飛航管理之現況與發展限制

隨著世界經濟不斷成長，航運量的日益增加，而現階段受限於航管的傳統設 備，在有限空域下，無法有效地縮減航機間的距離，導致航機常因擁擠而發生延 滯，因此為了改善此狀況，世界各國均積極地發展可以解決此空域有限而航機不 斷增加的科技技術，由於目前各國所提供的飛航管制作業標準不一，各個飛航情 報區所應用的基礎建設也不ㄧ致，因此為了達到全世界都能統一的作業系統，減 少在各飛航情報區間的連續性問題，過去數年國際間陸續發展一連串的通訊、導 航、監視與飛航管理(CNS/ATM)相關計畫，以期能改善飛航作業效率，然而近幾 年，國際民航組織(ICAO)及相關航管先進國家漸漸察覺新科技的運用並非新一代

飛航管理系統的建置目的，定義一個明確飛航作業需求為基礎之全球整合飛航管 理系統作業概念才是最迫切的工作。唯有清楚描繪符合未來航運量與使用者需求 之飛航管理系統作業方式，並搭配通訊、導航、監視與飛航管理(CNS/ATM)技術 或更先進技術之應用，才可真正強化飛航管理的系統功能與程序，建構全球空域 的安全、一致性、無間隙與協調性的飛航環境，以提昇飛航服務之安全與效率。

2.3.1 飛航管理的現況

根據交通部委託工業技術研究院於民國九十四年發行之我國新一代航 管系統建置策略綱領之研究^[25]，目前全球多數國家之飛航服務都依據國際 民航組織(ICAO)所規定之標準與建議實行，國際民航組織附約2之航行規則 (Rule of the Air)及附約11之飛航服務(Air Traffic Services)等兩份文件為全球 各飛航區域建置飛航管理(Air Traffic Management , ATM)系統的基礎規範。

另外，導航服務程序(Procedures for Air Navigation Services , PANS)一系列之 作業規範(如PANS-ATM Document 4444，PANS-OPS Doc8168等)，更詳細訂 定了一些飛航管理的作業標準與作業程序規範。國際民航組織目前有188個 締約國運用相同的語言(英語)，依上述之標準實行飛航管理作業，建置共通 的助航設備以提供能有效、安全、迅速之飛航管理服務。

飛航服務包括飛航管制、飛航情報與飛航守助等服務，其中飛航管制服 務的比重最大。飛航管制人員須具備獨特的空間認知能力，快速的資訊處理 能力，主動且即時的邏輯分析各種高度複雜的管制技巧，下達指令以：

9 保持航空器安全間距，避免發生碰撞的危險 9 保持空中交通的有序與快捷

9 確保飛航安全及提供航空器作業者飛航效率相關資訊 9 在航空器發生需要協助搜救時之相關單位通聯服務

飛航管制服務又可細分為機場塔台管制(僅涵蓋一個機場)、近場管制服 務(涵蓋一個或以上機場及其鄰近空域)及區域航路管制服務。國際民航組織 為了達到全球化的飛航服務，將全球空域化分成多個飛航情報區(Flight Information Region , FIR)，空域範圍的劃分一般是以國界來區分，因此形成 歐洲地區被劃分為很多很小的空域，而飛航情報區也可同時包含好幾個國家 之空域。相反的，領土廣大或涵蓋較大水域的國家則擁有數個飛航情報區。

每ㄧ飛航情報區所屬國家的民航局，考量其區域內航空運量需求及自身之財 政能力，依據國際民航組織所研擬公告之標準與規範，建置各自空域內的飛 航服務功能與水準。固定的航路結構跨越數個飛航情報區，而各飛航情報區 內依相互連接的固定航路與相鄰之區域管制空域，實施交接程序，提供區域

航路管制服務。各飛航情報區內也有服務機場鄰近空域的終端管制區域 (TerMinal control Area , TMA)。管制空域或管制區域將視航運量與管制員工 作量之多寡，再細分為多個管制之席位(Sector)。

航空器在航路及機場的活動有其限制的範圍，管制員僅在這些空域範圍 內提供飛航管制服務，其他的空域稱為非管制空域(Uncontrolled Airspace)，

或為軍方所使用空域，或為國防軍事用途之特殊空域。

一個飛航情報區內的飛航管理作業程序主要是根據飛航的型態、航空器 密度、通信、助導航、雷達或搜索監視技術與設施、地理環境及國家財政能 力而定。航空器必須事先獲得航管許可(ATC Clearance)才可進入相關空域使 用。目前的飛航管理就是根據上述不同作業環境之考量，採用適當導航作業 程序與隔離標準。

現今飛航管理依舊使用紙張列印之飛航管制紀錄條(Flight Progress Strip) 進行管制服務，飛航管制紀錄條是依據航空器之飛行計畫(Flight Plan)經過飛 航資料處理系統(Flight Data Processor , FDP)處理後，列印給航管人員參考的 管制飛航資料。飛航管制紀錄條上記載管制範圍內航空器的呼號(飛航班次 號碼)、機型、空速、各航點的時間、飛航的航路、高度及雷達電碼等資料。

管制員將管制條依據交管點之地理位置及到達交管點時間之先後次序，排列 於管制板上。管制員考量所負責管制席位(Sector)所有航空器之飛航需求，

即時安排或規劃各航空器之安全飛航高度或飛航路徑。管制員根據雷達顯示 器及相關之管制條資料安排航空器之飛航。在陸地及航運量密集之空域內，

由於地面之助導航輔助設施較多，通常航空器間之隔離(Separation)標準比越 洋飛航或偏遠地區之飛航間之隔離標準來的低，即隔離距離或時間可以較 短。航空器間之隔離標準通常是以時間或距離來表示，而最低之安全隔離標 準隨國家或管制區之航空基礎設施不同而有不同的標準。隔離通常分為前後 (Longitudinal)、左右(Lateral)的水平隔離(Horizontal Separation)及高度隔離 (Vertical Separation)，而隔離標準的訂定主要是依據航情複雜度(Traffic Complexity)、航行時間(Exposure Duration)、空域大小(Airspace Dimensions)、

通信能力(Communication Capability)、偵錯與更正能力(Blunder Detection capability and Correction)等變數所組成的碰撞風險分析公式計算而得。^[25]

傳統上，飛航空層290(FL290，表示29,000呎)以下飛航的航空器採1,000 呎的高度隔離，飛航空層290以上飛航的航空器採2,000呎的高度隔離，主要 是因傳統的高度計在29,000呎以上的不精確性考量。但由於近幾年全球航運 量的不斷成長，空域已不敷使用，加上新科技之高度進展，新一代航空器之 機載裝備日漸精良，為此國際民航組織(ICAO)提出所謂的縮減最小垂直間隔 (Reduced Vertical Separation Minima , RVSM)計畫與施行規範，已在全球各 地區陸續建置實施最小垂直間隔(RVSM)空域。目前台北飛航情報區已經全

區實施最小垂直間隔(RVSM)，而相鄰的飛航情報區並未完全實施，因此台 北飛航情報區須負擔最小垂直間隔(RVSM)與傳統高度隔離 (Conventional Vertical Separation Minima , CVSM)轉換之額外工作。^[25]

在科技快速發展進步下，自動化已成為時代的趨勢，接著將針對飛航管 理自動化系統的功能作說明，以瞭解飛航管理自動化系統在飛航服務中扮演 的角色，飛航管制自動化系統主要包括三大部份分別為：(一)資料處理系 統：負責蒐集、處理、貯存整個空域內所有相關之航情資料，即時展示並隨 時更新空域內之航空器動態；(二)雷達資料處理系統( Radar Data Processing , RDP)：處理飛行計畫書，多個雷達陣地所偵測的移動物體或固定物體之雷 達回波，氣象回波資料等等；(三)飛航資料處理系統(Flight Data Processing , FDP)：接收來自國際航空固定通信網(Aeronautical Fixed Telecommunication Network , AFTN)所傳遞的各項飛行計畫與飛航資訊，或系統事先建置之長 期飛行計畫(Repetitive Flight Plan , RFP)等等。^[25]

飛航管理自動化系統除上述之三大系統外，目前相鄰飛航情報區之間已 建置有飛航情報區間資料通訊(ATS data Interchange Data Communication , AIDC)，用以自動傳遞相關飛航資訊，提升飛航效率並降低管制員之工作 量，同時一些航管自動化系統也具備短期衝突警示(Short Term Conflict Alert , STCA)、飛航路徑預測(Trajectory Prediction)、飛航路徑監控(Flight Progress Monitoring)及中程計畫衝突警示(Medium Term Conflict Detection , MTCD) 等功能以協助管制員，使其工作更具效率。^[25]

而我國現有之飛航管制自動化系統包括洛克希德馬丁(LOCKHEAD US-LMT)公司的Air Traffic Control Automation System及泰勒斯(Thales)公司 的EUROCAT 1000系統，支援台北飛航情報區主要的飛航管制服務，包括航 路中、終端管制區和機場塔台等。飛航管制業務包含飛航路徑的指引、一致 性的監控、航管許可的頒發、航空器與航空器及航空器與地障間的避撞及促 進並維持台北飛航情報區內有序之飛航流量等相關業務。^[25]

飛航管制自動化系統(Air Traffic Control Automation System , ATCAS)包 括一套航路自動化系統及中正、台中、高雄三套終端自動化系統(Terminal Control Center Automation System , TCCAS)，飛航管制自動化系統(ATCAS) 其功能及能量可滿足現在空域的需求，並可提供台北飛航情報區近期的未來 必要的飛航管制服務。當航機飛航於雷達涵蓋不足的越洋區域或偏遠地域 時，現階段航管作業所提供的管制服務，稱為非雷達管制程序。在非雷達管 制區內之程序管制(Procedural Control)規定，需有較大的航管隔離與較低的 系統容量，也因前述兩項原因再加上固定的飛航路徑等因素，使得航空器在 非雷達管制區受到更大的限制，因而降低該區域之飛航績效。但因航運量不 斷成長，航空器機載裝備的日新月異，相關國家對其越洋區管制(Oceanic

Control)也不斷投入資源以提昇空域能量，例如，有些國家或區域陸續實施 越洋空域的最小垂直間隔(Reduced Vertical Separation Minimum, RVSM)標 準 ， 以 及 執 行 動 態 航 路 選 擇 機 載 裝 備 (Dynamic Airborne Re-routing Procedures) 程 序 與 降 低 水 平 隔 離 (Reduced Horizontal Separation Minima, RHSM)等計畫與程序，以提升該區域或國家的飛航效益。^[25]

在機場附近之終端空域因其航行密度較高，航空器飛航路徑交錯，其所 形成的空域複雜度遠比航路飛航階段高，以及不同機載裝備與性能差異的航 空器、日益嚴格的噪音管制程序及環保要求等因素，導致終端空域的飛航管 制作業益形複雜，也因此使得全世界很多機場航空器離、到場延誤情形也日

在機場附近之終端空域因其航行密度較高，航空器飛航路徑交錯，其所 形成的空域複雜度遠比航路飛航階段高，以及不同機載裝備與性能差異的航 空器、日益嚴格的噪音管制程序及環保要求等因素，導致終端空域的飛航管 制作業益形複雜，也因此使得全世界很多機場航空器離、到場延誤情形也日