钟内。但是FIM预计将使管制员和机场对飞机到达时间的预测缩短至5至10秒内。

  以驾驶舱为基础的FIM原型系统将NASA开发的软件与商用的现成硬件结合起来,并将系统连接到飞机的信息及导航系统。

  FIM是NASA的“空中交通管理技术展示-1”(ATD-1)项目的部分内容。在这一项目中,NASA、FAA以及航空业将共同协作开发及评估与飞机调度和飞机进港相关的新技术和流程。

  NASA兰利研究中心ATD-1项目的负责人William Johnson称,空中交通管制员利用FIM可以更精确、更有预见性地指挥飞机起降,从而使航空公司和机场运营商可以更有效地管理空中交通,并将飞机延误减少到最小。

  他还表示,FIM系统针对现代商用飞机设计,对飞机和机组人员的操作流程改动极小。

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延伸阅读: NASAFIM美联航
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