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  • 飛航管制的祕密世界:從地面到天空,從管制台到駕駛艙,飛航第一線直擊全紀錄


    1 八月 2017 臉譜出版

    (圖片來源:pixabay)

    ◎飛航管制在研究什麼?

    談到飛航管制到底是在研究什麼,讓我將舞台移至東京的天空來說明。東京國際機場(通稱羽田機場)是日本最繁忙的機場,尖峰時刻每兩分鐘就有一班航機起降。只要站在羽田機場的瞭望台,就能看見一架架排列整齊的飛機,不間斷地起飛降落。

    比較世界各國機場截至二○一四年九月的單年度旅客量,排名第一的是美國亞特蘭大國際機場,其次是中國北京首都國際機場,第三名是英國倫敦希斯洛機場,接續在後的正是榮登全球第四的羽田機場(資料來源:ACI Annual World Airport Traffic Report)。羽田機場二○一四年的起降架次共計四十四萬七千次,總旅客量約七千兩百萬人。一窺反映出東京上空航空交通狀況的雷達螢幕,就可發現螢幕被密密麻麻的飛機覆蓋。

    二○一四年十二月,羽田機場的C跑道向南側延長為三千三百六十公尺(原為三千公尺)。日本政府為了因應二○二○年的東京奧運,目標新增三萬六千至三萬九千次起降架次,且為了滿足未來需求,甚而考慮是否增設第五條跑道。

    天空中就算有許多飛機一同飛行,卻不會發生碰撞等意外事故,都歸功於我們稱為「航空管制員」(正式名稱為飛航管制員)的人致力於管理空中交通。航空管制員負責讓航機安全順利飛行,緊盯對應空中交通狀況的雷達螢幕,從地面向機師下達準確的指令。

    一般汽車駕駛可觀察窗外,透過鏡子與其他車輛保持安全距離,掌握周邊交通狀況。他們打開導航就能指引路徑,也可使用智慧型手機程式來了解交通事故和壅塞路段的資訊。另一方面,操作航空器的機師現實中處於不太自由的狀態。他們無法透過駕駛艙的窗戶,正確掌握附近的飛機正在飛往哪裡或要飛向何地。正因如此,才需要管制員常駐地面管制中心,在盡量不延誤抵達時間、減少油耗量或噪音的考量下,出聲指示機師調整高度和速度等。駕駛艙中的機師根據耳機裡傳來的管制員指示操作飛機。我們稱這種種作業為飛航管制,正式名稱是航空交通管制。

    以日本為例,民航機的飛航管制大致分為四類:負責太平洋上空的越洋管制(oceanic control)、負責距機場較遠處天空的航路管制(en route control)、負責機場周邊上空的終端雷達管制(terminal radar control),以及設於機場負責引導在機場滑行的航機並發出進離場指示的機場管制(aerodrome control)。

    羽田機場周邊的終端雷達管制設於機場之內,越洋管制則隸屬福岡航空交通管理中心管轄範圍,因此日本的管轄空域稱為「FUKUOKA」(福岡)。航路管制由札幌、東京、福岡、那霸四地的航空交通管制部負責。其中東京管制部管轄的空域最廣,平均每日需處理約三千七百架班機,航空管制員的作業責任隨之益發沉重。肩負眾多生命的航空管制員,被認為是現今世界上壓力最大的職業。

    在背後支撐空中旅行的,包括各種硬體、電腦軟體等地面基礎設施及飛機備品,居中則有航空管制員、航空公司的機師和飛航管理人員等,共同維持空中交通安全,有效率地實行管理,這些都屬於飛航管制研究課題之一的「飛航管制系統」。我在研究所主修的航空工程學是以航空器本身為研究對象,飛航管制的研究範圍則涉及所有關於航機交通的部分,研究主題更廣泛。

    作用於人類社會中的軟硬體等技術的集合體,或是在技術的集合體中包含人類社會的系統都稱為「社會技術系統」(sociotechnical system),而飛航管制系統正是其中的代表。為了讓飛航管制這樣集大成的技術,透過與人類社會的複雜相互作用來推動莫大的系統,背後需要的是結合資訊科學、機械工程、數學、物理學、航空工程學、心理學、社會學等各式專門領域而成的學門。

    今後全球航空交通需求預估仍會持續增加,僅憑藉航空管制員或因循經驗法則處理,似乎已無法應對未來的航空交通量,在這種危機感之下,催生出嘗試以科學觀點切入飛航管理的研究――「飛航管制科學」。

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