按照計劃，北京大興國際機場将于9月30日前投入正式運營。近日，機場的空管系統正式開始了運營前最後的調試工作。

大興國際機場的空管系統是由完全由我國自主化設計建造，達到了世界先進水平。那麼這些空管系統究竟有什麼特别之處呢？跟随我們的記者一起去看一下。

央視記者 王世玉：這裡就是北京大興國際機場的塔台，這個位置距離地面大概在65米左右，從這個方向看過去能夠看到完整的航站樓和機場跑道。

我手邊的這一套控制裝置，就是能夠指揮飛機從地面到滑行再到起降的全過程。

空管自動化系統就是管制員的眼睛，管制員就是通過它監測到的信息，例如飛機飛行的高度、速度、位置等，向飛機下發安全指令。

中國電科 大興機場空管系統工程師 沈慶輝：拿這個目标來舉例的話，目前我們可以看到它的飛行高度處于4470多米，速度是540（公裡每小時）。如果說兩個飛機飛行的距離過近的話，它會提示一個告警，如果飛機飛行的高度過低也會提出告警。飛機它不知道周圍什麼情況，完全通過我們管制員借助咱們自動化系統進行一個管控。

為了能夠确保飛行員嚴格執行管制員的指令，此次全新升級的空管系統引入了地空數據鍊技術。也就是說，飛行員的操作指令會通過地空數據通信傳到自動化系統。

中國電科 大興機場空管系統工程師 王韬：現在從管制員的界面上就可以看到，機組它實際在設備上面撥的高度和速度，并且如果說機組操作的情況和管制員的指令有不符的時候，在系統中還會給出告警。

除了空管自動化系統的全面升級，大興機場還引進了高級地面活動引導系統。過去，飛機在起降滑行時，都需要一輛引導車在前方帶領飛機到指定位置。而大興機場将首次使用燈光引導方式，也就是說由系統自動規劃滑行路線，并控制場面的燈光來引導飛機在地面滑行。

中國電科 大興機場空管系統工程師 沈慶輝：在咱們系統中可以看到大概分布着約4000個停止燈，道路中間的中線燈大概在2萬個左右，會對整個機場裡面飛機的滑行起到一個高效和安全的作用。

空中交通世界有何不一樣？

“空中管制”是在搭乘飛機出行時經常聽到的詞，那麼它究竟管些什麼？又難在哪呢？

盡管都是“交通管制”，空中管制要比地面管制難度大得多。地面上的駕駛員可以自己控制速度、方向和路線，交通管制人員更多負責監控的工作。而空中的飛行員則無法自主掌握位置信息，尤其是與其他飛機之間的安全間隔。因此，所有空中飛機的飛行指令全部需要管制員來判斷和下達。

中國電科 大興機場空管系統高級工程師 張明偉：每天中國的航班量大概在1萬6（千架）到1萬7（千架）左右。同時在天空的飛機估計最繁忙的時候可能在2000（架）到3000（架）左右。同一航路上，不同的高度也有不同的飛機。

而空中管制就是要在保證所有飛機安全的前提下，盡可能地提高效率。

如果将空中可供飛機飛行的空間看成一個盒子，由于盒子的空間有限，當裡面的飛機數量超出限度時，就會出現我們常常聽到的“流量控制”。

為了能夠更好的調配“盒子”内的飛機，我國正在建設全國級的流量管理系統，利用信息化和大數據分析替代人工調配，進而減少由于流量控制帶來的出行影響。

中國電科 大興機場空管系統高級工程師 張明偉：因為以往通過人腦子進行這種調配，他會有個問題，可能有段時間他的航班率會很高，有段時間他的航班流相對來說比較低，那麼通過流量管理，把它流量高的這部分填到比較低的這部分，就始終讓交通流保持在一個安全的高水平範圍内。

不僅如此，流量管理系統還将與氣象、機場等各系統結合，提前模拟所有航班的運行情況，更早的發現問題，及時解決問題。

中國電科 大興機場空管系統高級工程師 張明偉：因為未來七天内大緻氣象條件我有一個預測，基于未來的空域的情況，比如說首都機場，比如說哪天晚上跑道要進行大修了，那麼可能它流量會有降低，那麼基于流量情況我們整個做一個航班的調配。

全新空管系統将覆蓋整個華北地區

事實上，在北京大興國際機場計劃投入使用的這套空管系統，未來還将覆蓋整個北京地區的終端管制和華北地區的高空管制。

央視記者 王世玉：這裡是中國民用航空北京終端管制中心，随着大興機場的全面建成，這裡也即将投入使用。我們可以看到它看上去像是一個放大了好幾倍的機場塔台。的确，從功能上講它也是機場塔台的上一級别的管制單位。未來，這裡将同時管控北京首都、北京大興、天津濱海、河北石家莊正定四個機場的起降飛機，成為世界上規模最大的終端管制中心。

飛機在機場從滑行到起飛的階段，是由機場塔台進行管控。當起飛高度達到600米之後，就将移交到相應機場的終端管制中心來進行指揮。相比較于塔台隻需要指揮飛機安全起降，終端管制中心要承擔更大範圍、更複雜情況的空中管制工作，為此，空管系統也做了針對性的設計。

中國電科 大興機場空管系統工程師 王韬：跟塔台相比有一個很大的不同，就是我們在這裡引入了一個進港管理的概念。它會對系統中所有進港的航班進行一個内部的計算，算出一個它預計延誤的時間。管制員發現這個航班要延誤了，想要吸收這個延誤，可能就會讓這個飛機提速，或者是換一個更近的路線。

同時，由于空中飛行會受到沿途天氣變化的影響，空管系統還特别加強了和氣象、流量管理等系統的交互功能。

中國電科 大興機場空管系統工程師 王韬：現在界面上可以看到實時的氣象雷達的雲圖信息，直接顯示在屏幕上，還有包括像進港出港的排序信息。很多以前必須要通過打電話來進行的一些協調工作，現在可以直接通過系統中的功能來實現，減輕管制員的工作負荷是一方面，另外也是整體上提高了空域指揮的效率。

除了機場塔台、北京終端管制中心外，飛機在飛行到6000米高空後還會移交到更大範圍的華北區域管制中心進行指揮，在那裡也将應用這套全新的空管系統。

軍工技術護佑新一代氣象雷達

還有一件對于新機場的運行安全至關重要的事，那就是天氣。新機場為了更好地掌握周邊天氣狀況，提升應對惡劣天氣的能力，裝備了我國自主研制的新一代氣象雷達，而這台新穎的雷達也标志着我國在氣象雷達研制領域走在了世界前列。近日我們的記者來到了這型雷達的研制地，也就是中國雷達事業的發源地，中國電科第14研究所，一起去近距離看一下。

在南京郊區，眼前這座巨大的球形天線罩顯得很特别，這台全新研制的氣象雷達就藏在裡面。

中國電科14所氣象雷達專家 官林海：我們這一款是平面裂縫波導天線，整個采用數字相控陣裡技術，不是以前的那種老的鍋式的那種天線。

相控陣雷達，是一種特殊的新型雷達，它不需要天線轉動，而是利用計算機和複雜的微波電路控制雷達波的方向轉動。在這台氣象雷達上，天線不用上下轉動，就能掃描從地面到高空的大氣層。

中國電科14所氣象雷達專家 官林海：把整個空域全部探測完，傳統的雷達需要六分鐘甚至更長時間，而我們一分鐘就可以把0到90度的整個空域探測一遍。

這種具有快速掃描能力的雷達，本來在軍事領域，用于跟蹤快速飛行的飛機和導彈，而中國的雷達研制人員創新性地把它應用到氣象觀測中，讓機場可以更快地獲取精細的氣象數據，并且連續觀測，能發現更加極端的天氣現象。

中國電科14所氣象雷達專家 官林海：主要是龍卷風跟短時雷暴。龍卷風一般從生成到發生，然後到最後結束，有些可能十分鐘就結束，如果說傳統的雷達有六、七分鐘或者甚至十分鐘以上才能掃一個，等你掃完了，龍卷風已經可能沒了，消失了。

中國電科14所氣象雷達專家 劉新安：它就可以知道整個降雨的過程。管制員他看到強的回波的話，飛機它可以選擇繞飛，或者選擇一個新的路線。

從“空管一号”到世界領先

如今，随着大興機場的建成，我國擁有了世界先進水平的空管系統。而在三十多年前，我國甚至還不具備獨立研制空管系統的能力。從打破國外壟斷到如今成為世界領先，一代一代科研工作者的努力，讓我國空管系統有了跨越式的發展。

李顯達老人今年已經80歲了，他是我國第一代空管系統——“空管一号”的總體設計師。上世紀八十年代，随着民航需求的日益增長和對空中信息安全的要求，我國下決心研制屬于自己的空管系統。而在此之前，這項技術一直被國外壟斷，我們隻能花高價引進。

“空管一号”總體設計師 李顯達 80歲：當時我們國家就沒有空管，都是進口的。因為它這個系統比較複雜，包括雷達、通信、計算機數據處理，顯示終端，它是一個複雜的電子系統。這麼大的系統去買國外的，你要多少錢？做當然有點差距，但是隻要起步了，這個差距就縮小了。

就這樣，李顯達和當時少數有過軍用空管系統研制經驗的專家一起，開始了民航空管系統的研制設計。

對于空管系統來說，安全和可靠是最重要的。一旦投入應用，就要保證24小時不間斷的平穩工作，不能出現一分一秒的差池。然而由于當時計算機、元器件等工業配套水平的巨大差距，即便解決了技術上的難題，系統仍然存在可靠性的問題。

“空管一号”設計人員 郭雲泉 80歲：我們的電子設備比國外落後一個時期，穩定性不好，這是很大缺點。空中飛行涉及到人命關天的事情，絕對不能有一點馬虎。

就這樣，“提高可靠性”成了我國空管系統此後二十年的發展目标。随着工業水平的提升，和人才隊伍的不斷壯大，終于在2006年，我國自主設計研發的空管系統通過了中國民航局許可測試，正式走向國國内和國際市場。

中國電科中電萊斯信息系統副總工程師 丁一波：和大飛機一樣，它需要經過民航局權威部門的一個取證的過程。它要求是五個九，99.999的可靠性。确認以後會給我們頒發正式證，就有了後面進入市場的條件。

突破了安全性和可靠性的關鍵技術，我國在空管系統的研制逐漸走向世界先進水平。如今在“空中交通管理系統與技術國家重點實驗室”裡，年輕的科研工作者開始了下一代空管系統的全新探索。未來，人工智能、語音識别、大數據等先進技術都将融入進來，打造更先進、更智能的空中交通世界。

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