淺析點(diǎn)融合技術(shù)

淺析點(diǎn)融合技術(shù)點(diǎn)融合（PointMerge）技術(shù)是歐控實(shí)驗(yàn)中心（EEC）在2006年開發(fā)的一種優(yōu)化航空器進(jìn)場(chǎng)交通流排序的系統(tǒng)化方法，2011年首次在挪威的奧斯陸機(jī)場(chǎng)終區(qū)應(yīng)用，應(yīng)用后對(duì)管制工作負(fù)荷，節(jié)能減排以及程序降噪起到了較好的效果。由于其原理簡(jiǎn)單，能減少通話量，降低管制工作負(fù)荷，提升機(jī)組情景意識(shí)，提高空域運(yùn)行效率和容量的巨大潛力，該技術(shù)得到迅速推廣，目前已在全球多個(gè)地區(qū)運(yùn)行。我國(guó)根據(jù)國(guó)際民航組織（ICAO）航空系統(tǒng)組塊升級(jí)計(jì)劃要求引進(jìn)點(diǎn)融合技術(shù)，并于2019年12月5日在上海浦東機(jī)場(chǎng)正式實(shí)施點(diǎn)融合程序，隨后在廣州、深圳鄭州等地陸續(xù)開展。點(diǎn)融合程序是點(diǎn)融合技術(shù)應(yīng)用的結(jié)果，點(diǎn)融合程序也叫線性等待程序，一般設(shè)計(jì)在機(jī)場(chǎng)終端區(qū)內(nèi)存在多個(gè)方向進(jìn)港交通流匯聚的區(qū)域，依托弧上的點(diǎn)到圓心的距離相等原理，由兩條或多條近似圓弧的排序邊（圓弧）以融合點(diǎn)（圓心）組成，基于性能導(dǎo)航（PBN）空域結(jié)構(gòu)，利用飛機(jī)水平導(dǎo)航（LNA）功能實(shí)現(xiàn)在排序邊上自主飛行，同時(shí)與雷達(dá)引導(dǎo)方法結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)化多向進(jìn)場(chǎng)交通流排序以及精細(xì)間隔管理。傳統(tǒng)的進(jìn)港程序往往滿足不了流量需求，需要溢出，溢出之后需要雷達(dá)引導(dǎo)，而雷達(dá)引導(dǎo)造成通話量巨大。有人會(huì)說那就把程序路徑設(shè)計(jì)長(zhǎng)一點(diǎn)不就行了，程序延長(zhǎng)確實(shí)能吸收部分延誤，但是什么時(shí)候轉(zhuǎn)回來，參考點(diǎn)在哪，和前后機(jī)的隔如何把握，管制員都很難把握，而且不同方向進(jìn)港程序會(huì)縱橫交錯(cuò)，運(yùn)行風(fēng)大。點(diǎn)融合技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，管制員只要掌握好飛向融合點(diǎn)（圓心）的時(shí)機(jī)，監(jiān)飛機(jī)之間的速度追趕就能實(shí)現(xiàn)精細(xì)化的間隔。點(diǎn)融合程序能延長(zhǎng)進(jìn)場(chǎng)航跡，比傳統(tǒng)的RNAV程序路徑更長(zhǎng)，因此能吸收一定的延誤，增大扇區(qū)容量。不同于盤旋或標(biāo)準(zhǔn)等待程序，盤旋和標(biāo)準(zhǔn)等待程序能延緩進(jìn)場(chǎng)航空器的進(jìn)近時(shí)間，但是管制員很難精確掌握經(jīng)過盤旋或標(biāo)準(zhǔn)等待序的航班與前后機(jī)之間的間隔，容易造成間隔的浪費(fèi)，達(dá)不到精細(xì)高效的效果點(diǎn)融合程序也區(qū)別于傳統(tǒng)的雷達(dá)引導(dǎo)方法，傳統(tǒng)的雷達(dá)引導(dǎo)解決了管制員無法確掌握前后進(jìn)港飛機(jī)的間隔的弊端，通過引導(dǎo)讓飛機(jī)按照預(yù)想的路徑飛行，掌雷達(dá)管制的主動(dòng)權(quán)，更好地提供管制服務(wù)，但是雷達(dá)引導(dǎo)會(huì)帶來較大的通話負(fù)荷，而且雷達(dá)引導(dǎo)的飛行路線凌亂，加上管制員技能個(gè)體化差異對(duì)形成間隔影響，浪費(fèi)間隔和未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)移交間隔的情況時(shí)有發(fā)生。另外雷達(dá)引導(dǎo)時(shí)航空器駕駛員的配合度低，與管制員溝通不暢甚至?xí)榫w飛行，影響飛行安全。點(diǎn)融合技術(shù)的應(yīng)用完美地結(jié)合了既能延長(zhǎng)進(jìn)場(chǎng)航跡又能精確把握間隔，還有減少陸空通話，降低管制和飛行工作負(fù)荷的優(yōu)點(diǎn)，能為管制指揮工作帶來諸益處。（一）優(yōu)化進(jìn)場(chǎng)排序，規(guī)范機(jī)動(dòng)路徑，提高扇區(qū)容量當(dāng)現(xiàn)有程序溢出需要雷達(dá)引導(dǎo)時(shí)，路徑凌亂，潛在沖突多，指令繁忙。管制負(fù)荷巨大，極易消耗精力。點(diǎn)融合程序管制員只需要檢查進(jìn)入排序邊的高度速度限制，掌握飛向融合點(diǎn)的時(shí)機(jī)，就能高效得完成多方向進(jìn)港航班的排序工作，進(jìn)港航班在一個(gè)內(nèi)外弧圍成的固定扇形結(jié)構(gòu)里安全、規(guī)范、有序地飛行，降低了指揮的難度，從而扇區(qū)內(nèi)能容納更多的飛機(jī)，管制員有更多的精力關(guān)注間隔。通過模擬機(jī)驗(yàn)證結(jié)果看，繁忙時(shí)段，PMS所在扇區(qū)管制員能同時(shí)指揮12架左右進(jìn)港班，波道還未達(dá)到最大負(fù)荷，扇區(qū)容量大大提升，明顯高于目前基于雷達(dá)引導(dǎo)的排序方式。（二）顯著減少通話負(fù)荷，節(jié)約波道資源點(diǎn)融合程序所在扇區(qū)，管制指令極大減少。點(diǎn)融合程序的介入使得進(jìn)港航需要延長(zhǎng)進(jìn)場(chǎng)航跡由頻繁的雷達(dá)引導(dǎo)被程序所替代，管制員的水平引導(dǎo)僅限于令航空器飛向融合點(diǎn)，速度和高度的指令也因程序高度速度限制的合理設(shè)置而大減少，因此，原本進(jìn)近區(qū)域內(nèi)進(jìn)港高峰時(shí)段因指令過于頻繁而導(dǎo)致的波道擁情況得到大大改善，管制員只需極少量的通話來控制飛機(jī)的高度、速度，就能完成整個(gè)指揮調(diào)配過程，而且安全有序，降低了工作負(fù)荷，提高整體運(yùn)行效率（三）管制員更容易判斷間隔點(diǎn)融合程序和等距環(huán)的設(shè)置可以幫助管制員精準(zhǔn)判斷間隔，根據(jù)前方需要出任何想要的間隔，再通過適當(dāng)?shù)乃俣瓤刂?，把原本無序的進(jìn)港航班整合成一安全有序的交通流，為五邊精細(xì)化調(diào)配提供了良好的條件。因此點(diǎn)融合程序增了管制員的判斷能力，提高了工作效率。（四）間接提高了內(nèi)扇調(diào)配效率由于點(diǎn)融合程序的合理設(shè)計(jì)，把不同方向的進(jìn)港交通流整合成了安全有序勻的交通流，移交內(nèi)扇后，進(jìn)場(chǎng)扇區(qū)調(diào)配變得更簡(jiǎn)單，理想情況只需要配備合高度，監(jiān)控前后機(jī)速度追趕，按照程序建立