1.2.1 概述

为了进一步提高飞行效率和空域流量,保障飞行安全,基于航迹运行(Trajectory Based Operation,TBO)模式应运而生。TBO的概念来源于国际民用航空组织(ICAO)发布的第9854号文件《全球空中交通管理运营概念》,其定义为空中交通管制系统在飞行的所有阶段考虑有人或无人驾驶飞机的航迹,并管理该航迹与其他航迹或其他危害的相互作用,尽可能与用户要求的航迹误差最小,以实现系统最佳的运行效果。

TBO的核心是信息交换和协同决策,是以飞机飞行全生命周期的四维航迹(Four Dimensional Trajectory,4DT)为中心,空管部门、航空公司运营通信系统和飞机之间通过共享、协商、管理动态航迹,实现飞行规划和飞行实施全过程的一体化。同时,利用数据链技术,实现空地数字化协同管制。基于航迹的全运行阶段的管理过程如图1-2所示,基于空域和扇区的运行与基于航迹的运行的区别如表1-1所示。

与传统航空运行方式相比,TBO具有以下突出特点:

1)精细化

引入四维航迹的概念,一方面使空域的使用和管理转变为四维时空资源的综合管理,另一方面使飞机的飞行过程变为定时、可控、可达,空中交通管制的时间分辨率将大大提高,由原来分钟级的管理运营控制,提高到10秒级的定时到达控制,时间和空间资源的使用效率大幅度提高。

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图1-2 基于航迹的全运行阶段的管理过程

表1-1 基于空域和扇区的运行与基于航迹的运行的区别

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2)协同化

TBO的核心是信息交换和协同决策,其主要作用体现在以下3个方面。

(1)运行的协同。参与航班航迹管理和维护的利益相关方通过协同的信息环境进行协同决策。

(2)信息的协同。信息的协同包括综合飞行流量、气象、情报等各类信息的协同。

(3)系统的协同。利用数据链技术实现地面空中交通管制系统与机载航空电子系统的协同。

3)可预知

地面空中交通管制系统可以获取由机载飞行管理系统计算的准确的四维航迹,进而预知指定空域未来的运行态势,从而提高空中交通管制系统的情景态势感知能力,便于提前采取措施缓解潜在的交通拥堵压力和避免飞行冲突。这些特点使TBO能够带来容量、效率和安全性的提升,减少燃油消耗和碳排放,增加航班灵活性和可预测性,充分利用地面空中交通管制系统的自动化和飞机的性能。