核心提示：飛機(jī)起飛、落地，乘客安檢、登機(jī)—在這些你司空見慣的場(chǎng)景中，總會(huì)有一些意想不到的東西。

      比如要容納和管理更多飛機(jī)的起降，最直接的解決辦法似乎是建一個(gè)更大的機(jī)場(chǎng)。那些巨無霸機(jī)場(chǎng)的涌現(xiàn)也多少證明了這一點(diǎn)。不過這不是全部，還有更聰明的方案。有人已經(jīng)在這么做了。眼下，霍尼韋爾公司正在迪拜實(shí)施一個(gè)現(xiàn)代機(jī)場(chǎng)的運(yùn)力優(yōu)化項(xiàng)目，工程技術(shù)人員在迪拜國際機(jī)場(chǎng)部署公司研發(fā)的設(shè)備和技術(shù)，以幫助其在兩年后將每小時(shí)離港率從目前的20架次提升到30架次以上。

      想象一下，現(xiàn)在你是一架波音客機(jī)的機(jī)長，在你剛剛起飛不久，機(jī)艙里就響起了一聲短促的提示音，這是從地面空管系統(tǒng)傳來的指令。緊接著，一條信息出現(xiàn)在顯示屏上：請(qǐng)沿當(dāng)前航跡飛行。預(yù)計(jì)本航班將于17點(diǎn)20分抵達(dá)北京首都國際機(jī)場(chǎng)。請(qǐng)?jiān)?2號(hào)跑道降落。大部分人可能會(huì)忽略上面的幾個(gè)小細(xì)節(jié)：一是這條信息是在飛機(jī)剛剛起飛不久就發(fā)來的，二是它不僅給出了具體的抵達(dá)時(shí)間，還準(zhǔn)確告知了飛機(jī)降落的跑道號(hào)碼。

      這是霍尼韋爾最新的“四維”飛行管理系統(tǒng)。借助安裝在飛機(jī)上的這一系統(tǒng)，機(jī)場(chǎng)空管系統(tǒng)可以隨時(shí)與本空管區(qū)域內(nèi)的航班自動(dòng)交換數(shù)據(jù)，了解航班的位置、航速，以及抵達(dá)的具體時(shí)間，從而對(duì)交通流量進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。這些信息被傳送到機(jī)場(chǎng)，機(jī)場(chǎng)塔臺(tái)可以依次安排航班進(jìn)場(chǎng)和降落。對(duì)于乘客它有一個(gè)直觀的好處，就是將大大減少飛機(jī)在空中盤旋等候降落，或者悶在機(jī)艙里等候起飛的情形。

       “這項(xiàng)新技術(shù)正在研發(fā)當(dāng)中，預(yù)計(jì)在2018年以后推出?！贝魇鈽s（Brian Davis）說，他是霍尼韋爾航空航天集團(tuán)亞太區(qū)航空運(yùn)輸副總裁。目前飛機(jī)和機(jī)場(chǎng)普遍使用的是傳統(tǒng)的“三維”飛行管理系統(tǒng)?？展芟到y(tǒng)使用雷達(dá)監(jiān)測(cè)空中的交通情況，用經(jīng)度、緯度、高度三維坐標(biāo)，最終確定飛機(jī)在空中的位置，根據(jù)飛機(jī)的速度、航向、飛行模式等預(yù)測(cè)和估計(jì)信息對(duì)飛行員發(fā)出指令，引導(dǎo)其安全飛行。

      隨著空中交通日益繁忙，這種傳統(tǒng)系統(tǒng)的缺陷越來越明顯。由于是人為控制，只有等到飛機(jī)足夠接近機(jī)場(chǎng)時(shí)，塔臺(tái)控制員才能判斷出飛機(jī)的狀況，發(fā)出指令調(diào)整飛機(jī)的相互位置來控制進(jìn)場(chǎng)和著陸。但飛機(jī)收到指令時(shí)往往已經(jīng)飛抵機(jī)場(chǎng)上空，因此一旦機(jī)場(chǎng)的吞吐能力有限出現(xiàn)擁擠時(shí)，它們就不得不在空中進(jìn)行盤旋等候降落。

      四維飛行管理系統(tǒng)在三維系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加了時(shí)間維度。在這種系統(tǒng)內(nèi)，每一架航班都會(huì)預(yù)先制定飛行四維軌跡，存儲(chǔ)在飛機(jī)的計(jì)算機(jī)內(nèi)，并上傳到空管系統(tǒng)。空管系統(tǒng)存有本空管區(qū)域內(nèi)所有航班的四維軌跡，在飛行過程中，所有航班都自動(dòng)通過衛(wèi)星與空管系統(tǒng)進(jìn)行超遠(yuǎn)距離傳輸數(shù)據(jù)鏈，空管員能夠在顯示屏上監(jiān)測(cè)到每架航班的詳細(xì)飛行數(shù)據(jù)。

      在正常情況下，四維飛行管理系統(tǒng)可以不依靠任何人力。航班不需要空管人員給予任何導(dǎo)航指令，只要按照預(yù)先設(shè)定的四維軌跡飛行，按預(yù)設(shè)的時(shí)間表到達(dá)中途點(diǎn)和目標(biāo)機(jī)場(chǎng)。要?jiǎng)佑萌肆?，除非是受到了氣象條件等其他因素的影響。如果航班的飛行時(shí)間出現(xiàn)波動(dòng)，空管員可以根據(jù)實(shí)際情況指揮飛機(jī)控制飛行速度，按重新設(shè)定的四維軌跡和時(shí)間點(diǎn)到達(dá)。

      2012年2月，一架空客A320飛機(jī)首次利用霍尼韋爾的四維軌跡技術(shù)進(jìn)行了一次試驗(yàn)飛行。該飛機(jī)從法國圖盧茲起飛，飛往丹麥?zhǔn)锥几绫竟腿鸬涫锥妓沟赂鐮柲?。不過，這次試飛只是在巡航階段使用了四維軌跡技術(shù)，在最關(guān)鍵的起飛和降落階段并沒有使用。

      “一些技術(shù)在未來才能推出，但目前實(shí)際應(yīng)用的技術(shù)已經(jīng)在緩解航班滯留問題上開始發(fā)揮作用。”戴殊榮說。他表示，如果不是完全使用新技術(shù)，而是將現(xiàn)有新技術(shù)進(jìn)行一些整合，同時(shí)在機(jī)場(chǎng)或飛機(jī)上使用的話，機(jī)場(chǎng)擁堵狀況的緩解至少也能提高若干個(gè)百分點(diǎn)。

      這是霍尼韋爾航空航天集團(tuán)的一個(gè)大計(jì)劃，這家公司同時(shí)也在積極參與歐洲天空一體化空管研究（SESAR）中的空中交通管理解決方案。提高機(jī)場(chǎng)運(yùn)力和管理空中交通是一個(gè)系統(tǒng)工程，它也涉及到整個(gè)飛行航路的規(guī)劃。傳統(tǒng)的飛行導(dǎo)航需要依賴地面信號(hào)的指引。一架飛機(jī)在兩個(gè)不同的城市間飛行時(shí)，航線其實(shí)并不是一條直線。這是因?yàn)轱w機(jī)在飛行途中要從若干個(gè)地面導(dǎo)航站接收信號(hào)來確定自己的位置，而受地面條件和建造成本的限制，地面導(dǎo)航站并不是呈直線排列的。

      霍尼韋爾的新導(dǎo)航技術(shù)則是在兩個(gè)機(jī)場(chǎng)間的空中規(guī)劃出一條虛擬直線距離，引導(dǎo)飛機(jī)飛行，這可以從根本上縮短飛行距離。該導(dǎo)航技術(shù)依靠全球定位衛(wèi)星支持。它脫離了地面站，依靠導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)送和反饋導(dǎo)航信號(hào)，通過飛機(jī)上的機(jī)載設(shè)備完成整個(gè)飛行過程的導(dǎo)航。在起飛前，飛機(jī)上安裝的三維飛行管理系統(tǒng)根據(jù)導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫，計(jì)算出兩個(gè)城市之間的直線飛行線路。在飛行過程中，依靠全球定位衛(wèi)星的支持，機(jī)載設(shè)備接收衛(wèi)星傳送的信號(hào)。機(jī)載設(shè)備是由接收機(jī)、信號(hào)處理器、計(jì)算機(jī)等組成，獲取衛(wèi)星軌道參數(shù)后，由計(jì)算機(jī)解算出飛機(jī)的各種飛行參數(shù)，并按規(guī)劃的虛擬直線飛行。

      新導(dǎo)航技術(shù)還可以提供空域的利用效率。傳統(tǒng)的地面導(dǎo)航站與飛機(jī)之間依靠模擬信號(hào)聯(lián)系，受信號(hào)傳輸速度和范圍的限制，模擬信號(hào)允許兩架飛機(jī)的間隔距離大約為8英里。這是一條空中的“行車道”，一架飛機(jī)需要占用大約8英里的空域?qū)挾?。這也是為了安全考？慮。而在新導(dǎo)航系統(tǒng)采用數(shù)字傳輸技術(shù)之后，信號(hào)更快捷、可靠，允許飛機(jī)之間縮小間隔距離。原本只能飛行一架飛機(jī)的空域，現(xiàn)在可以容納4架飛機(jī)。

      現(xiàn)在我們把目光轉(zhuǎn)回地面?？沼虻睦眯侍岣吡?，但如果飛機(jī)總是不能盡快起飛，它的效果也會(huì)大打折扣—當(dāng)然，此時(shí)機(jī)場(chǎng)的效率也降低了。讓空中和機(jī)場(chǎng)都能夠同時(shí)容納更多飛機(jī)的下一步，就是確保飛機(jī)能夠盡快進(jìn)入跑道并起飛，或者降落。以往在飛機(jī)的地面滑行階段，引導(dǎo)主要通過控制臺(tái)由人工來完成，即飛行員與控制員之間的無線電對(duì)話。但是人工引導(dǎo)有著明顯的弊端，比如當(dāng)機(jī)場(chǎng)地面滑行的飛機(jī)數(shù)量較多，或者遇到與國外航空公司飛行員語言溝通有困難時(shí)，都會(huì)影響引導(dǎo)的效率。

      燈光引導(dǎo)或許可以解決這種問題。它可以像地面交通的紅綠燈一樣，成為放之四海皆準(zhǔn)的“語言”，提高飛機(jī)與塔臺(tái)之間的溝通效率?；裟犴f爾的燈光引導(dǎo)系統(tǒng)由不同功能的多種燈具及系統(tǒng)監(jiān)控組成。發(fā)出不同顏色燈光的燈具及相關(guān)配件，被分別安裝在滑行道、聯(lián)絡(luò)道以及機(jī)坪上，系統(tǒng)監(jiān)控安裝在機(jī)場(chǎng)的燈光站，塔臺(tái)控制員可以進(jìn)行操控。燈光引導(dǎo)系統(tǒng)與機(jī)場(chǎng)中央運(yùn)行數(shù)據(jù)庫相連接，能掌握機(jī)場(chǎng)各航班的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)，為每一個(gè)起降的航班自動(dòng)生成合理的滑行路線。當(dāng)飛機(jī)進(jìn)入滑行狀態(tài)，經(jīng)過的路線上的綠色燈光會(huì)自動(dòng)點(diǎn)亮。如果飛機(jī)滑行至交叉路口或者與其滑行路線有沖突，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)需要自動(dòng)啟動(dòng)紅色的停止排燈來提示飛行員，并生成另一條可行的滑行路線。

      這一技術(shù)已經(jīng)在韓國仁川機(jī)場(chǎng)成功實(shí)施，目前也正在迪拜國際機(jī)場(chǎng)部署?；裟犴f爾還在計(jì)劃推出與飛機(jī)駕駛艙同步顯示的跑道燈光技術(shù)。駕駛員既可以透過目視來辨識(shí)燈光，也可以通過駕駛艙內(nèi)顯示屏的燈光指示來幫助起飛和降落。戴殊榮透露，正在就這一技術(shù)與波音（Boeing）、空客（Airbus）以及中國商飛等飛機(jī)制造商進(jìn)行協(xié)調(diào)，預(yù)計(jì)2015年后在新交付的機(jī)型上實(shí)現(xiàn)運(yùn)用。未來，在飛機(jī)被允許進(jìn)場(chǎng)時(shí)，它還可以在陸基增強(qiáng)系統(tǒng)的引導(dǎo)下快速而安全地降落。通過在跑道周邊和飛機(jī)上安裝衛(wèi)星定位裝置，互相傳遞信號(hào)，實(shí)現(xiàn)精確的衛(wèi)星引導(dǎo)降落。

      目前很多機(jī)場(chǎng)使用的是于1930年代出現(xiàn)的儀表著陸系統(tǒng)。除了需要大量的人工維護(hù)，傳統(tǒng)設(shè)備的另一大缺陷是效率問題。一套儀表系統(tǒng)只能負(fù)責(zé)一條跑道，如果是多跑道的話，則需要安裝多套系統(tǒng)；儀表著陸系統(tǒng)使用模擬信號(hào)，對(duì)于當(dāng)前已采用全球定位系統(tǒng)的很多設(shè)備來說，可能造成無法支持的情況；現(xiàn)有儀表著陸系統(tǒng)有其限定覆蓋的扇形范圍，所以飛機(jī)只有在信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng)。

      陸基增強(qiáng)系統(tǒng)采用的是數(shù)字信號(hào)，由空中衛(wèi)星子系統(tǒng)、地面站子系統(tǒng)、機(jī)載子系統(tǒng)三大部分組成。它可以管理多條跑道，能同時(shí)實(shí)現(xiàn)26個(gè)不同方向的“進(jìn)近”—指飛機(jī)下降時(shí)對(duì)準(zhǔn)跑道的這個(gè)飛行過程。由于覆蓋面廣，只需安裝一套陸基增強(qiáng)系統(tǒng)就足夠了，一個(gè)機(jī)場(chǎng)為此而省下的投資可以用在其他項(xiàng)目上?；裟犴f爾正在與空客合作，在中國的天津機(jī)場(chǎng)進(jìn)行陸基增強(qiáng)系統(tǒng)的試點(diǎn)，預(yù)計(jì)在2013年年底或2014年年初開始實(shí)施這個(gè)項(xiàng)目。

      根據(jù)霍尼韋爾公司提供的數(shù)據(jù)，目前已在全球范圍內(nèi)實(shí)施了500多個(gè)新型的機(jī)場(chǎng)和飛行管理案例，其中包括眾多國際化樞紐機(jī)場(chǎng)，例如韓國仁川機(jī)場(chǎng)、德國慕尼黑機(jī)場(chǎng)、迪拜國際機(jī)場(chǎng)等等。“所有的航空公司都對(duì)國際化樞紐機(jī)場(chǎng)抱有很大的期望，都著眼于機(jī)場(chǎng)未來的吞吐能力，”戴殊榮說，“我們正幫助它們釋放更多的空間?！?/p>

      “釋放”以容納更多飛機(jī)不再只是通過擴(kuò)建機(jī)場(chǎng)這種“簡單粗暴”的方式去解決。這一系列基于衛(wèi)星、數(shù)據(jù)系統(tǒng)和數(shù)字傳輸技術(shù)的方案，讓那種即便有了些年頭的機(jī)場(chǎng)也能變得“聰明”起來。對(duì)于可以預(yù)見會(huì)越來越繁忙的空中道路而言，這也是一件好事。無論是駕駛員還是乘客，在空中和地面兩頭都“抓狂”的情形還是遇到的越少越好。