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霍尼韋爾公司正在迪拜實(shí)施一個(gè)現(xiàn)代機(jī)場(chǎng)的運(yùn)力優(yōu)化項(xiàng)目，工程技術(shù)人員在迪拜國(guó)際機(jī)場(chǎng)部署公司研發(fā)的設(shè)備和技術(shù)，以幫助其在兩年后將每小時(shí)離港率從目前的20架次提升到30架次以上。

想象一下，現(xiàn)在你是一架波音客機(jī)的機(jī)長(zhǎng)，在你剛剛起飛不久，機(jī)艙里就響起了一聲短促的提示音，這是從地面空管系統(tǒng)傳來(lái)的指令。緊接著，一條信息出現(xiàn)在顯示屏上：請(qǐng)沿當(dāng)前航跡飛行。預(yù)計(jì)本航班將于17點(diǎn)20分抵達(dá)北京首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)。請(qǐng)?jiān)?2號(hào)跑道降落。

大部分人可能會(huì)忽略上面的幾個(gè)小細(xì)節(jié)：一是這條信息是在飛機(jī)剛剛起飛不久就發(fā)來(lái)的，二是它不僅給出了具體的抵達(dá)時(shí)間，還準(zhǔn)確告知了飛機(jī)降落的跑道號(hào)碼。

這是霍尼韋爾最新的“四維”飛行管理系統(tǒng)。借助安裝在飛機(jī)上的這一系統(tǒng)，機(jī)場(chǎng)空管系統(tǒng)可以隨時(shí)與本空管區(qū)域內(nèi)的航班自動(dòng)交換數(shù)據(jù)，了解航班的位置、航速，以及抵達(dá)的具體時(shí)間，從而對(duì)交通流量進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。這些信息被傳送到機(jī)場(chǎng)，機(jī)場(chǎng)塔臺(tái)可以依次安排航班進(jìn)場(chǎng)和降落。

對(duì)于乘客它有一個(gè)直觀的好處，就是將大大減少飛機(jī)在空中盤旋等候降落，或者悶在機(jī)艙里等候起飛的情形。

“這項(xiàng)新技術(shù)正在研發(fā)當(dāng)中，預(yù)計(jì)在2018年以后推出。”戴殊榮(Brian Davis)說(shuō)，他是霍尼韋爾航空航天集團(tuán)亞太區(qū)航空運(yùn)輸副總裁。

目前飛機(jī)和機(jī)場(chǎng)普遍使用的是傳統(tǒng)的“三維”飛行管理系統(tǒng)。空管系統(tǒng)使用雷達(dá)監(jiān)測(cè)空中的交通情況，用經(jīng)度、緯度、高度三維坐標(biāo)，最終確定飛機(jī)在空中的位置，根據(jù)飛機(jī)的速度、航向、飛行模式等預(yù)測(cè)和估計(jì)信息對(duì)飛行員發(fā)出指令，引導(dǎo)其安全飛行。

隨著空中交通日益繁忙，這種傳統(tǒng)系統(tǒng)的缺陷越來(lái)越明顯。由于是人為控制，只有等到飛機(jī)足夠接近機(jī)場(chǎng)時(shí)，塔臺(tái)控制員才能判斷出飛機(jī)的狀況，發(fā)出指令調(diào)整飛機(jī)的相互位置來(lái)控制進(jìn)場(chǎng)和著陸。但飛機(jī)收到指令時(shí)往往已經(jīng)飛抵機(jī)場(chǎng)上空，因此一旦機(jī)場(chǎng)的吞吐能力有限出現(xiàn)擁擠時(shí)，它們就不得不在空中進(jìn)行盤旋等候降落。

四維飛行管理系統(tǒng)在三維系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加了時(shí)間維度。在這種系統(tǒng)內(nèi)，每一架航班都會(huì)預(yù)先制定飛行四維軌跡，存儲(chǔ)在飛機(jī)的計(jì)算機(jī)內(nèi)，并上傳到空管系統(tǒng)。空管系統(tǒng)存有本空管區(qū)域內(nèi)所有航班的四維軌跡，在飛行過(guò)程中，所有航班都自動(dòng)通過(guò)衛(wèi)星與空管系統(tǒng)進(jìn)行超遠(yuǎn)距離傳輸數(shù)據(jù)鏈，空管員能夠在顯示屏上監(jiān)測(cè)到每架航班的詳細(xì)飛行數(shù)據(jù)。

在正常情況下，四維飛行管理系統(tǒng)可以不依靠任何人力。航班不需要空管人員給予任何導(dǎo)航指令，只要按照預(yù)先設(shè)定的四維軌跡飛行，按預(yù)設(shè)的時(shí)間表到達(dá)中途點(diǎn)和目標(biāo)機(jī)場(chǎng)。

要?jiǎng)佑萌肆Γ鞘鞘艿搅藲庀髼l件等其他因素的影響。如果航班的飛行時(shí)間出現(xiàn)波動(dòng)，空管員可以根據(jù)實(shí)際情況指揮飛機(jī)控制飛行速度，按重新設(shè)定的四維軌跡和時(shí)間點(diǎn)到達(dá)。

2012年2月，一架空客A320飛機(jī)首次利用霍尼韋爾的四維軌跡技術(shù)進(jìn)行了一次試驗(yàn)飛行。該飛機(jī)從法國(guó)圖盧茲起飛，飛往丹麥?zhǔn)锥几绫竟腿鸬涫锥妓沟赂鐮柲Α２贿^(guò)，這次試飛只是在巡航階段使用了四維軌跡技術(shù)，在最關(guān)鍵的起飛和降落階段并沒(méi)有使用。

“一些技術(shù)在未來(lái)才能推出，但目前實(shí)際應(yīng)用的技術(shù)已經(jīng)在緩解航班滯留問(wèn)題上開(kāi)始發(fā)揮作用。”戴殊榮說(shuō)。他表示，如果不是完全使用新技術(shù)，而是將現(xiàn)有新技術(shù)進(jìn)行一些整合，同時(shí)在機(jī)場(chǎng)或飛機(jī)上使用的話，機(jī)場(chǎng)擁堵?tīng)顩r的緩解至少也能提高若干個(gè)百分點(diǎn)。

這是霍尼韋爾航空航天集團(tuán)的一個(gè)大計(jì)劃，這家公司同時(shí)也在積極參與歐洲天空一體化空管研究(SESAR)中的空中交通管理解決方案。

提高機(jī)場(chǎng)運(yùn)力和管理空中交通是一個(gè)系統(tǒng)工程，它也涉及到整個(gè)飛行航路的規(guī)劃。

傳統(tǒng)的飛行導(dǎo)航需要依賴地面信號(hào)的指引。一架飛機(jī)在兩個(gè)不同的城市間飛行時(shí)，航線其實(shí)并不是一條直線。這是因?yàn)轱w機(jī)在飛行途中要從若干個(gè)地面導(dǎo)航站接收信號(hào)來(lái)確定自己的位置，而受地面條件和建造成本的限制，地面導(dǎo)航站并不是呈直線排列的。

霍尼韋爾的新導(dǎo)航技術(shù)則是在兩個(gè)機(jī)場(chǎng)間的空中規(guī)劃出一條虛擬直線距離，引導(dǎo)飛機(jī)飛行，這可以從根本上縮短飛行距離。

該導(dǎo)航技術(shù)依靠全球定位衛(wèi)星支持。它脫離了地面站，依靠導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)送和反饋導(dǎo)航信號(hào)，通過(guò)飛機(jī)上的機(jī)載設(shè)備完成整個(gè)飛行過(guò)程的導(dǎo)航。

在起飛前，飛機(jī)上安裝的三維飛行管理系統(tǒng)根據(jù)導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)，計(jì)算出兩個(gè)城市之間的直線飛行線路。在飛行過(guò)程中，依靠全球定位衛(wèi)星的支持，機(jī)載設(shè)備接收衛(wèi)星傳送的信號(hào)。機(jī)載設(shè)備是由接收機(jī)、信號(hào)處理器、計(jì)算機(jī)等組成，獲取衛(wèi)星軌道參數(shù)后，由計(jì)算機(jī)解算出飛機(jī)的各種飛行參數(shù)，并按規(guī)劃的虛擬直線飛行。