在美国航空旅行的高峰时段，每小时大约有5,000架飞机在空中穿梭飞行。也就是说，每天大约有50,000架飞机飞行在美国领空。如何确保这些飞机不会相互碰撞？飞机又如何进出机场或穿越国境？

    确保商业飞机和私人飞机安全飞行的重任就落在了空中交通管制员的肩上。他们的任务是协调数千架飞机的飞行，让它们彼此保持安全的距离，指挥飞机在机场起飞和着陆，使其在恶劣天气中安全飞行，确保空中交通的顺畅，以及最大程度地减少航班延误现象。

 

http://static.bowenwang.com.cn/gif/air-traffic-control-tower2.jpg 美国联邦航空局（FAA）供图 在机场塔台中忙碌的空中交通管制员

 

    一想到空中交通管制，您脑海里可能就浮现出机场塔台中的工作人员的形象。然而，空中交通管制系统远比这要复杂得多。在本文中，我们将对美国的空中交通管制进行一番“解剖”。我们将全程跟随一架飞机从离港到抵达的整个过程，看看在这个过程中飞机要和哪些管制人员打交道，他们每个人都干些什么，使用什么设备以及受过怎样的训练。

空域与空中交通管制

    美国本土空域分为21个区域（中心），每个区域再分为若干扇区。在每个区域内，又有若干个直径约为80.5公里的空域，称为终端雷达进场管制（TRACON）区。每个TRACON空域中都分布着一些机场，每个机场有半径为8公里的空域。

 

http://static.bowenwang.com.cn/gif/air-traffic-control-airspace.gif 美国空域的划分

 

 

目视飞行与仪表飞行 小型飞机的一些飞行员完全依赖目视飞行（目视飞行规则，简称VFR）。这些飞行员不需向美国联邦航空局提交飞行计划，除了飞行服务站和机场塔台以外，他们不能享受主流空中交通管制系统的服务。大型商业航班的飞行员则使用仪表飞行（仪表飞行规则，简称IFR），因而可以在各种天气条件下飞行。他们必须提交飞行计划，可以得到主流空中交通管制系统的服务。

    由联邦航空局（FAA）实施的空中交通管制系统即是围绕这些空域区设计的。空中交通管制系统由以下部分构成：

 

• 空中交通管制系统指挥中心（ATCSCC）——空中交通管制系统指挥中心全面监控空中交通管制。在出现恶劣天气、交通超负荷、飞机跑道停用等紧急问题的区域，它还会直接管理空中交通管制。
• 航线管理中心（ARTCC）——每个区域都有一个航线管理中心。每个航线管理中心负责管理其区域的所有扇区中的空中交通，而除TRACON空域和本地机场空域之外。
• 终端雷达进场管制——TRACON负责在本区域内起飞和进场的飞机。
• 空中交通管制塔台（ATCT）——有定期航班的每个机场都有空中交通管制塔台。这些塔台负责指挥所有飞机的起飞、着陆及地面交通。
• 飞行服务站（FSS）——飞行服务站为往返飞行于小机场及乡村地区的私人飞机飞行员提供包括天气、航线、地形及飞行计划在内的丰富信息。它还为出现紧急事故的飞行员提供援助，协调对失踪或误点飞机的搜救工作。

    飞机在各个空域扇区中穿行，就好像篮球或足球队的球员突破“区域”防守一样。当飞机穿过某个特定空域区域时，将由一个或多个负责该区域的空中交通管制员接手对其进行监控。这些管制员不断地监视着飞机，还不时向飞行员发出指令。当飞机飞离该区域，进入另一区域后，空中交通管制员会将其转交给负责该新区域的管制员来指挥。

    让我们跟随一次航班，近距离体验这个系统的运行机制。

航班规程及起飞前的准备

    假设您在美国上空飞行，比如从纽约飞往旧金山。您所搭乘的航班与其他商业航线航班一样，都遵循一个典型规程：

1. 飞行前的准备——这部分工作在地面进行，包括飞行检查、将飞机从停机位拖出并滑行至跑道。
2. 起飞——飞行员发动飞机，沿着跑道加速。
3. 离场——飞机离开地面，爬升至巡航高度。
4. 途中——飞机穿越一个或多个中心空域，飞向目的地机场。
5. 下降——飞机下降并调整航向，飞往目的地机场。
6. 进场——飞行员调整飞机使其对准着陆跑道。
7. 着陆——飞机在指定跑道着陆，滑行至目标停机位，停在指定区域。

 

http://static.bowenwang.com.cn/gif/air-traffic-control-profile.gif 典型商业航班飞行规程

 

 

飞行前的准备工作

    当您收拾行李走向登机口准备登机时，飞行员需要对飞机进行安全检查，向机场塔台提交飞行计划——所有通过仪表导航的飞行员都必须在飞机被拖离停机位前至少30分钟提交飞行计划。飞行员查看航线沿途的天气情况，规划航线并提交飞行计划。飞行计划包含以下内容：

• 航线名称及航班号
• 飞机及设备型号
• 预定速度及巡航高度
• 飞行路线，包括起飞机场、途经区域和目标机场

    飞行员会将这些信息传输到塔台。

    在机场塔台，有一个称为航班信息员的管制员负责审查天气和飞行计划的信息，并将飞行计划输入到联邦航空局的主机中。该计算机生成飞行进程单，在整个飞行过程中，这个飞行进程单将在各个管制员之间传递。该飞行进程单包含了跟踪这架飞机所必需的全部信息，而且不断更新。

 

http://static.bowenwang.com.cn/gif/air-traffic-control-progress-strip.gif 飞行进程单样本

 

    一旦飞行计划获得批准，航班信息员将向飞行员颁发放行许可（放行许可颁发），并将飞行进程单传递到塔台中的地面管制员。

    地面管制员负责指挥所有的地面交通，包括飞机由停机位向起飞跑道滑行、飞机由着陆跑道向停机位滑行。地面管制员确认一切安全后，就会指挥飞行员将飞机拖离停机位（航空公司人员驾驶拖车将飞机拖离停机位）。当飞机向起飞跑道滑行时，地面管制员监控机场的所有滑行道，并利用地面雷达系统，跟踪监视所有的飞机（在天气恶劣时这就显得尤为必要），确保飞机不会穿过其他正在使用的跑道，也不会干扰地勤车辆。地面管制员通过无线电通讯与飞行员通话，向其发出指令，诸如沿哪条滑行道滑行，驶往哪条跑道起飞等。一旦飞机到达指定起飞跑道，地面管制员就将进程单转交给本地管制员。

 

http://static.bowenwang.com.cn/gif/air-traffic-control-traffic2a.jpg 英国航空公司供图 飞机按照地面管制员的指令滑行到跑道。

 

    本地管制员在塔台中观察机场上空情况，并利用地面雷达跟踪飞机。本地管制员负责确保飞机在起飞时保持安全间距。本地管制员确认安全之后，他会向飞行员发出起飞的最终放行许可，并为离场管制员提供新的无线电通信频率。一旦得到放行许可，飞行员必须确定是否可以安全起飞。如果一切安全，飞机将沿着跑道加速。飞机离开地面后，本地管制员通过电子方式将飞机的引航职责移交给出发机场的终端雷达进场管制区的离场管制员，但在飞机飞离机场8公里之前仍会对其进行监视。飞行员此时将与离场管制员通话。

飞机离场

    一旦飞机起飞，飞行员就会开启机内的应答机设备。应答机检测接收到的雷达信号，并向检测到的雷达波的方向，广播放大的编码无线信号。这个应答机雷达信号为管制员提供飞机的航班号、高度、飞行速度和目的地信息。在管制员的雷达屏上，将会出现一个代表飞机的光点，旁边显示上述信息，这样，管制员现在就可以跟踪监控飞机了。

 

飞机的应答机将飞行数据传输到接收的雷达信号。

    离场管制员位于终端雷达进场管制设施中，该终端雷达进场管制设施所管辖的空域内（半径80公里）可能有几个机场。离场管制员利用雷达监控飞机，确保正在爬升的飞机之间保持安全间距。他们还向飞行员发出指令（方向、速度、爬升速率），使飞机沿着常规的爬升通道通过TRACON空域。

 

http://static.bowenwang.com.cn/gif/air-traffic-control-baytracon-westflow-a.jpg 联邦航空局（FAA）供图 向西飞行的飞机进出旧金山湾地区TRACON空域中机场的离场和进场通道。（点击可放大图片）

 

    离场管制员负责监控飞行的爬升阶段。当飞机离开TRACON空域时，离场管制员将飞机移交给中心管制员（航线中心管制员）监控。每次当飞机在管制员之间进行移交时，都会将更新的飞行进程单打印出来，传送给下一位管制员。

飞机飞行途中

 

安全间距？ 在低于8845米的高度上，飞机之间的安全垂直间距为305米，而如果高于这个高度，安全间距则为610米。当飞机处于同一高度时，安全水平间距为8公里。航空运输协会（Air Transport Association）已建议缩小这些安全间距，以期更加高效地利用空域，减少航班的延误。

    一旦飞机离开TRACON空域，就会进入ARTCC空域的某个扇区中，此时至少有两名空中交通管制员在监控飞机。在飞机进入该扇区前的5到30分钟，雷达副班管制员将接收到飞行计划信息，副班管制员与雷达管制员共同负责管理该扇区。雷达管制员负责所有的空对地通信，使本扇区内的飞机保持安全间距，并同其他扇区或中心协调工作。管制员必须监视高空（高于7320米）和低空（低于7320米）的空域。中心管制员为飞行员提供更新的天气信息和空中交通信息，他们还会向飞行员发出速度和高度等方面的指令，以确保其扇区内的飞机之间保持安全间距。管制员全程监控飞机，直到飞机离开他们负责的扇区。这时他们会将责任移交给下一个扇区的管制员。

 

 

http://static.bowenwang.com.cn/gif/air-traffic-control-elements.gif 飞机在飞行过程中遇到的各种空中交通管制设施

 

    在交通负荷很高的时段，雷达移交管制员也会协助雷达管制员和雷达副班管制员观察雷达屏幕，帮助维持空中交通的畅通。

 

http://static.bowenwang.com.cn/gif/air-traffic-control-tracontmaa.jpg 美国国家航空航天局供图 各种管制员在空中航线管理中心紧张工作

 

    当您在飞机上悠然自得地享受着美餐小吃，观看飞机上的电影，欣赏窗外的大好风光时，飞机在不知不觉中穿越了一个又一个的扇区和区域。在每个扇区中，都有区域管制员向飞行员发出无线指令。飞机可能为了躲开恶劣的天气或绕过某个拥挤不堪的扇区而改变原定航线。飞行员还可能请求改变飞行高度，以避开或减弱湍流的影响。飞行员一路上都在与区域管制员不断进行双向交流。当飞机距离目的地旧金山只有大约241公里时，区域管制员指示飞行员降低高度，让所有要在机场降落的飞机排队等候。管制员向飞行员下达诸如调整方向、速度和高度的指示，让飞机井然有序地依次降落。根据交通条件的需要，管制员可能让飞机处于等待状态，沿着每个机场周围的标准路线巡航，直到机场能够安排飞机着陆。在飞机进入TRACON空域之前，管制员都会不断向飞行员发出指令。

 

Traffic Management Advisor软件 为了帮助区域管制员调度飞机在空域内机场中的降落，联邦航空局使用了美国国家航天航空局和联邦航空局（FAA）开发的Traffic Management Advisor（TMA）软件。TMA软件可以协助中心协调员进行调度，安排每架飞机到达的时间，指示飞机的降落顺序。   http://static.bowenwang.com.cn/gif/air-traffic-control-tracontma2.jpg 美国国家航空航天局供图 中心协调员正在查看TMA显示屏。 TMA软件利用飞行计划信息、飞机性能数据、风速预测来进行计算，预测和调度某架飞机到达目的地的时间。该软件还会考虑在特定时段内可以在机场着陆的飞机数量（机场的容量），并将该数据与预定着陆的飞机数量进行比较。如果预定着陆的飞机数量超过了机场容量（高峰警报），它会计算可以安全着陆的飞机数量，并向协调员提出建议，调整空中交通模式。这一信息将传递给管制员，再由他向飞行员发出适当的指令。

 

飞机进场

进场

    当正在下降的飞机离旧金山机场的距离不足80公里时，就进入了终端雷达进场管制区（TRACON）。进场管制员指示飞行员调整飞机的方向、速度和高度，并排队等候，然后准备沿标准降落通道着陆。飞行员随即调整飞机，使其对准跑道。当飞机距离跑道还有16公里时，进场管制员将飞机交由机场塔台的本地管制员指挥。

 

 

FAST软件 进场管制员还使用美国国家航空航天局和联邦航空局联合开发的另一个软件程序，名为Final Approach Spacing Tool（FAST）。FAST程序协助管制员为每一架进场的飞机选择着陆顺序和跑道。该程序完成以下工作： 根据航班计划和雷达跟踪来计划每架飞机的飞行路径 预计到达时间 根据机身大小、飞机性能容量和风向进行计算，据此提出着陆顺序和跑道分配方案 在FAST软件的帮助下，就可以避免要在单条跑道上降落的飞机过多或一位管制员要指挥的飞机过多的情况，从而最大程度地减少不必要的延误。

 

着陆

    机场塔台的本地管制员通过双筒望远镜和地表雷达（在所有管制员中，只有本地管制员和地面管制员才获准在执勤时使用视觉信息）监视跑道和上空的情况。在确认一切安全之后，本地管制员会通知飞行员准许着陆。本地管制员还向飞行员提供最新天气信息，并监控飞机与其他着陆飞机之间的间距。

 

http://static.bowenwang.com.cn/gif/air-traffic-control-sfo-nasaa.jpg 美国国家航空航天局供图 塔台的空中交通管制员通过视觉和雷达工具监视飞机起降和地面交通

 

    一旦飞机着陆，本地管制员就会指挥飞机滑行到出口滑行道，并告知飞行员与地面管制员通话的新的无线电通信频率，然后将飞机交由地面管制员负责管理。

    地面管制员密切监视跑道和滑行道，并利用地面雷达信息，确保滑行的飞机不会穿越正在使用的跑道，也不会干扰地勤车辆。地面管制员指挥飞机停靠在相应的停机位，航空公司的地勤人员用手势指挥，协助飞行员将飞机停靠在停机位。

 

"Gate to Gate"光盘 美国国家航空航天局Ames研究中心和联邦航空局发布了名为“Gate to Gate”的优秀多媒体教育光盘，对现代空中交通管制进行了详细解释。同时还附有学员活动和职业指导大全供教师使用。

 

 

 

空中交通管制员 1. 在机场塔台、终端雷达进场管制区、航线管理中心、飞行服务站、空中交通管制系统指挥中心工作 2. 每周工作40小时（还有一些额外加班时间） 3. 年薪介于36,000美元和87,000美元之间（1998年收入中位数为64,880美元），取决于工作经验 4. 享受带薪假期13天至28天，另有带薪病假13天 5. 工作时间达到20年的员工，最早可在50岁退休，工作时间达到25年的员工，可在任何年龄退休

 

职业培训

    如何才能成为一名空中交通管制员呢？要成为一名地面管制员，您必须能够只凭眼光一扫，就记住飞机在跑道和滑行道上的位置。本地、TRACON和ARTCC管制员必须具备良好的三维空间感。所有管制员都必须能够凭借听觉收集信息，迅速做出决定，并对自己及其他空域内的地形状况了熟于心。他们还必须能够阅读并理解各种符号信息，并且通过航向和速度预测飞机方位。除此以外，他们必须能够保持精力高度集中。

    所有级别的空中交通管制员均受聘于联邦航空局。要成为一名空中交通管制员，您必须通过美国联邦政府文官体系递交申请，通过一次书面考试，评定您是否具备履行管制员职责的能力。该考试将测试抽象推理能力和三维空间想象力。申请人必须具有三年工作经验，获得四年制大学学位，或者同时具备这两方面的条件。

    如果您如愿通过考试，您将进入位于俄克拉何马州俄克拉荷马城的联邦航空学院，接受为期七个月的培训。在校期间，您将学习空中交通管制系统、设备、规则和程序，了解关于飞机性能的知识。您必须要通过结业考试方可毕业。

 

http://static.bowenwang.com.cn/gif/air-traffic-control-tracon.jpg 美国国家航空航天局供图 空中交通管制员在接受TRACON系统的培训

 

    毕业后，受训者将被派往全国各处工作以积累经验，从机场塔台到航线管理中心。您必须胜任不同岗位的工作，包括地面管制员、雷达副班管制员和雷达移交管制员。您必须通过一年一度的身体检查、半年一次的绩效考核以及定期的毒品审查。空中交通管制职位是竞争非常激烈的工作，管制员队伍相对年轻（大多数在上世纪八十年代的空中管制员大罢工后聘用，当时罗纳德•里根总统下令解聘所有罢工的管制员）。

空中交通管制问题­

空难 当发生空难或跑道入侵（两袈飞机发生碰撞）时，全国运输安全委员会（NTSB）就将介入调查。 NTSB调查组将重现飞机的空中交通服务，检查雷达跟踪数据，研究管制员和飞行员之间的对话记录。

 

    自从美国联邦政府在上世纪七十年代解除了对航空行业的管制以来，航空旅行急剧增加。然而，新机场和新跑道的建设并未跟上这种快速的增长步伐。这无疑为管理每天将近50000次飞行的空中交通管理系统施加了巨大的压力，而且这种压力还有与日俱增的趋势。为了管理这些航班，避免延误和碰撞，联邦航空局和国家航空航天局开发了现代化的先进软件，升级了现有的主机和语音通信系统，而且利用高精度GPS（全球定位系统）的强大功能，帮助空中交通管制员跟踪飞机，与飞机进行联络。联邦航空局目前正在重新规划美国空域，以提供更多的空间，来应对日益增加的航空流量。例如，美国军方解禁了北卡罗来纳州海岸的禁飞区，以供商业飞机使用。从短期来看，这些举措应该有助于缓解交通压力，并减少航班延误的情况。但是，真正治本的方法还是新建跑道和机场，以增加机场容量。

飞机着陆

    机场塔台的本地管制员通过双筒望远镜和地表雷达（在所有管制员中，只有本地管制员和地面管制员才获准在执勤时使用视觉信息）监视跑道和上空的情况。确认一切安全之后，本地管制员通知飞行员准许着陆。 本地管制员还向飞行员提供最新天气信息，并监控飞机与其他着陆飞机之间的间距。

    一旦飞机着陆，本地管制员就会指挥飞机滑行到出口滑行道，告知飞行员与地面管制员通话的新的无线电通信频率，并将飞机交由地面管制员负责管理。

    地面管制员密切监视跑道和滑行道，并利用地面雷达信息，确保滑行的飞机不会穿越正在使用的跑道，也不会干扰地勤车辆。地面管制员指挥飞机停靠在相应的停机位。 航空公司的地勤人员用手势指挥，协助飞行员将飞机停靠在停机位。

 

“Gate to Gate”光盘 美国国家航空航天局 Ames 研究中心和联邦航空局发布了名为“Gate to Gate”的优秀多媒体教育光盘，对现代空中交通管制进行了详细解释。 同时还附有学员活动和职业指导大全供教师使用。要索取免费光盘，请联系联邦航空局 Karen Stewart。