在解决空中交通安全问题的新方案中，包括在飞机驾驶舱内安装3-D红外视频工具，可以减少飞机延误、提高空中飞行的安全
改变系统的运作方式
设想一下，在节假日来临之际，你决定利用这一假期，乘坐飞机去看望远方的祖母。当你手拿登机牌坐在机舱内等待飞机起飞时，然而，因空中交通管制飞机延缓起飞。当好不容易等到飞机起飞时，此时的你则轻轻嘘了口气，知道空中交通拥挤问题正在造成更多飞机的延误。看来，冷冰冰的火鸡三明治将是你在祖母家的第一顿晚餐。
不过，这些令人烦恼的事正在改进之中。美国联邦政府的运输官员正在会同研究人员及全国各航空公司一起，旨在通过高科技方法处理包括从飞机起飞到降落的空中交通管制问题，以此希望降低航班的延误率以及燃料消耗，进而减少温室气体的排放，并有效提高飞行安全。所有的这一切，将大大提高航空运输的能力。
这些诸多措施总称为NextGen。根据美国联邦航空局(FAA)项目资深副总裁维姬·考克斯（Vicky Cox）女士的说法，这将“改变系统运作的方式，而新方式是我们今天无法想像的”。
考克斯解释道，根据预测，到2025年全美国空中交通运能的需求在现有水平上提高2——3倍。尽管当前的经济低迷可能会影响对未来的判断；然而在总体上，根据设在蒙特利尔的国际民航组织的计划，到2027年提升空中交通运能的设想有望实现。
为了提升运能的增长，规划者正在求助于全球卫星定位系统 (GPS)：越来越多的在飞机上使用自动化飞行控制系统，以及在飞行期间提升管制员间、飞行乘务员间和航班间的快速通讯。大量关于高度、航线以及速度的决策将从雷达屏幕前的管制员那儿转到驾驶舱中的显示屏上。
“毫无疑问，一个飞行员所要关注的事情将会增加，”克里斯多夫·威肯斯（Christopher Wickens）说。他是伊利诺伊大学厄本那―香槟分校的心理学退休教授，同时也是数家设计未来飞行平台的公司顾问。
NextGen技术的推出
麻省理工学院航空工程学教授约翰·汉斯曼（John Hansman）说，未来的飞行系统将分为三大类：第一类是利用GPS来“完成艰难的飞行任务，”特别是机场地形复杂或遇到糟糕天气时；第二类是用来进行飞行跟踪；第三类则依靠空中运输互联网（网络能为航空器和地面控制人员提供比现有系统更快速度的上述所有服务）。空中交通管制员通过雷达跟踪飞机时，需要对临近机场的飞机每隔4秒更新一次信息，而长时段的雷达检测大约每12秒才扫描一次（天线对空中完成一次扫描搜索所花的时间太长）。有些扫描搜索还需要拾取飞机航向和速度的变化，由于无法确定飞机的精确位置、高度，以及在雷达两次扫描间飞机速度的改变，限制了空中交通管制员同大量飞机、尤其是对在机场附近天空的飞机进行频繁密切的联系。
NextGen技术已经开始进入飞机驾驶舱。例如，在阿拉斯加航空公司的飞行员培训课程中，就有使用GPS完成艰难任务的内容：要求飞行员必须在变化无常的气候条件下，或在某些崎岖不平地域上建造的机场进行降落和起飞训练。作为阿拉斯加州政府所在地的朱诺就是一个典型的例子。该机场建在一块紧靠山腰的潮坪上，机场拥有一条南北向的跑道，飞机得从被群山环抱的狭窄入口处降落。
早在1992年，在阿拉斯加设有航线的航空公司开始与FAA合作，采用了GPS引导当地飞机的起降，肯恩·威廉斯（Ken Williams）机长说。当时，该机场仅在跑道的一端有一套导航服务系统。如果飞机降落，则云层高度必须不低于1000英尺。但实际条件常常比这更糟，你必须至少看到3英里以外才行。如果错过了降落时机，飞行员就必须拉升飞机重新再来一次。威廉斯说：“如果没有导航服务，你就得等待FAA的飞行检查机来重新激活导航服务，”那得花2天——3天的时间。
一旦航空公司将GPS数据连接到飞机的飞行管理计算机上，飞机将能在云层距地面330英尺、能见度一英里的条件下降落而无需地面系统的支持。如果机场在跑道末端添加飞机降落指示灯的话，则飞机起降的条件可放宽到云层高250英尺、能见度半英里的范围。
威廉斯说，与美国航空航天局(NASA)开发的可视化工具相结合，则任何装备了适当的舱内设备的飞机都能在云层50英尺、能见度300英尺的条件下无需地面导航服务而起降。而这些导航服务是目前在糟糕的气象条件下支持空中交通所必不可少的。
飞行员应关注的内容
可视化工具包括装在飞机前锥处的一台红外视频摄像仪。根据飞行计算机的数据，图像可在屏幕上显示，飞行员能看到包括玛莎葡萄园型雾(Martha’s Vineyard-type fog)在内的所有一切。如果能见度差，机组人员还可以从地图数据库中调出周围地面的3-D图像；而飞机在虚拟地面上的位置则会根据GPS数据而连续不断地更新。
最终，人们希望能将某些可视化工具合成为帽盔式的显示。设在弗吉尼亚州汉普敦市的NASA兰利研究中心的研究人员史蒂芬·扬（Steven Young）说。这样，飞行员就能随时扫视而不会遗漏重要的飞行信息。而目前所谓的抬头显示器“视野相对狭窄，”扬先生说，“相对帽盔式显示，其类似从管道里往外张望，”因为这种方式可以集中注意力，以便专注于有效调整周边的视场。
与此同时，在肯塔基州路易斯维尔市的美国联合包裹托运公司正在试验另一种NextGen工具，即广播式自动相关监视技术(ADS-B)的网络广播。这种工具可以与地面指挥塔或其他飞行器共享其位置、高度、速度、方位以及其他“意向”信息。
扬先生补充说，从更长远考虑，ADS-B可构成空运互联网的主干。飞行员将能在飞机上获得周围其他飞行员的航向信息――驾驶室计算机自动调整航向和速度，以确保飞机按时到达预定路线上的位置，以消除对飞机偏航或相互间过于靠近的担心。
飞行员还可以根据天气预测对航线实行干预或跟踪，并用ADS-B系统将其合并到新的运输流量中。空中交通管制员今后将管理这样的系统，而不是直接管理各个单独的飞行器。
一个关键的问题是，设计的系统要令机组人员工作时不容易走神或打盹，就像人们怀疑美国西北航空公司188航班所发生的情况那样。该航班的机组人员直到飞机飞过明尼阿波利斯机场近150英里才意识到发生了什么。或许更重要的是，新设计的系统不能让飞行员面对过量的信息，也不能由于给了他们过多的信息而削减了他们的“处境意识”。
“如何确保飞行员只关注应当关注的东西，这是一个很大的题目，”格雷格·阿拜贾尔（Greg Abjerg）说，他是堪萨斯州负责建筑空域工程计划的负责人，“应当让他聚精会神而忘记看窗外。”
资料来源The Christian Science Monitor
责任编辑 则 鸣