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作者：记者 倪伟波综合报道 来源： 发布时间：2016-11-16 20:31:31
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空中交通控制塔台是机场最具标志性的形象，世界上大部分的机场都设有塔台，或者使用命令频率。
这些塔台高耸挺拔，四周全是玻璃窗，视野开阔。在这里，空中交通管制员（简称管制员）能清晰地俯瞰整个机场及其周边地区，监控飞机的起飞降落，与飞行员交流，并且在必要的时候处理突发事件。
机场正常运转的“大脑”
对空中交通进行有效管理是保证飞行的重要环节，而这一切都离不开塔台的监控指挥。机场塔台肩负重任，主要负责指挥航班起飞和降落，确保飞机起降安全；监视飞行区（跑道、滑行道）运行情况，指挥和协调飞机地面滑行；协调航班放行，尽最大努力确保航班正常。
如果说塔台是机场正常运转的“大脑”，那么在塔台里指挥飞机正常飞行、处理紧急情况、发布管制指令等的空中交通管制员，则充当着“空中交警”的角色。
通常情况下，一架飞机从起飞到降落，需要经过数个管制席位的指挥。因此，在整个飞行进程中，空中交通管制服务是通过一个个空中交通管制单位、席位无缝连接起来的。
换句话说，当您乘坐某一航班时，该航班是一直处于管制员的严密监控下飞行的，而每一名管制员的职责就是保障每一个航班的飞行安全。
每天，管制员们坐在雷达屏幕前，密切监控着每一架飞机的飞行动态，通过无线电通信设备向飞行员发布各种指令，包括飞行高度、速度和航向等等。最繁忙的时候，一名管制员需要同时指挥十几架甚至更多飞机，而且必须注意到每一个细节，不能有丝毫闪失，因为任何的遗漏都可能成为安全隐患，不出事则已，一出事便是天大的事故。
2008年，由于一名管制员操作失误，两架飞机在美国宾夕法尼亚州匹兹堡东部的半空中差点相撞，两架飞机上合计载有127人。
据美国联邦航空管理局（FAA）称，从辛辛那提出发前往纽约拉瓜迪亚国际机场的达美航空公司（Delta Air Lines）的航班听从了管制员的指挥，转入另一架飞机——从宾夕法尼亚州威尔克斯巴里出发飞往美国北卡罗来纳州夏洛特市的全美航空公司（US Airways）子公司太平洋西南航空公司（PSA）的航班——即将使用的航线。
幸好两架飞机的驾驶员发现紧急情况后均采取了避险措施，两机最近时仅相距120米远。
由于指挥飞机起降，不仅涉及价值上亿元飞机的安全，更涉及上百名乘客的生命安全，因此这些在幕后指挥的管制员承担着巨大的压力和责任。不过，得益于新技术的发展，一种新型的远程无人控制塔台的出现，或将为管制员“减负”。
远程控制不再遥远
远程控制无人塔台是瑞典空中交通服务提供商LFV集团与Saab Sensis空中交通管理公司耗时8年研制的技术。该塔台可以为机场提供从基础的机场飞行情报服务到全面的空中交通管制服务。
使用远程塔台技术，一个或多个塔台可以同时在不同地域的远程塔台中心运行。高清数字摄像机、气象传感器、麦克风和其他相关设备能够将远程塔台的实时情况投影在远程塔台中心的360°环绕液晶屏幕上。
在机场内分散安装的摄像头可以消除观察盲点，为管制员提供更清晰全面的画面。红外线可以在雨雪和有雾天气中提供帮助；其他摄像头（包括热传感器摄像头）可以在动物闯入跑道时第一时间作出反应。
不仅如此，这些摄像头还被罩上玻璃罩，以免受到雨雪、高压气流和昆虫的影响。目前，该系统已经接受在极端天气条件下的考验——零下22摄氏度和零上122摄氏度。
LFV集团商业开发总监Niclas Gustavsson表示，运用摄像头技术，大大增加了提高航空安全的可能性。电脑会将每一个画面与前一秒进行对比，一旦发现变化（如动物闯入跑道），就会发出警告。
使用这一技术后，管制员是通过屏幕而不是塔台的窗户来观察飞机，他们可以操纵远程机场所有的传感器、灯光、告警和其他塔台设备，使用综合飞行数据、电子进程单、先进机场场面引导与控制系统和进离场排序系统等空中交通管理与监视设备。所有的视频图像都会被记录下来并存储，可用于未来的分析。
除了飞行安全性得到提升外，这一技术的另一大优势便是成本低廉。而且大型商业机场的塔台造价非常昂贵，比如说，芝加哥奥黑尔国际机场的最新塔台拥有一个优雅且节能的设计，花费了纳税人4500万美元；位于北卡罗来纳州的夏洛特道格拉斯国际机场，在6月份破土动工了一个耗资6000万美元的塔台；旧金山已经花费了7000万美元的塔台预计将在10月份投入运行。这座海湾城市还拿出另一笔5000万美元的资金去拆除旧的塔台。
造价不菲，但无法做到一劳永逸，这些“闪闪发光”的结构可能很快就会过时。而且，空中交通管制的人力成本高昂，每年仅美国空中交通管制员的薪水总额就达到28亿美元。
然而，无人塔台技术的使用能够让这些问题迎刃而解，这一技术被视为一种成功降低成本的方法。不需要建设塔台，不必安排工作人员，远程塔台就可以提供所需的各种服务。这种能满足动态需求的能力，特别适用于无人值守、开放时间有限和流量较小的机场。因其成本低廉，也可作为枢纽机场的应急备份设备，替代已过时的设备。
当然，你不用担心无人塔台技术的应用推广会导致管制员失业，相反其会有助于众多的小型机场实现管制员的共用，反而实现了人力资源的最大化。
2015年4月，位于北欧的瑞典开放了世界上第一个远程塔台设施，在Örnsköldsvik机场123公里外指挥飞机。Örnsköldsvik机场跑道上的高分辨率摄像机、麦克风、信号灯和气象传感器系统会将数据发送到远程塔台，然后由管制员指挥。具备同样设施的远程塔台目前已经在瑞典的三个小机场投入使用。
这一技术还被带到了美国。弗吉尼亚州的利斯堡机场每年有10万架次的航班起降，对于一个小机场而言算是相当繁忙。但是利斯堡机场没有标准的塔台、配置管制员来指挥飞机。机场的飞机由FAA的区域管制员来指挥，飞行员之间相互沟通来协调彼此起降的顺序。因此，航班延误时常发生。
正在接受测试的这套无人塔台技术，如果其结果获得FAA的认证，那么这里可能很快就会成为美国第一座远程塔台的所在地。
不可忽视的风险
尽管远程控制无人塔台“看上去很美”，但是它并非没有挑战性。
首先，没有两个机场是一模一样的。建在山上的机场，那里的空气稀薄，会有更少的上升力，因此其跑道必须要比建在海平面的机场跑道更长。而靠近居民区附近的机场，其降噪程序则要比建在偏僻地方的机场更为严格。对于空中交通管制员协会国际联盟（IFATCA）主席Patrik Peters来说，这些在物理布局和程序上的差异使得跨多个机场的管制员的交叉训练，“至少可以说是具有挑战性的”。
代表欧洲飞行员利益的欧洲驾驶员协会担忧更甚。该组织在一份立场文件中指出，管理多个机场“可能会导致对情境认知的分散性，产生误解、混淆和其他工作错误，从而有可能会大大降低操作的安全性”。协会还担心此类操作“可能对管制员的工作产生不利影响，并导致安全隐患”。
多个远程塔台还造成了“位置错误”的潜在风险，即你认为你在控制这个机场，而实际上你正在控制着另一个机场，密歇根大学工业和工程操作学教授Nadine Sarter表示。
当一位管制员在不同的时间管理不同的机场，来回反复切换时往往就会出现这类错误。比方说，管制员可能会用工作日的第一天来管理一个机场，然后在第二天再切换到另一个机场。随着不断的切换，当管制员失去了对当前机场现状的洞察时，混乱就可能会随之出现，教授认知工效学和组织安全课程的Sarter指出。
Sarter设想的另一种情况是空中交通管制员知道哪个机场正在接受指挥，但却错误地应用了针对另一个机场的应用程序。在IFATCA的Peters看来，这些错误会对安全产生深远的影响。
如果多个远程塔台要投入运行，那么就必须解决这些问题，从程序设计和技术开发方面共同降低错误出现的机会。
当然，这些问题的出现并不会致使远程塔台停滞不前。在管制员短缺（美国有超过30%的管制员有资格在任何时间选择退休）和支持财政紧缩的大背景下，向经济密度借力是明智之举。多个远程塔台可以事半功倍地实现目标。但是要从这项技术中获益便意味着要提出正确的问题和使用科学提供正确的答案。■
《科学新闻》 (科学新闻2016年10月刊 科学传播)
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