飛機的駕駛艙,運用密密麻麻的儀表,或是玻璃駕駛艙(Glass
Cockpit)中整合在數個螢幕的資訊,將各種導航信號,航機的儀器狀況以各種顯示模式提供駕駛員運用。同樣的,航管也有些運用在管制的工具,協助管制員完成管制的動作。不同國家,不同地區都會有不同的系統,基本的架構是大同小異,但是依照航管電腦化的程度高低,也會有很多不一樣的系統差異產生。下面就簡單介紹管制員使用的各種工具:
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通訊設備(Communication)
通訊是管制的第一基礎,和航機斷訊就等於完全沒有辦法提供管制服務,因此,管制員對於通訊設備的系統品質非常要求,常可以看到管制同仁因為無線電干擾、發射不出去、或叫不到飛行員等等狀況而產生譟鬱或大發雷霆的狀況。這是可以理解的,兩架有潛在衝突的航機,在你需要解決時突然完全無法連絡,你的責任感絕對會讓你無法忍受的,而且壓力會瞬間上升!下面來看看幾個通訊設備: |
耳機:耳機是每個管制員一到單位報到後就會配給的必要裝備,而且就像是私物一樣鮮少和他人共用。其實耳機構造簡單,也不過一條長長的電線,一頭是phone
jack的插頭,一頭連結著握在手上的發射鈕,然後在連結到一個小耳掛,一條小塑膠管,一個耳塞。可是這樣簡單的東西卻可以清晰靈敏地接收管制員的聲音,並且將聲音清楚地傳進管制員耳裡。但是因為塞在耳朵中,多少還是造成管制員聽力的一些損傷。有時航機少,不需要一直掛著耳機時,管制員會以電話話筒取代,那是裝有發射鈕的話筒,功能和耳機都一樣。仔細觀察每個管制員的耳機,上面的小裝飾品也都非常耐人尋味,有平安符,有可愛的小娃娃,或是飛機吊飾,特製的名牌等等,就向大家裝飾行動電話一樣,管制員在自己的耳機上的點子也可以看出每個人心中的小世界。
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航管語音通信系統(Voice
Communication Switch System, VCSS):管制員在運用無線電上其實比想像中複雜,有時是單一頻道收發,有時是多頻道收發,或是單一頻道收發但監聽另一個頻道,而這些頻道都要透過同樣的耳機和擴音器,這該如何處理?同時,除了無線電,管制員還需要透過各種平面通信(有點像平常打電話一樣)和熱線和其他單位連絡,如果各有一支電話,那管制員啟不成千手觀音?
航管語音通信系統(VCSS)幫管制員搞定了這個問題。VCSS就類似一般電話的交換機一樣,會將來源和目的地做轉接的動作,但是比較要求即時的連通速度。管制員端配有VCSS控制面板,控制面板上通常分為幾個部分,一為航空無線電的開關,一為常接觸的單位間的平面通信線路,不常接觸的單位則有跟電話一樣的撥號鈕,此外,收聽的音量也是由VCSS面板控制。台灣目前管制單位已將VCSS面板數位化,稱為D-VCSS,觸控螢幕上其實和傳統VCSS一樣,但是因為電腦軟體的擴充能力,讓需要的熱鍵可以不受空間限制地增加,只要運用分頁的設計就可以做擴充,實用性很高,而且操作很簡單。 |

撥號頁
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音量頁 |

舊系統 |
備用無線電機:主要的無線電萬一故障的話,備用的機器就必須上場,一般航空無線電本身就已經有主機和副機之分,管制員可以隨時切換,但是另外,還有一些行動式的車機可以作為臨時的緊急備用通訊系統。曾經有通訊系統被雷打壞,陸空通訊和平面通訊都損壞,管制員只能使用車機管飛機,用行動電話打給其他單位來聯絡呢。
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燈光信號槍(Light
Gun):燈光信號槍也是通信工具喔!而且是非常早期的通信工具。藉由紅燈、綠燈和白燈的固定亮光或閃光組合出不同的意義,讓機場週邊的航機突然無線電失效時,可以由管制塔台發出的燈號判斷如何操作。只是他的亮度有限,受限於天氣和距離以及陽光的影響,實際效用有多大,其實大家都沒有真的很清楚。我碰過夜間一次航機五邊無線電失效,我抓著信號槍發綠燈抓了很久直到飛機落地,手很酸,航機落地後才聯絡上,稱說有看到。所以,實際效用各家說法不一…,但是仍然是塔台的基本配備。
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航管電腦和情報類
母子鐘:時間在航管是很重要的基礎。很多的管制,例如區管中心對通過點時間的掌握,都是必須要求統一。所以,所有管制單位都必須要時間同步才行。每個時鐘都會有誤差,要達到同步,還真的是有那麼點困難。台灣管制單位有一套母子鐘,他是跟中華電信的標準連線,全台都使用同一個來源做標準,並且由區台監管。
航管自動化系統(ATCAS):這套系統是非常重要的工具,由數種龐大的裝備共同組成,分為航路和終端自動化系統, 運用美國FAA的NAS
(National Airspace System)系統平台,結合飛航資料電腦、雷達、接收AFTN資料的自動轉報系統、航戰管的介面。管制員藉由自動化系統,可以輕鬆掌握航機的飛航資訊、動態,並且透過系統會自動傳遞相關的飛航訊息給相關單位,減輕管制員訊息傳遞上的工作負擔。管制員大多都是直接面對NAS系統的輸入介面,透過電腦指令的操作來查詢、增修航機的飛行計畫,但是其實整個系統的運作所提供的幫助都是無形的,當管制員收到NAS系統關機維護的消息時,就知道那個時候可有得忙了。只不過通常都在半夜才會做,否則選在飛機多的時候,那可是很恐怖的事情,想像看看每一架航機起飛,就必須把起飛資料轉報給相關單位,天氣資料收到,轉報給相關單位…。光是這樣,管制員就已經有的忙了哩!
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飛航管制紀錄條(Flight
Progress Strip, FPS):飛航管制紀錄條(簡稱管制條、管制員稱條子),顧名思義就是紀錄管制過程的一張紙條。這張紙條在各國有不同格式,管制條書寫(strip
marking)方式也有不同。管制條在起飛前30至40分鐘不等(視單位而定)、以及到場經過某特定點40分鐘前會由自動化系統判斷,分送列印給相關的單位,例如中正起飛至高雄的航機,中正塔台、台北近場台、台北區管西部、高雄近場台和高雄塔台都會收到條子,而不在計畫路線上的松山塔台,台中塔台等等就不會出現。每張條子就代表特定的一架飛機,其上可見的資訊有航機呼號、機型、裝備、空速、雷達電碼、高度、起飛地、目的地、預計起飛時間和航路等重要訊息。而過境條還會有各重要的通過點的時間,讓航路管制員可以做好航機間的間隔。除了知道航機的相關資料和書寫紀錄外,管制條也是管制員拿來為航機排序時的重要工具。管制員會將條子成疊排列起來,這可不是亂擺的喔。如果仔細觀察管制員的操作,會發現管制員會突然把條子的順序換位置,前後移動,這就是在做排序的計畫動作。藉由排列的條子順序,越接近管制員身體的就是管制員計畫優先權越高的航機,
或是以高度為基準層層疊上,如果計畫變更
或許可的爬高下降高度變化,條子順位就會移動,當然航機就會收到不同的指示。這樣的動作對管制員的組織航情非常重要,諸如機場管制席安排起降航機的順序,近場台安排航機的到場順序,甚至大量航機等待時,雷達幕上常是混亂一片,擺置清晰的管制條就成了非常重要的輔助工具了,最重要的,則是當使用人工管制(非雷達管制)時,管制條更是管制員"看到航機"唯一的管制工具了。即使在台灣也有好幾種管制條樣式,從舊航管系統格式、目前使用的格式和手寫條都有,但是其基本目的都是一樣的。除了管飛機之外,管制條也會用來上一些訊息,作為管制員席位間訊息傳遞和提醒的用處,非常好用呢!
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台北FIR起飛條
台北FIR落地條
台北FIR舊系統起飛條
台北FIR手抄起飛條(落地為藍色)
日本起飛條(關西機場)
日本落地條(關西機場)
澳門機場落地與起飛條
香港機場起飛條
香港機場落地條
新加坡彰怡機場起飛條
新加坡彰怡機場落地條
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電傳印報機(Teleport
Typewriter, TTY):之前提過通信中心使用航空固定通信網路(AFTN)向各國拍發航空相關電報,其最後顯示介面就是電傳印報機(TTY)。TTY會列印接收到的航空情報,包含FPL飛行計畫、NOTAM飛航公告、METAR、SPECI等氣象報、DEP、ARR的起飛和落地報、以及CHG、DLA的修正報和延誤報…等等。告單位的飛航資料席都會去檢閱這些電報,並且將和單位有關的公告取下,有些沒有航管自動系統的國家甚至每架飛機的起飛都是先收到FPL飛行計畫後,自己手工抄寫或鍵入系統的。
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監視搜索設備(Surveillance)
雷達(Radar):無線電雷達對飛航管制的貢獻應該可以不用在多著墨。且配合電腦使用後,雷達可以提供的功能就更強大了。目前使用的雷達多為初級雷達(Primary)和次級雷達(Secondary)併用。初級雷達視實際接收物體的雷達回波,顯示在雷達幕上。其實所有物體包含建築物都有回波,那麼雷達幕可能會混亂一片,但透過MTI
(Moving
Target Indicator)的技術,可以判斷沒有速度變化或低速度的物體,然後就將這些回波過濾掉,雷達上就會剩下高速移動的物體目標,進而判斷航機的水平位置和速度。次級雷達則是一個詢問信號的發射器(INTEGRITOR),他會發射一個詢問波,由航機的詢答器(TRANSPONDER)接收後發出回覆的訊號,次級雷達接收後顯示於雷達幕上。 詢答器會發射MODE
A的雷達識別碼(Beacon
Code)或是Mode
C的電碼和高度資訊。配合航管電腦的使用,雷達會將收到的電碼進入系統找尋,假設電碼2601是CAL601,電腦系統比對找到這筆資料後,雷達顯示幕上就會以CAL601取代2601的電碼顯示,讓管制員可以更快速識別,但是,由於這是被動的接收,因此假設萬一一架THA609把自己的電碼調錯成2601,而他又在CAL601前先起飛,這架THA609就會被系統掛上CAL601的呼號造成錯誤。當然管制員有各種方式去察覺並且修正,只不過會增加一些工作步驟和困擾就是。除了航路和終端用的雷達,尚有一種精確進場雷達(Precision
Approach Radar, PAR),那是一組水平向,一組垂直向的兩個雷達組成,掃描更新率極高,只掃描機場五邊方向,航機進場時,完全依照管制員依據雷達上的顯示,視航機偏離下滑道(垂直)和跑道中心線(水平)程度所發出的修正指令來操作,步調非常緊湊,這個管制稱為GCA
(Ground
Control Approach),Ming曾經在大阪伊丹(RJOO)機場看過她們的操作,非常有意思。在台灣,民用機場沒有PAR裝備,都是軍方在使用,跑道邊看到的兩個白雷達球就是。
右圖/高雄近場台 蔡聖龍/攝
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高亮度塔台雷達顯示設備(Bright
Radar Indicator Tower Equipment, BRITE):其實這也是雷達幕的一種,只不過一般的雷達幕都必須在亮度較低的環境下工作才不會影響雷達顯示的清晰,可是高亮度環境的塔台就必須使用特殊的裝備-BRITE來顯示,BRITE明亮的顯示即使明亮的塔台也不會造成影響,其訊號源可以和近場台接收相同來源,因此可以出現一樣的信號,只是顯示介面不同。BRITE是輔助塔台管制員安排機場航情的重要工具,缺乏雷達的參考,因為缺乏空中航機的資訊,在管制上會變的比較保守,無線電通話量也會比較多,管制員間協調也會增加,ATP也說,在BRITE上看到視同目視,可知BRITE對管制員的重要性了。左圖/
中正機場塔台BRITE
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機場場面搜索雷達(Aerodrome
Surface Detection Equipment, ASDE):前面說到的都是空中使用的,而ASDE則是機場地面使用的雷達,由於轉速快,可以快速顯示航機在地面的航情,在機場低能見度狀態,塔台無法目視外界的情況下,對於航情的掌握有非常大的幫助。ASDE視裝備也有初級和次級之分,顯示方式也有差異。目前台灣尚未裝設ASDE,因此在霧季或大雨時的低能見度狀態,管制員仍需非常謹慎小心靠頭腦管飛機。
左圖/關西機場ASDE,跑道上航機清晰可見
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香港塔台的ASDE |

新加坡彰怡塔台的ASDE |
氣象設備
自動天氣資料顯示:裝置於氣象單位和塔台上的機場天氣顯示系統,可以顯示機場的各項重要氣象資料如風、能見度、氣壓、降水等等資料,對塔台管制員來說,最重要的就是風和能見度,這兩項會強烈影響飛行操作和管制判斷,對飛安有很大的影響。塔台端的系統只是一個遠端的使用者,主要操控端還是在氣象單位,如果系統出了問題,或是有相關的資訊例如風向有轉向的趨勢,管制員仍會詢問氣象單位,由他們的專業分析來做判斷。

左側為天氣資料的顯示器, 於中正機場稱AWA
右側螢幕為低空風切預警系統的使用者螢幕
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低空風切預警系統(LLWAS):塔台的低空風切預警系統也是一個使用端而已,他僅在系統偵測到風切時發出警告。低空風切預警系統會在機場中心至機場外三浬處安裝數座風向風速的偵測站,藉由不同測站的資料,由系統去判斷是否有可能的風切(Windshear)或是微爆氣流(Microburst)存在,在塔台發出ALERT警告音,以及出現如「05-A
WSA 15K+
1MF」(05跑道到場,風切警告、增速15節、五邊一浬)的資訊,管制員看到後,立刻透過無線電告知相關的航機。此時,就是開始了「低空風切諮詢」(Low
Level Windshear Advisory)的服務。
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終端資料自動廣播(Automatic
Terminal Information Service, ATIS):ATIS是主要大型機場的重要裝備,他是一段不斷重複的錄音,廣播著機場的使用跑道、進場方式、機場天氣資料和其他相管注意事項,有了ATIS的廣播,管制員就可以省略口頭的資料傳遞,減輕了非常多的工作量。ATIS每固定一段時間會依據新的氣象資料更新一次,每次會有一個新的報頭,由A-Z循環。管制員只要確定駕駛員抄收最新的報,就是為駕駛員已經知道當時的相關資料。在天氣突變劇烈的時候,因為氣象報不斷的變更,ATIS的錄製對管制員也是很大的負擔。現在的科技,讓ATIS也交由電腦來處理,只要新的氣象報進來,配合管制員在操作介面的資料輸入,電腦就會自動產生數位語音的ATIS錄音,對管制員可以說幫助非常大。而且數位語音少了人為的口音和速度問題,目前在中正機場的試用,評價都很好,其實,其他週邊國家幾乎早都數位化了。
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其他管制裝備
燈光控制系統:機場的場面燈光操作也是由管制員依照天氣、時間以及管制員判斷來啟閉。控制面板就安裝在塔台上,可以直接控制燈光機房的相關裝備啟動場面的燈光。在某些國家的場面有滑行引導燈光的設計,也就是航機的滑行路線並不須由口頭告知,而是由管制員啟動滑行路線上的滑行道中心線燈,航機只需要跟著綠燈走即可。但 是如此的設計,整個燈光系統迴路會變的很複雜,管制員也會有比較大的工作量去操作燈光的系統。此外,ICAO也要求機場跑道外必須要有停止線燈(STOP
BAR),這是預防跑道入侵(Runway
Incursion)的機制之一。航機雖被口頭許可進入跑道等待,可是stop
bar依然亮著紅燈時,航機依然不可進入跑道。直到管制員關掉stop
bar並且自動啟動引導航機進入跑道的滑行線燈,航機始可進入跑道,接著感應器感測航機通過等待線後,會自動再次啟動等待線的紅燈,阻止下一架航機進入跑道。這在低能見度下是一個非常嚴謹的飛安程序,上面說道的滑行引導燈和等待線燈在台灣中正機場都還沒有安裝,必須在未來跑道翻修的時候才會同時裝設。
上圖/ 中正機場塔台控制面板
右圖/ 香港塔台燈光控制觸控螢幕, 可見stop
bar之操作
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關西塔台燈光控制 |

新加坡彰怡塔台地面滑行引導燈控制面板 |
機坪管制面板:航機到達機場後的機坪安排通常由機場單位負責,通常會設置一「機坪管理」(Apron
Manager),來統一安排調度機坪,或是由機場和各公司協議,將機坪分為幾個區段後分配給航空公司,而航空公司如何調度就自行處理(如高雄國內線和松山)。機坪管理的安排必須要告知航空公司和管制員,如此管制員才能將航機引導至正確的機坪。這個聯絡的機制每個機場不一,對管制員造成的工作負擔也就不一。在香港、新加坡、日本,機坪管理者都會藉由網路傳送給航管的系統,並且和飛航資料整合在一起,顯示在特定的螢幕,或是由飛航資料席取得後記載於管制條。如果機坪有變動,機坪管理者可以直接透共網路 更新航管電腦裡的資料,管制員依然只需看著螢幕的資料引導即可。在台灣的中正機場,機坪管理由航務組安排,並且在前一天的晚上約22點會傳真至塔台。塔台的地面管制席位有一磁性機坪管制面板,上面有機坪的欄位,管制員使用五角形的「蝦船」(Shrimp
Boat)記載航幾呼號後,依據機坪表吸附在機坪面版的相關機坪欄位,航機預計到達、航機進入機坪都可以在面板上看到,對於機坪的掌握算是清晰,但是管制員還必須繼續補上後續航機的蝦船,工作量因此增加。但是如果臨時有更改機坪,航務組會再傳真修正資料至塔台,管制原則依據修正資料修改機坪表,同時修正擺至的蝦船位置。這樣的人工處理其實工作負擔很大,而且造成人為錯誤的機會也很大。甚至因為蝦船沒有修正位置,造成管制員判斷錯誤而導致地面航機卡成一團的事件發生。目前該蝦船也設計了電腦系統,大原則的程序不變,只是部分工作由電腦取代,上在程式修正和試用階段,管制員評價不一,未來如何,究竟靜觀其變了。
上圖/
中正塔台人工機坪管制面板
右圖/ 來自航務組的機坪安排表
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中正塔台新的電子機坪管制面版 |

關西塔台的機坪管制顯示螢幕 |
除了上述的,其實各國都還有各式各樣自己的設備,諸如已經普遍運用在許多區域管制中心的流量管理系統(Traffic
Management Advisor, TMA),都可以預期航機的尖峰時段,提早開始流量管制以減低管制員工作負荷,降低空域的潛在危險。向美國還有針對近場台設計FAST
(Final Approach Spacing Tool)系統,可以針對繁忙的機場終端管制單位做航機進場路線、使用跑道以及進場順序的建議,這都是在高空中航行量的現代,電腦運用在航管輔助管制員的各種新裝備。
航管的科技還在陸續更新,目前發展中的新一代航管系統(即民航局的CNS/ATM計畫)也將會在裝備上產生大量的變革。在文中,可以發現不斷著墨於管制員工作負荷上,因為裝備的使用如果造成過多的工作負擔,管制員相對分配給服務航機的時間就會減少,在某些狀況下這對飛安是一種隱憂,所以裝備的設計可以讓管制員越輕鬆,越直接輔助管制員管制的話,管制員就可以提供更好的服務。
上圖/
香港塔台許可頒發席
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