NASA 技術助力應對航班延誤

一種新的空中交通管制系統有望確保您在擁擠的天空中飛行的時間更少

飛機在倫敦蓋特威克機場著陸。

Derek Croucher Getty Images

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2017年初,兩架大型客機和一架小型公務機在沒有空中交通管制員通常持續幫助的情況下,一架緊隨一架地練習著陸。相反,它們依賴於 NASA 開發的技術,該技術讓飛機能夠自動地相互“對話”並與控制塔同時對話。如果這些在西雅圖附近機場進行的飛行測試被證明是令人信服的,那麼這項技術最終可能會提交給美國聯邦航空管理局以獲得批准。如果有一天所有飛機都採用該系統,那麼更多的飛機可以在更短的時間內在全國日益擁擠的機場著陸。

當今飛機排隊等待著陸時,飛行員與空中交通管制員保持穩定通訊,以確保所有飛機彼此保持安全距離。中繼資訊所花費的時間意味著飛行員只能在聽到塔臺指令後才能儘快調整速度。這種等待造成了在每架到達的飛機之間留出額外的安全緩衝空間的需求,從而限制了在給定時間內可以著陸的飛機數量。

NASA 的飛行甲板間隔管理 (FIM) 系統減少了閒聊:它結合了基於衛星的定位跟蹤和自動化計算機指令,以跟蹤飛機的位置,並不斷更新飛行員的安全著陸速度。這消除了飛機之間的間隔——這可以節省燃料成本、減少排放並增加準時到達的航班數量。“機場每小時著陸的飛機更多意味著乘客的延誤更少,”NASA 蘭利研究中心空中交通管理技術演示-1 專案的前專案經理 William Johnson 說。


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工作原理

1 GPS 訊號確定每架飛機的位置和地面速度。飛機自動將此資訊廣播到衛星和地面站,大約每秒一次。

2 在地面上,計算機系統使用飛行資料來計算每架飛機的理想間隔,以保持燃油效率和連續下降到跑道。空中交通管制員透過無線電將該資訊傳遞給飛行員。

3 飛行員將間隔資料插入安裝在飛機駕駛艙計算機系統中的 FIM 軟體。FIM 還接收附近飛機飛行速度的更新資訊,這些資訊來自 GPS 訊號。

4 FIM 處理所有這些資訊,並計算出保持準備著陸的飛機之間理想間隔的適當速度,而不會危及安全。該速度顯示在駕駛艙中供飛行員檢視,並不斷更新,直到起落架接觸地面。


鳴謝:Amanda Montañez;來源:NASA 航空系統部門 www.aviationsystemsdivision.arc.nasa.gov/research/tactical/atd1.shtml

Jeremy Hsu 是一位居住在紐約市的作家,曾為《大眾科學》、《IEEE Spectrum》、《Undark Magazine》和《Wired》等出版物撰稿。

更多作者:Jeremy Hsu
大眾科學 Magazine Vol 316 Issue 4本文最初以“NASA 應對航班延誤”為標題發表於 《大眾科學》雜誌 第 316 卷第 4 期(),第 26 頁
doi:10.1038/scientificamerican0417-26
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