美国空中交通管制现状、进展与启示
军工资源网 2025年09月03日空中交通管制系统(ATC)是现代航空运行安全的核心。近年来,伴随航空运输量的快速增长,美国ATC系统问题日渐凸显。2025年1月,华盛顿里根国家机场致命撞机事故,更是成为美国ATC系统改革的加速器。
据外媒7月4日报道,美国国会已通过一项全面的支出和税收法案,将向美国联邦航空局(FAA)提供125亿美元用于支持空中交通管制现代化。此举将呼吁已久的美国空管ATC系统改革落到实处。
事实上,除了影响巨大的华盛顿特区空中撞机事故,近半年以来,美国空中交通管制设备频繁出现故障,其中包括导致纽瓦克自由国际机场航班大面积延误的情况,这使得美国国内推进空中交通管制现代化的呼声愈发高涨。
需要指出的是,空中交通管理(ATM)和ATC是航空领域中两个密切相关但又概念不同的术语,理解它们的区别对于分析本文后续相关政策至关重要。
ATM是一个涵盖广泛的系统,旨在确保航空器的安全和高效运行。它包括所有机载和地面功能,涉及空域管理、空中交通流量管理,以及空中交通服务等多个方面。ATM是一个宏观概念,强调对整个航空交通系统的综合管理。
ATC是ATM系统的一个组成部分,是提供给航空器的具体服务。它由地面管制员实施,通过管制空域引导地面和空中的航空器,以防止碰撞并维持有序的交通流。ATC是一个微观概念,侧重于对单个航空器或特定空域的直接控制。
美国ATM体系的结构与现状
美国的空中交通管理体系,作为国家空域系统(NAS)的核心组成部分,长期以来为航空运输的安全与秩序做出了重要贡献。其主要由下表中的实体组成。尽管美国的ATC系统长期以来取得了显著的成就,但面对21世纪全球航空业日益增长的运输需求和技术变革的冲击,其面临着愈来愈多的挑战。这些挑战主要体现在其基础设施老化、技术现代化进程缓慢和专业人才短缺三个方面。
基础设施老化与现代化需求
美国ATC系统在很长一段时间内依赖于传统的雷达和无线电通信技术。目前,全美仍有超过半数的监视雷达系统采用20世纪70年代的技术,部分设备甚至面临零部件停产的困境。这不仅影响了运行效率,还对航空安全构成了潜在的风险。为应对挑战,FAA正在积极推进基础设施的现代化改造,包括对老旧雷达、通信系统和自动化平台的更换与升级。例如,FAA正在将电信基础设施(FTI)网络从时分复用(TDM)技术转向更可靠和安全的基于互联网协议(IP)的技术,并用更先进的系统替换现有的老旧雷达系统。
NextGen的实施与挑战
为从根本上提升空域管理能力,FAA于2003年启动了NextGen计划。该计划旨在引入一系列前沿技术,以实现更高效的航路管理、减少航班延误、提升空域容量并降低燃油消耗和碳排放。NextGen的关键技术包括:自动相关监视广播(ADS-B)、数据链通信(datacomm)和基于性能导航(PBN)。然而,尽管部分NextGen技术已投入使用,但由于技术复杂性高、联邦预算审批流程,以及系统间的兼容性问题,该计划整体进展较为缓慢。
空中交通管制员的人才短缺
空中交通管制员是ATC系统的核心要素,其专业素质和数量直接关系到系统的运行效率和安全裕度。当前,美国ATC系统正面临严峻的人才短缺。截至2025年初的统计,FAA在岗管制员约为10800人,与所需的14600人相比,缺口高达3800人。这种短缺在纽约、洛杉矶和亚特兰大等主要航空枢纽和交通密集区域尤为突出,并已产生显著的负面影响。
系统可靠性面临挑战
近年来,美国民用航空业的航行通告(NOTAM)系统多次发生故障,对空中交通管理的稳定性和可靠性构成了严峻挑战。这些系统性故障不仅直接扰乱了航班运行,更引发了公众对现ATC系统可靠性与安全的深切担忧。因此,改进ATC系统的整体可靠性,已成为当务之急。为此,2025年5月,美国交通部长呼吁国会批准数十亿美元的专项资金,并宣布了一项旨在加速ATC系统全面改革的计划,重点关注在对关键基础设施的现代化升级改造,具体措施包括升级光纤电信基础设施、部署新型雷达系统以及建设新的ATC设施等,从而在未来4年内逐步实现美国ATC系统的现代化,并进一步提高系统的可靠性和应对突发事件的能力。
此外,NOTAM系统的频繁故障还引起了立法机构的高度关注。部分国会议员已敦促FAA提供关于系统故障的更多详细信息、要求其汇报NOTAM系统现代化工作的进展情况,以确保纳税人的资金得到有效利用,并保障国家空域系统的安全运行。
综上不难看出,美国的ATC体系正处于重要的转型时期。虽然该系统面临着基础设施老化、NextGen实施缓慢,以及专业人才短缺等多重挑战,且FAA已经采取了许多积极举措及改革努力,但改革进展的有效性和最终成果,仍有待进一步观察和评估。