《無(wú)人機(jī)綜合監(jiān)管與航路規(guī)劃》 課件 情境六 無(wú)人機(jī)航路如何監(jiān)管（6課時(shí)）

學(xué)習(xí)情境六無(wú)人機(jī)航路如何監(jiān)管項(xiàng)目1了解無(wú)人機(jī)交通管理概念任務(wù)1從《中國(guó)機(jī)長(zhǎng)》了解空中交通服務(wù)/video/BV14p4y1a7xQ/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=d464ca413168ed334ab63c44b43073b2/video/BV1Xx411b76Y/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=d464ca413168ed334ab63c44b43073b2項(xiàng)目1了解無(wú)人機(jī)交通管理概念任務(wù)2了解空域管理基本知識(shí)29空域的基本要素點(diǎn)：導(dǎo)航臺(tái)定位點(diǎn)位置報(bào)告點(diǎn)線：航路航線飛行程序域：飛行情報(bào)區(qū)管制區(qū)特殊空域30空域種類管制區(qū)提供空中交通管制服務(wù)的空域范圍垂直方向可劃分為高空、中低空管制區(qū)水平方向可劃分為多個(gè)管制區(qū)或多個(gè)扇區(qū)我國(guó)劃設(shè)21個(gè)管制區(qū)31空域種類特殊空域危險(xiǎn)區(qū)：對(duì)空射擊、對(duì)空發(fā)射限制區(qū)：軍事訓(xùn)練、兵器試驗(yàn)禁止區(qū)：敏感區(qū)域、重要目標(biāo)放油區(qū)：機(jī)場(chǎng)周邊預(yù)留區(qū)：飛行表演、編隊(duì)飛行32空域分類標(biāo)準(zhǔn)美國(guó)空域分類標(biāo)準(zhǔn)絕對(duì)管制空域（A類空域）高度范圍為18000英尺到60000英尺之間，高空航路

管制空域（B、C、D、E類空域）B類：地表至10000英尺，繁忙機(jī)場(chǎng)終端區(qū)C類：地表至4000英尺，機(jī)場(chǎng)雷達(dá)服務(wù)區(qū)，中型機(jī)場(chǎng)終端區(qū)D類：地表至1000英尺，管制地帶，擁有管制塔臺(tái)的小機(jī)場(chǎng)E類：除A、B、C、D類空域范圍以外的管制空域非管制空域（G類空域）：不提供管制服務(wù)，通用航空特殊空域3334我國(guó)空域的特點(diǎn)我國(guó)現(xiàn)行的空域管理體制在國(guó)家空管委領(lǐng)導(dǎo)下，由空軍負(fù)責(zé)統(tǒng)一組織實(shí)施，民航空中交通管理部門和軍航飛行管制部門分別對(duì)航路內(nèi)外的航空器提供管制指揮服務(wù)軍航向民航移交航路管制權(quán)1994年4月，移交京廣深航路1996年6月，移交京滬、滬廣航路2000年6月，移交全國(guó)范圍內(nèi)26條航路民航航路共29條，寬度20公里，總里程42665公里

民航空域資源僅占20%（美國(guó)為82%）項(xiàng)目2了解無(wú)人機(jī)低空航路規(guī)劃任務(wù)1了解低空空域概念第1類,適飛空域,指對(duì)應(yīng)等級(jí)無(wú)人機(jī)不用提前申報(bào)計(jì)劃,在該類空域中報(bào)備飛行即可;

第2類,管控空域,指無(wú)人機(jī)到該類空域中需要報(bào)空中管制部門批準(zhǔn)方可在該空域中飛行;

第3類,隔離空域,指無(wú)人機(jī)與有人駕駛航空器保持一定間隔的中間隔離空域帶;

第4類,空中禁區(qū),指一般情況下嚴(yán)禁民用無(wú)人機(jī)飛入?yún)^(qū)域;

第5類,凈空保護(hù)區(qū),有人駕駛航空器機(jī)場(chǎng)起飛離場(chǎng)或進(jìn)近降落設(shè)計(jì)有機(jī)場(chǎng)凈空保護(hù)區(qū),不允許未經(jīng)批準(zhǔn)的微輕小型無(wú)人機(jī)進(jìn)入。項(xiàng)目2了解無(wú)人機(jī)低空航路規(guī)劃任務(wù)2了解無(wú)人機(jī)航路規(guī)劃航路：航路是指根據(jù)地面導(dǎo)航設(shè)施建立的供飛機(jī)作航線飛行之用的，具有一定寬度的空域該空域以連接各導(dǎo)航設(shè)施的直線為中心線，規(guī)定有上限和下限高度和寬度。航路的寬度為20公里，其中心線兩側(cè)各10公里；航路的某一段受到條件限制的，可以減少寬度，但不得小于8公里。航路還應(yīng)當(dāng)確定上限和下限。低空公共航路低空公共航路網(wǎng)是低空無(wú)人機(jī)運(yùn)行關(guān)鍵新型基礎(chǔ)設(shè)施/s/eCTKUU3TKp0VL_M5bBSU7Q/p/566626742當(dāng)前進(jìn)展較快的包括美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）研制的無(wú)人機(jī)交通管理（UTM）系統(tǒng)、歐洲航空安全局（EASA）推出的?U-Space?系統(tǒng)、中國(guó)民用航空局（CAAC）推動(dòng)的民用無(wú)人駕駛航空器綜合管理平臺(tái)（UOM），以及新加坡項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)提出的城市場(chǎng)景下無(wú)人機(jī)城市交通管理系統(tǒng)（uTM-UAS）等。目前，公共或?qū)Ｓ玫幕A(chǔ)設(shè)施支撐無(wú)人機(jī)運(yùn)行還局限于小規(guī)模、低頻次和簡(jiǎn)單環(huán)境。面向未來(lái)無(wú)人機(jī)商業(yè)化運(yùn)行大發(fā)展，尤其是低空無(wú)人機(jī)規(guī)?；腕w系化發(fā)展，當(dāng)前基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)體系還存在以下問(wèn)題需要不斷完善和改進(jìn)：對(duì)于高精度導(dǎo)航，GPS?和廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視系統(tǒng)（ADS-B）等當(dāng)前常用無(wú)人機(jī)導(dǎo)航和監(jiān)視技術(shù)在復(fù)雜城市環(huán)境中存在位置誤差較大、高密度環(huán)境過(guò)飽和等問(wèn)題；在通信覆蓋方面，無(wú)線通信易受環(huán)境干擾，衛(wèi)星通信成本較高，地面移動(dòng)通信基礎(chǔ)設(shè)施無(wú)法有效覆蓋空中通信需求；對(duì)于低空無(wú)人機(jī)運(yùn)行的監(jiān)視監(jiān)管，無(wú)人機(jī)監(jiān)管平臺(tái)及云交換系統(tǒng)只能監(jiān)管主動(dòng)接入系統(tǒng)的無(wú)人機(jī)，無(wú)法有效監(jiān)管未注冊(cè)和非合作無(wú)人機(jī)，也無(wú)法有效避免無(wú)人機(jī)與地表障礙物的碰撞；對(duì)于安全運(yùn)行，現(xiàn)行氣象預(yù)報(bào)服務(wù)也僅適用于區(qū)域尺度要素?cái)?shù)值預(yù)報(bào)，沒(méi)有針對(duì)飛行路線的帶狀氣象定制服務(wù)，無(wú)法保障低空氣象預(yù)報(bào)及時(shí)滿足業(yè)務(wù)化運(yùn)行需求。

項(xiàng)目3了解無(wú)人機(jī)低空飛行服務(wù)保障體系任務(wù)1了解無(wú)人機(jī)地面基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目3了解無(wú)人機(jī)低空飛行服務(wù)保障體系地面設(shè)施任務(wù)2了解低空飛行服務(wù)保障體系通信氣象航圖通信低空智聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)是為滿足高密度、大流量、近實(shí)時(shí)的低空安全高效應(yīng)用需求而構(gòu)建的低空復(fù)雜運(yùn)行系統(tǒng)，并創(chuàng)新應(yīng)用數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化技術(shù)賦能管控服務(wù)“云”、空天地三“網(wǎng)”和航空器“端”，能夠?qū)ν话l(fā)特情和應(yīng)急處置進(jìn)行敏捷反應(yīng)。其作用范圍為地面延伸的低空空域(通常在3000m以下，各地具體需求有一定差異)，以空天地一體的通信導(dǎo)航監(jiān)視基礎(chǔ)設(shè)施為基礎(chǔ)依托，主要涉及地面5G移動(dòng)公網(wǎng)、寬帶通信網(wǎng)、數(shù)據(jù)鏈和低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)等通信手段，地基增強(qiáng)系統(tǒng)GBAS、星基增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS、慣導(dǎo)、視覺(jué)導(dǎo)航、GNSS導(dǎo)航和融合導(dǎo)航等導(dǎo)航手段，以及一/二次雷達(dá)、ADS-B、無(wú)線信標(biāo)、RemoteID、光電探測(cè)、通感遙一體等監(jiān)視手段的綜合運(yùn)用。氣象據(jù)資料統(tǒng)計(jì):30%的飛行事故與天氣有關(guān)。造成飛行事故的天氣:

惡劣能見(jiàn)度（40%）;

雷雨,冰雹和積雨云（25%）;

顛簸和急流占（6）%;

飛機(jī)積冰（10%）。由于氣象原因造成飛行事故中,多數(shù)出現(xiàn)在飛機(jī)著陸前后,約占57%。2002年3月20日沙塵暴襲擊北京持續(xù)長(zhǎng)達(dá)51小時(shí)，此次北京總降塵量高達(dá)3萬(wàn)噸，人均2公斤！氣溫：氣溫對(duì)載重量和滑跑距離影響很大。氣溫升高（降低）在飛行中就會(huì)減?。ㄔ黾樱┧俣龋痫w和降落時(shí)要求的滑跑距離增長(zhǎng)（縮短）。長(zhǎng)距離飛行的飛機(jī)要利用預(yù)報(bào)的溫度來(lái)計(jì)算燃料和貨物的搭載重量，氣溫升高，載重量減小。1985年6月7日美國(guó)鷹航空公司一架急流B-1型飛機(jī)著陸時(shí)，由于氣溫高，重量大，沖出跑道。氣象要素對(duì)飛行的影響飛行中時(shí)刻離不開(kāi)氣壓，飛機(jī)上氣壓高度表用氣壓來(lái)測(cè)定飛機(jī)所處高度的儀表。特別在起飛降落時(shí)要用機(jī)場(chǎng)的場(chǎng)面氣壓來(lái)調(diào)整高度表。故氣象人員如將氣壓測(cè)錯(cuò)或報(bào)錯(cuò)，就會(huì)直接危及飛行安全。1989年2月8日美國(guó)獨(dú)立航空公司一架B707飛機(jī)，在亞速爾圣馬麗機(jī)場(chǎng)進(jìn)近時(shí)，地面報(bào)錯(cuò)場(chǎng)壓，將1019百帕報(bào)成1027百帕，致使飛機(jī)撞高地墜毀，機(jī)上144人死亡，教訓(xùn)慘痛。氣壓氣壓對(duì)起飛距離的影響云云對(duì)飛行有許多不利影響，主要是使空中能見(jiàn)度變壞，在有些云中飛行易產(chǎn)生結(jié)冰和顛簸。尤其是不能在積雨云內(nèi)甚至附近飛行；積雨云很厚，云內(nèi)及附近上升（下沉）氣流和亂流強(qiáng)烈，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈顛簸。云上和云下飛行對(duì)航路軌跡的影響降水降水使能見(jiàn)度減小降水中過(guò)冷卻水滴易造成飛機(jī)積冰降水影響跑道使用性能可使發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，特別是處于著陸的低速飛行階段強(qiáng)降水下方易出現(xiàn)強(qiáng)下沉氣流，伴有風(fēng)切變，可造成飛機(jī)操縱困難，甚至事故發(fā)生強(qiáng)降水惡化飛機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué)性能1999年6月1日，美利堅(jiān)航空公司一架MD-80飛機(jī)在美國(guó)阿肯色州小石城機(jī)場(chǎng)著陸時(shí)墜毀，就是因?yàn)轱w機(jī)在夜間暴風(fēng)雨氣象條件下著陸時(shí)沖出跑道300米，撞上了通信鐵塔。低能見(jiàn)度大霧是冬季影響飛機(jī)起降、航班正常的最主要天氣現(xiàn)象。往往會(huì)造成大面積的返航備降或航班延誤。咸陽(yáng)機(jī)場(chǎng)能見(jiàn)度小于1000m的日數(shù)全年為80.8天，其中約70％出現(xiàn)在冬半年（特別是12月和1月）。風(fēng)對(duì)飛行的影響起飛、著陸一般是頂風(fēng)（逆風(fēng)）以縮短滑跑距離；順風(fēng)會(huì)增大起飛和著陸的滑跑距離；側(cè)風(fēng)則會(huì)使飛機(jī)偏離跑道，空中飛行則會(huì)偏離航線。在航行飛行時(shí)，順風(fēng)可以節(jié)省航時(shí)和燃料。側(cè)風(fēng)對(duì)飛行的影響航空危險(xiǎn)天氣雷暴閃電大雨冰雹顛簸積冰大風(fēng)下?lián)舯┝鼾埦眍嶔しe冰低空風(fēng)切變高空急流雷暴與飛行安全的關(guān)系

雷暴云是一個(gè)“天氣制造廠”，它能生產(chǎn)各式各樣的危及飛行安全的天氣現(xiàn)象--強(qiáng)烈的湍流、積冰、閃電擊（雷擊）、雷雨、大風(fēng)，有時(shí)還有冰雹、龍卷風(fēng)、下沖氣流和低空風(fēng)切變。當(dāng)飛機(jī)誤入雷暴活動(dòng)區(qū)內(nèi)，輕者造成人機(jī)損傷，重者造成機(jī)毀人亡。因此，雷暴是目前被航空界、氣象界所公認(rèn)的嚴(yán)重威脅飛行安全的天氣。

1990年3月日，東方航空公司三叉戟B2208飛機(jī)在桂林機(jī)場(chǎng)進(jìn)場(chǎng)時(shí)遇到雷雨云，飛機(jī)沖出跑道。

1997年5月8日，南方航空公司B737飛機(jī)在深圳機(jī)場(chǎng)著陸過(guò)程中遇到中--大雨，飛機(jī)沖出跑道失事。

1994年7月20日，云南航空公司B737飛機(jī)，在昆明機(jī)場(chǎng)著陸過(guò)程中遇到雷雨天氣，飛機(jī)沖出跑道。

2000年6月22日，武漢航空公司一架運(yùn)七型客機(jī)在武漢機(jī)場(chǎng)附近失事，就與這種天氣有關(guān)。

航空危險(xiǎn)天氣—雷暴雷暴:由對(duì)流旺盛的積雨云（即CB云）引起的，伴有閃電雷鳴的局地風(fēng)暴，稱為雷暴。它是積雨云強(qiáng)烈發(fā)展的標(biāo)志。雷擊:

當(dāng)飛機(jī)在雷雨區(qū)域飛行時(shí)，由于機(jī)翼、機(jī)身等凸出部位，電場(chǎng)很強(qiáng)，導(dǎo)致飛機(jī)遭受雷擊。航空危險(xiǎn)天氣—雷暴航空危險(xiǎn)天氣—雷暴雹擊飛行中遇到冰雹，由于相對(duì)速度很大，雷達(dá)罩、機(jī)翼、水平安定面等部件，雹擊概率較高。下?lián)舯┝?空中陷阱)產(chǎn)生的背景

下?lián)舯┝鲗?duì)飛行影響的示意圖航空危險(xiǎn)天氣--低空風(fēng)切變低空風(fēng)切變：所謂風(fēng)切變是指短距離內(nèi)風(fēng)向、風(fēng)速的突然變化。它包括垂直風(fēng)切變、水平風(fēng)切變和側(cè)風(fēng)切變。600m以下的叫低空風(fēng)切變。對(duì)起飛和著陸的飛機(jī)影響很大航空危險(xiǎn)天氣--低空風(fēng)切變目前國(guó)際航空和氣象界公認(rèn)的飛機(jī)起飛和著陸進(jìn)近階段的一個(gè)危險(xiǎn)因素。

1968-1986年間，美國(guó)航空事故亡人的總數(shù)中有40%左右是低空風(fēng)切變所造成。低空風(fēng)切變具有變化時(shí)間短、尺度小、強(qiáng)度大、發(fā)生突然等特點(diǎn)，隨之帶來(lái)探測(cè)難、預(yù)報(bào)難、航管難、飛行難等一系列困難。航空危險(xiǎn)天氣--航路積冰積冰主要是由于過(guò)冷水滴或降水中的過(guò)冷雨滴凍結(jié)形成的。較強(qiáng)的積冰多發(fā)生在云中溫度0℃至－10℃區(qū)域內(nèi)。飛機(jī)一旦發(fā)生積冰，它的動(dòng)力性能就會(huì)變壞，使正面阻力加大，升力和推力減小，使飛機(jī)重量增加，操縱困難。105起致命的事故中，27%由氣象原因?qū)е碌暮娇瘴ｋU(xiǎn)天氣--顛簸山地波誘致的晴空顛簸顛簸區(qū)航空危險(xiǎn)天氣--顛簸高空急流引起的晴空顛簸：是距離地面數(shù)公里高的狹窄強(qiáng)風(fēng)帶。當(dāng)飛機(jī)遇上高空急流附近的晴空顛簸，飛機(jī)會(huì)變得顛簸不定。航圖航圖目視航圖是飛行員在目視準(zhǔn)則下，以地面環(huán)境作為主要導(dǎo)航依據(jù)實(shí)施飛行的航