守護天空的隱形人

由於我們的報告是大家分工完成, 所以看起來有種沒頭沒尾的感覺
仁川塔臺上是不能照像的,所以抱歉沒有塔臺圖片可以分享

系統模擬機示範

一、模擬機概述

本系統於座落在34跑道右側之CCR監控室內之Honeywell辦公室內配備有全功能之模擬機一組，以做為人員訓練以及系統修改時進行測試之平台。此模擬機並非與塔台訓練用模擬機整合，純粹為該先進地面管制引導及控制系統之模擬機。

此模擬機擁有一組與實際工作席位相同之先進地面管制引導及控制系統控制之監視與控制螢幕，並搭配一組「快速反應面板」，作為燈光控制的延伸面板。

模擬機之航情監視及飛航計畫、停機位置等資料皆源自於仁川機場之即時信號。其資料將影響系統模擬時，場面所有相關運作之系統設定與顯示。但所有模擬機中執行的燈光變化，並不與實際作業系統相連，故不影響機場作業。

經訪問塔台管制員後了解仁川塔台管制員於系統更新時，皆於此處使用本系統進行數小時之操作訓練。Honeywell工作人員亦藉此模擬機為本參訪小組進行詳細的系統功能示範解說。

以下將藉由模擬機之示範，簡述仁川系統先進地面管制引導及控制系統之各項功能。

二、先進地面管制引導及控制系統與其連結子系統

仁川機場現行使用之先進地面管制系統，乃為一整合性之平台。該系統所整合之各子系統並非全部由Honeywell公司所設計生產，且因仁川機場為數階段擴建，目前也尚在擴展中，因此系統亦非一次即設計到位。目前所使用為第二代之系統，雖說是第二代，但僅為第一代系統的延伸。

此系統所連結的系統可分為機場監視、機場燈光、飛航情報與停機系統，以及天氣觀測系統。

(一)、機場監視：本系統整合在空機及地面運作航機之監視設備。在空機使用機場周邊之近場臺雷達，地面則使用分別裝設在航管塔台及機坪管制塔臺上的場面雷達。於跑道停止線外亦加裝線圈感應器，用以感應地面雷達可能偵測不到的小型車輛。當感應線圈和場面雷達同時傳送偵測目標之資料給系統時，系統將自動剔除感應線圈所傳回之資料。此監視資料除作為管制員執行管制時之監視輔助外，亦是該系統依據航空器位置決定燈光開啟或關閉區間之位置資訊唯一來源。

    仁川塔台並未裝設多點定位系統或地面次級雷達，故航空器於地面必須由管制員(或是機坪管制席)手動將航空器目標與飛航計畫耦合。空中航空器則取自近場臺資訊自動耦合。若目標未耦合，先進地面引導系統將無法對目標進行路線之判斷，進而無法達成自動路線選擇及滑行燈光開啟之後續動作。

(二)、機場燈光：機場燈光控制系統為本先進地面引導系統之重要核心，其主要功能即為依據航空器運作以及天氣資訊，自動開啟必要之燈光。此為非常複雜之軟硬體設計，包含場面所有燈光都具有單燈控制之元件，由航空器目標結合飛航資料後自動判斷路徑之運算、即時天氣傳輸進入系統後自動開啟相關燈光之運算以及管制員必須靈活運用而必須與系統互動之人機介面。

    此燈光系統除主螢幕可開啟需要之燈光控制面板外，另針對主要之跑道相關燈光還設有獨立的「快速反應面板」供管制員進行快速切換。此面板同時存在於系統模擬機。

(三)飛航情報與停機系統：該系統亦整合飛航計畫與停機系統所傳送之飛航情報資料，當航空器之監視目標與飛航情報資料耦合後，系統即能辨別其意向。例如一架降落航機，當系統得知該航機之停機位資訊後，系統便自動依據航空器降落後脫離之位置與停機坪相對關係，選擇管制員於系統設計時所提供之主要滑行路線，自動開啟場面上滑行路徑之燈光。反之，由停機坪離場滑出之航機，系統亦會判斷前往跑道頭之路徑。

    一旦系統無飛航資料，例如從接駁機坪或維修廠區拖出之拖機，場面上即不會有拖行路線之燈光開啟，若此時需要燈光，就要由管制員手動開啟。

    停機系統主要提供系統航空器之停機資料，同時顯示停機坪是否有佔用，並以圖示直接顯示於先進地面管制系統之監視螢幕上，機坪管制席即可一目瞭然地獲得機坪目前的使用狀況。

(四)天氣觀測系統：先進地面管制系統所引用之天氣觀測資料並不用來對管制員顯示天氣資訊，而是作為燈光啟閉或亮度變化的自動化設定依據。系統每10秒鐘自自動天氣觀測系統擷取最新的系統偵測資料，並在重要改變時，燈光系統將會出現調整燈光亮度的建議，當管制員領知並同意後，相關的燈光變會自動由系統依據事先輸入的燈光亮度值，改變場面燈光之亮度。

三、系統功能概述

以下將仁川機場之先進引導系統分為幾個項目，介紹其系統功能。

(一)、顯示及人機介面工具：本系統之基礎管理工具與台灣目前使用之管制系統頗為類似。使用者可登入其帳號，並可喚回各自之設定。螢幕顯示工具可縮放、旋轉或快速選取單一區塊放大檢視，各式底圖諸如儀器降落系統之敏感區域或消救方格圖等，皆可由使用者於適當時機開啟。量測工具可進行任何兩點間距離之快速測量。此類功能大致為一般航管系統皆具備之基本功能。

(二)告警：先進地面管制引導及控制系統之告警項目乃受國際民航組織之規範。本系統無疑地須納入相關告警，由以跑道相關之告警為最，並同時包含聲音與顯示之告警方式。當選擇使用跑道後，系統便依據跑道方向和使用模式開始產生各類的告警，例如使用錯誤跑道降落、使用跑道方向與系統不符…等等。系統之顯示亦會依據跑道目前之狀態，出現不同的顏色，無論為航機起降或是穿越跑道，整條跑道之圖示將出現相對應的顏色，可讓管制員快速判斷跑道之使用狀態，臺灣桃園機場之場面監控系統並無此顏色警示功能，但仍具警示功能。另外，桃園機場可手動改變跑道佔用狀態，進而產生其他告警。仁川機場之自動偵測警示功能或許可為未來強化之選項之一。

(三)智慧型之停止線燈啟閉功能：停止線燈(stopbar)為裝設在跑道安全距離外之等待線處、滑行道交叉口或為機場運作而有需要裝設的位置，所設置於滑行道上嵌入式的紅燈，其功能類似馬路紅綠燈，當航機駕駛看到滑行路線有紅燈亮起，則不得任意闖越。
    仁川機場於跑道等待線及滑行道交叉口皆有停止線燈，並且以各種非常靈活的方式啟動，且管制員可以啟動任一保護模式，而非所有功能都啟動。此外，保護功能僅設計於操作區，故機坪區域並無任何保護機制之設計。以下分別介紹：

1.手動開啟：手動開啟為最原始之操作方式。仁川機場並未裝設地面感應器，故停止線燈關閉後以計時方式恢復為開啟狀態。關閉方式也非常簡單，只要在螢幕主畫面以滑鼠雙擊停止線位置之標示，即可立即啟閉停止線燈。停止線燈開啟後，或其後方有開啟的滑行道中心線燈，則中心線燈會自動關閉。

2.航機闖越停止線燈：若航空器違反停止線燈指示擅自闖越，則停止線燈將會自動熄滅，同時滑行道中心線燈會亮起，但是下一區段之停止線燈也會自動亮起阻斷其後續滑行路線。若該狀況發生在跑道口之停止線，系統則產生跑道入侵警告。

3.浮動保護模式(Floating protection自動模式之一)：當雷達偵測有到場航空器時，所有跑道入口之停止線燈自動亮起，且無法手動關閉。同樣地，當離場航空器於跑道上產生速度，系統亦將自動將停止線燈亮起。接著，系統依據航空器位置，依序由通過之滑行道，陸續將停止線燈關閉。意即航機只要一飛越跑道頭，跑道頭的停止線燈就會自動關閉，同時開啟進入跑道的前導燈，管制員完全無須介入操作。

4.智慧保護模式(Smart protection mode 自動模式之一)：此模式工作方式與前述浮動保護模式相同，但系統將額外偵測跑道附近區域之滑行道是否有航空器運作，如果有，則以浮動保護之原理啟動，若沒有航情運作，因系統認定無人會侵犯跑道毋須產生保護機制，則不會開啟任何的停止線燈。如此方式可使機場使用電量大幅降低。

5.間距保護(Separation Guidance自動模式之一)：此為滑行道之保護功能，當兩架同向滑行的航機間距過近，系統會自動將開啟第二架飛機路線上的停止線燈阻止航機。

6.區塊保護(Block wise protection自動模式之一)：此為滑行道單一區塊一架航空器運作之模式，當下一區塊被佔用時，航空器前方之停止線燈亮起。前機清除下一區塊後，停止線燈自動關閉。此功能可引進桃園機場作為低能見度作業時之管制工具。

7.交叉口保護(Intersection Protection自動模式之一)：此為滑行道保護功能，當有一航空器接近某交叉口時，可能侵犯其路線的停止線燈都將自動開啟以保護該航空器。此機制採先到先服務之概念，對於管制員刻意之順序變更可能造成影響。

8.連續離場功能(Line up function半自動模式)：當有航空器滑行到跑道頭時，停止線燈會自動亮起，直到管制員手動關閉停止線燈。

(四)智慧型的滑行路徑選擇與引導燈光：此功能為先進地面管制引導及控制系統的重要項目，主要在於藉由系統自動判斷航空器運作路徑後，啟動滑行道路線之中心線燈，航空器沿著其前方綠色之滑行道中心線燈即可被引導至其目的地(停機位或跑道頭)。減少因口語指令產生之誤解或漏失，以及航空器對複雜場面無法掌握而滑錯路徑產生衝突，甚至造成跑道入侵事件之可能。其各項功能分述如下：

1.自動路徑選擇：系統於發展階段，與管制員進行了為期一年的溝通，了解管制員之管制模式後，將航機於各相關位置之常用路線設定為系統內建之預設路徑。不論航機由機坪滑出，或是脫離跑道後至停機坪之路線，系統將立即計算後，反應在滑行路徑之中心線燈及相關之指示牌。若航空器依然未依照燈光滑行而產生與系統路徑不符之狀況時，系統會直接重新計算並立即產生另一條路線。

2.滑行路徑的修改：當前述系統預設值不符合管制員需求時，管制員仍可手動變更滑行路徑，使用方法有二：

(1) 使用節點設定(Collective route)：系統於路線交叉口皆設定了節點，管制員可以選擇兩點，或是數個點串成航空器所需要的滑行路線。但是一旦決定後，該路線無法再修改，若需修改只能藉由重新設定全新路徑來達成。選定的路徑可以儲存作為未來使用。此方法增加管制員工作量甚鉅。

(2)設定限制區域：此為運用系統特性之取巧方式。系統於預設路徑中若被設定了限制或關閉區域時，會判斷該路線不可使用，而自動產生另一條路徑。管制員只要刻意設定該區域即可達成修改路徑之效果。此方式較節點設定之路線設定輕鬆快速。

2.滑行路徑燈光之自動控制：延續前項，當系統或人為選定航機路徑後，系統將自動開啟燈光。開啟方式有二，第一種為逐步開啟，亦即依照航空器現在位置，僅開啟前方一段距離之燈光。此類開啟方式因飛行員難以預期而無法控制其速度，較不受青睞。另一種則是直接全段開啟。滑行過程中，航機已通過之燈光就會自動熄滅。若其後方還有其他航機尾隨，系統則不會關閉燈光，亦即航情量大且路徑相同時，滑行道燈光將持續點亮，此時航空器就還是有被誤導的可能。

充滿人工智慧的先進型地面管制引導及控制系統為一看似概念簡單但事實包含許多運作邏輯的系統，其首要條件就是了解航空器意向，此時必須先讓電腦得知雷達目標是誰，並且搭配飛航資料及停機資料才有辦法獲得路線起迄點資訊，進而使系統判斷路徑。如果缺乏這些資料，就需要由人工輸入才有辦法啟用。一旦人工方式介入，就表示管制員的工作量必須增加。因此系統功能雖強，但管制員是否照單全收又是另外一回事。因此本次參訪團隊特別對使用者，即仁川塔台的管制員進行訪問，將記錄於後。