呼和浩特白塔机场PBN飞行程序中复飞程序的优化分析

郭晓栋

摘要：目前，PBN飞行程序作为国内大多数机场及空管部门主用的飞行程序来保障指挥民用航空器的安全运行，而复飞程序是仪表飞行程序中的重要组成部分，当进港航空器在进近着陆过程中发生突发情况，或者由于天气或其他原因，导致航空器不能按照仪表进近安全着陆时，航空器按照复飞程序拉起复飞，管制人员在对航空器进行指挥时，应对每一个复飞因素进行考虑并安全指挥执行完复飞程序[1]。在单跑道运行的机场，随着航班量的大幅度增加，缩小雷达管制间隔以及缩小放飞间隔的应用更新以及空域限制的不断变化，原有的复飞程序无法满足现有的运行环境，因此对复飞程序的优化不仅可以有效减轻管制人员对复飞航空器的处置难度，同时可以提高飞行人员在执行标准复飞程序过程中的可操作性，从而极大地提升民航运行安全。本文以呼和浩特白塔机场为例首先着重分析呼和浩特白塔机场PBN飞行程序中标准复飞程序在实用性上的制约因素，然后提出复飞程序优化过程中的解决方案，最后针对单跑道运行机场飞行程序中标准复飞程序优化建议。

关键词：飞行程序 复飞程序 优化方案

1.前言：

PBN飞行程序是为了有效规范航空器空中飞行航径，保证航空器飞行安全的重要手段，因此机场和航司在组织实施飞行以及管制部门在提供空中交通服务时主要依靠飞行程序来完成空中飞行部分。飞行程序同时主要分为目视飞行程序和仪表飞行程序，而复飞程序作为仪表飞行程序中的重要组成部分，为航空器在无法正常进近落地时提供可操作性和规范性的标准程序，同时能够有效链接起飞行人员与管制人员的执行意图统一。目前，随着航班量的增长及周边局部空域结构的调整，空中交通管制运行部门为了更加有效实施管制指挥，需要对进近复飞程序提出优化需求来满足现有的运行状况。因此，复飞程序如何更好地契合实际运行需求以及保障飞行安全成为了优化的最终目标，而在实际运行需求的考量过程中，必须能够满足优化后的复飞程序可以有效减少复飞航空器与起飞航空器之间的飞行冲突，优化后的复飞程序可以有效减少复飞航空器与五边进近航空器之间的飞行冲突航空器执行优化后的复飞程序能够满足第三方空域用户活动时的高度限制要求，从而实现减少空中飞行冲突、提高管制运行效率以及在第三方空域用户训练活动时，能够基本满足限制要求，有效减少管制员与飞行员关于复飞方案的沟通次数，降低管制负荷的预期运行优势。本文将以呼和浩特白塔为例展开对复飞程序优化的分析。

2.现有呼和浩特白塔机场复飞程序的受限使用分析

呼和浩特机场位于大青山山弯里，东、北、西三面环山，东、北两面离山脚 10千米，西面离山脚 25 千米，山区平均高度为海拔 2100 米，机场区域内最高障碍物为蛮汗山，海拔高为 2304 米。机场南面地形较为平坦，机场北面有京包铁路和公路通过，地标明显易见。在净空条件方面，呼和浩特机场受地形因素的制约，整体的净空条件相对复杂，本场的北侧基本都是山区地形，因此复飞程序中转弯改出的航迹只能选择本场南侧，以保障足够的超障裕度；在空域环境方面，呼和浩特机场距最近的第三方空域用户机场的距离仅约50公里，通常在第三方空域用户进行特殊训练活动时，限制以本场为中心，半径15公里范围内的民用航空器的高度不得高于修正海平面气压2700米，而现有的复飞程序中规定飞行员在复飞爬升高度为修正海平面气压2700米后联系空管部门，这会导致复飞航空器与第三方空域用户训练航空器存在较大的飞行冲突隐患；在进离场飞行程序分布方面，呼和浩特白塔机场公布的PBN飞行程序中，起飞航空器的离场航径基本都需沿跑道方向保持10公里后完成转弯，与复飞航空器的复飞航径的重合时间较长，未能尽快建立起航迹分离的水平间隔，并且进港航空器所采取的进场程序在三边位置与复飞航迹交叉点及飞行冲突点较多，不利于管制员进行快速的管制调配尽快建立起安全的飞行间隔。

当航空器在较为集中的连续进离场过程中，按照现有的呼和浩特白塔机场PBN飞行程序中标准复飞程序方案运行下，一旦因天气或其他原因导致航空器需要执行复飞时，现有的标准复飞程序无法满足空中交通管制部门的运行需求，只能通过制定如下的相关处置规定进行特殊的复飞指挥或与飞行员提前沟通复飞预案：

当常规运行、第三方空域用户无特殊要求、一边天气对离港航空器无影响时，所有离港航空器保持一边上升到2100米或者一边10公里后开始转弯，复飞航空器需指挥其尽早改出航向200度（26号跑道方向运行）或140度（08号跑道方向运行），上升到修正海压2100米，同时还需要管制人员注意在五边有进近航空器时应尽量控制三边航迹上进港航空器的高度，保证垂直间隔的安全余度直到正切机场后再开始下降高度。

当一边10公里外天气对离港航空器有影响，所有方向的离港航空器必须尽早转弯时，复飞航空器需要保持跑道航向，上升到修正海平面气压2100米； 当一边10公里内天气对所有航空器有影响或复飞航空器因第三方空域用户限制等原因在距离接地点小于10公里时只能保持一边或航迹不能分离，需要放飞离港航空器时，管制人员需拉大进近航空器之间的间隔。

综上因素分析，为有效简化空管运行指挥流程，减少复飞预案沟通频次，复飞程序的优化方案进行如下调整。

3. 呼和浩特白塔机场PBN飞行程序中复飞程序优化方案

3.1 08号跑道运行的复飞程序修订方案为：08号跑道降低复飞转弯高度至1250米，调整复飞点为HH6XX（相对HH611西侧沿三边约3km处），高度为2100米，同时增加在MAPT点前禁止转弯的限制。当设置08号跑道复飞转弯高度为 1250 米，经核查没有障碍物穿透 RWY08 的复飞保护区。RNAV(GNSS) ILS/DME进近、复飞时，按照局方要求考虑障碍物限制面（附件 14 面）作为虚拟障碍物，OCH 为61+75=136m，MDA为136+1070.2=1206.2m，取整得1210m，MDH为140m。LNAV 进近、复飞时，按照局方要求考虑障碍物限制面（附件 14 面）作为虚拟障碍物，OCH为141+75=216m，MDA为216+1070.2=1286.2m，取整得1290m，MDH为220m。如下图所示：

3.2 26号跑道运行的复飞程序修订方案为：26号跑道降低复飞转弯高度至1250米，调整复飞点为HH710，高度为2400米，同时增加在MAPT点前禁止转弯的限制。26号跑道复飞转弯高度为1250 米，经核查没有障碍物穿透RWY26的复飞保护区。RNAV(GNSS) ILS/DME进近、复飞时，按照局方要求将（附件 14 面）作为虚拟障碍物，OCH为150+75=225m： MDA为225+1083.9=1308.9m，取整得1310m，公布的MDH为1310-1083.9=226.1m取整得227m；LNAV进近、复飞时，按照局方要求考虑附件14 面为虚拟障碍物，MDH为150+75=225m，MDA为225+1083.9=1308.9m，取整得1310m；公布的MDH为1310-1083.9=226.1m，取整得 227m。如下图所示：

综上，本次优化根据现有空域条件，对进近复飞程序进行优化调整，调整后基本满足运行需求，RWY08的复飞爬升梯度为5%，RWY26的复飞爬升梯度为 3%，通过核查，没有障碍物影响，同时根据现有障碍物情况，无净空处理方案。

4.结语

近年来类似呼和浩特白塔机场的单跑道运行模式下，随着航班保障量的大幅增加，缩小雷达管制间隔及塔台放飞间隔的应用势在必行，但由此带来的复飞航空器与起飞或进港航空器的飞行冲突尤为明显，若再结合考虑连续复飞与连续中止进近的情况，空管运行安全压力更加凸显。因此，单跑道运行机场对飞行程序中的标准复飞程序的可用性和实用性方面应该结合实际运行环境的变化不间断地进行深入分析与优化，以保证航班运行过程中的安全裕度。此文并未充分将爬升率较小的轻型机等机型性能差异较大的情况纳入考虑。

参考文献：

1 张淼，冯晓磊 复飞航迹优化模型初步研究 现代计算机 2017.05.下：13