空难频发，更需发挥这些航班监控系统效用
导读：自“8·24”伊春空难、马航MH370失联等事件发生后，国际民航组织（ICAO）和中国民航局（CAAC）对航空公司的运行监控提出了更高的要求。国内各航空公司纷纷升级航班监控手段进行运行控制，最大限度地发挥航班动态监控效用，使其有力保障航空公司安全运行。
顾名思义，航班运行监控是指通过各种监控系统，了解地面及空中运行航班的位置和飞行状态。同时，对航路及目的地和相关机场的天气变化等可能影响飞行安全的各种因素进行实时监控和评估，及时向空中机组和地面相关运行部门提供信息和技术支持，确保航班正常、安全地运行。
近期，民航局发布了《航空承运人例行航空器追踪监控实施指南》，要求航空承运人应建立与其运行区域范围和运行复杂性相适应的例行航空器追踪监控能力，通过飞机通信寻址与报告系统（ACARS）和广播式自动相关监视（ADS-B)等技术手段，及时获取航空器4D（经度、维度、位置、时间）位置报告与身份信息，实现在运行区域内对航空器的追踪监控。该指南进一步加强和细化了航班的运行监控。
国内运行监控现状
目前国内各航空公司主要通过ACARS、ADS-B作为实施航班运行监控的主要手段，但随着航空公司航线布局的不断扩大，运行区域的复杂性和标准的不断提高，上述系统已经不能完全满足各公司运行安全的需要。为此，各公司有针对性地发展和实施了适合自己的监控手段，如川航在九寨机场跑道安装摄像头来实现复杂天气的监控，海航则是在ACARS和ADS-B的基础上通过FlightRadar24系统，借助谷歌地图与航空信息，不但能直观看到飞机位置、点击或搜索某航班，还可获知航空公司、飞行高度、是否准点等信息，来实现航班监控。
随着公司飞机数量的增多，航班量的增加，国航自2010年开始在以往ACARS系统使用的基础上逐步通过FE（Flight-Explore)系统，ADS-B系统和卫星电话不断完善着航班运行监控工作。同时，在人员方面设置了专门的航班动态监控人员，使得航班运行监控越来越精细化。通过几年的不断摸索和实践，国航编写了航班运行监控手册，让监控人员根据手册，结合系统，能够细致地开展航班监控工作，形成了专人专职，传统监控手段结合客户化监控系统为特色的运行监控体系。
监控系统和手段
ACARS系统
ACARS是一种在航空器和地面站之间通过无线电或卫星传输短消息（报文）的数字数据链系统。它通过甚高频，高频以及通信卫星将飞机的动作信息（关舱门，推出，起飞，落地）和以一定时间间隔的飞行状态信息以报文形式自动及时地传递给地面运行控制人员。
ADS-B
广播式自动相关监视技术（ADS-B）是国际民航组织确定的未来主要监视技术。同时也是中国民航局未来推行的提高航班安全、高效运行的主要监视手段，并要求民航各单位通力协作加快推广应用ADS-B技术，可见该技术是世界范围内的航班监控的有效手段。
ADS-B监控系统下的成都双流国际机场进离港航班。
ADS-B通过接收来自飞机的二次雷达发送的GPS位置信息进行实时飞行位置跟踪。它由机载电子设备、地面基站、ADS-B信息处理系统构成，即飞机通过机载ADS-B设备实时向地面基站传送飞机的状态信息，再由ADS-B信息处理系统将飞机数据形成清晰、直观的背景地图和航迹，实时地显示飞机的速度、高度和位置信息，最后以伪雷达画面实时地提供给运行控制人员。
客户化的航班监控系统
FE系统是一款高度客户化的航空公司进行航班运行监控的系统软件。英国航空、加拿大航空、联邦快递、联合包裹和敦豪快递等诸多航空公司都在使用，国航也是该系统的用户之一。到目前拥有900多个客户，7000多个用户终端，北美85%的主要地区和航空公司在使用该产品。
FE系统演示图。
FE系统是将雷达信号、ADS-B信号、ACARS等信号源接入该系统，并导入了导航数据库和地图，能够以清晰的图像客观地显示航班运行状态，不但有高度、速度、地理位置信息，还能够实时地显示航班的油量信息，这使得航班的运行监控真正做到全方位、无死角。FE系统也能够叠加航路和机场的气象信息，同时设置了告警模式，在航班未按照计划航路运行（如绕飞，空管临时指挥等），超时未起飞、落地，油量偏少以及航班备降时能够第一时间向运行控制人员发出警告。
目前，该系统已成为国航航班运行监控的主要手段。运行控制人员能够在第一时间发现运行中的问题，使得运行监控工作更为主动，在确保航班安全高效运行的同时也使航空公司进一步提升数字化、信息化和精细化的能力。
监控系统对比
ACARS是现如今各航空公司航班运行中必不可少的通信系统之一，同时也是飞行机组和地面运行人员之间沟通的有效渠道。机组可以将飞行中的不正常信息通过ACARS传递给地面运行人员，反之运行人员也可以将天气、临时出现的运行限制等影响航班运行的信息及时发送给机组。这种以自由报文的格式相互人工发送即时、有效的信息，实现了地空、空地之间的双向信息沟通，也使得ACARS成为航空公司的有效航班运行监控手段。
航班因雷雨天气绕飞，绿色为计划航路，红色为绕飞航路。
但是，在航空公司的实际应用中，ACARS也存在一些问题，如信号无法完全覆盖；通信会出现报文拥堵，不能及时传送；监控中飞机的状态不是实时的，有一定的间隔时间；由于上传和下传需要一定的时间导致处理紧急事件时不够有效。
ADS-B能够使航班的运行监控更加直观和形象，有助于运行人员及时了解航班的运行状态，对运行不正常情况进行及时的处理，更能直观地了解机组的处境，给其提供更好的飞行协助。
ADS-B技术除了要求飞机能够装备有相关机载设备，同时也要有相应的地面基站的建设。我国现处在建设初期，目前尚不能对每一个航班和每一个地区利用ADS-B技术实现无缝隙的航班运行监控。
FE系统则是在集成了ACARS和ADS-B的功能的同时叠加各类航空信息，如航图、云图、高空风图以及各类重要天气图等，能够清晰地看到航路上的重要天气和航班如何按照预定航线飞行，不论是由于管制指挥还是航路天气造成的航班绕飞都能清楚地知晓。同时，FE系统还兼具了告警的功能，对于航班偏航，未按照预定时间起飞、落地，返航和备降，低油量的告警都能通过该系统及时地发现，使得监控工作更能直观有效、更能对影响航班运行安全的情况做到早发现、早处置。
FE系统对监控人员则要求能够充分使用该系统各类航空信息的叠加和告警功能，及时预判和发现危及航班运行安全的不利因素，并协同运行控制人员和机组做好处置。同时由于该系统购买成本大，系统数据量大，后台设置复杂，对技术支持要求高，因此尚不适宜国内各航空承运人的运行需求。
发挥航班运行监控最大效用
航班的运行监控不仅仅是对航班运行轨迹的把握，更是对诸如航班运行相关机场和航路的天气，飞越情报区的通告，使用航空器的要求等所有影响航班运行安全因素的一个全面掌控，因此航班运行监控是一个庞大的系统性工程。
国航通过系统性的运行监控工作确保了每天1000多个航班的运行安全，而这些则得益于对运行区域和关键点的牢牢把控。其中包括对目的地机场和航路的天气的监控；特殊复杂航线的监控，如高原航线、高高原机场运行、空中临时限制区和需要绕飞航路；远程洲际航线的特别监控，如二次放行、延程运行等。因航班运行时间长，对目的地、备降机场以及航路天气需要重点关注；重点航班的监控，如重大飞行、空中出现的特情航班；返航备降、超时未起飞和落地航班的监控，关注天气及油量信息等。
航班的运行监控，从地面推出到起飞、巡航、落地，是一项系统的持续性的工作，需要全方位、多渠道地了解航班的状态信息。天气、油量和航线是运行监控的三大关注点，各种运行监控系统则是工作的手段。
运行监控工作未来发展
完善的工作流程
航班运行监控中不论利用任何一个好系统或者手段最后都是由运行监控人员来完成的。因此，在运行监控应用中，一套科学完善的工作流程是航班运行监控工作能够圆满完成必不可少的重要一环。
日益更新的监控手段和系统
以上介绍的各系统都是各有利弊，真实工作中可以将各系统相互结合使用。在满足ACARS、ADS-B等传统监控手段的同时，各航空公司可以根据各自航班运行特点发展适合自己的相应客户化的监控系统，如实现图形化的航班自动追踪系统等。监控工作中也要根据各个航线运行特点分好类别，匹配合适的监控系统。
由粗放式的被动变为精细化的主动
目前，航班运行监控的工作模式主要还是先出现问题，再解决问题。以后，随着人员资质要求的提高和监控系统的发展，应通过人员和系统逐步改进为发现问题，甚至提前预见问题，然后解决问题。通过及早处置影响运行安全的不利因素，及时和机组沟通，提供实时有效的协助和支持，也可以通过空管部门及时了解航班的动态，做到早决策，早处理。只有这样，才能做到航班的运行监控真正的无缝隙，不留盲点。
（张国栋，中国国际航空公司）