宋祥波, 黃貽剛, 杜 實, 楊 越, 趙德斌

(中國民航大學 空中交通管理學院, 天津 300300)

基于管制聯(lián)合運行的雷達管制課程改革與實踐

宋祥波, 黃貽剛, 杜 實, 楊 越, 趙德斌

(中國民航大學 空中交通管理學院, 天津 300300)

為解決當前民航院?！袄走_管制”課程只以進近雷達管制為教學重點,缺少管制程序、扇區(qū)間協(xié)作、管制單位間協(xié)調等內(nèi)容,中國民航大學空中交通管理學院雷達管制課程組對“雷達管制”課程進行了持續(xù)的課程改革,從管制聯(lián)合運行的角度出發(fā),對雷達管制教學知識要點進行了重新的梳理與總結,并對當前教學中單一進近運行環(huán)境進行了空域的優(yōu)化與拓展,構筑了雷達管制聯(lián)合運行平臺。通過對雷達管制模擬練習體系的重新規(guī)劃與設計,最終形成一系列標準化教學材料。

管制聯(lián)合運行； 雷達管制； 課程改革

目前我國民航各相關院校及培訓部門對“雷達管制”課程所設置的教學內(nèi)容基本相似,均是以單一進近雷達管制為教學的重點,只是培養(yǎng)學生的管制技能與意識,缺少管制程序、扇區(qū)間協(xié)作、管制單位間協(xié)調等內(nèi)容。而在一線實際運行中,管制工作是以班組為單位,由多個席位、多名管制員共同完成的,期間需要各席位、各管制單位以及軍民航空管制部門間進行密切的協(xié)調與配合,管制員的溝通協(xié)調能力以及對管制程序的理解與遵守在管制工作中具有非常重要的作用[1-2]。學校教學中這些內(nèi)容的缺失以及與實際運行結合的不足,容易使學生與管制一線單位脫節(jié),學生畢業(yè)進入生產(chǎn)一線后達不到運行單位預期的要求,造成培訓周期較長、上手較慢等問題,導致院校人才培養(yǎng)質量不能滿足空管崗位能力需求的現(xiàn)象[3]。

1 雷達管制教學改革研究思路

多年來,中國民航大學在“雷達管制”的課程教學實施中,一直堅持聘請崗位一線管制教員與本校教師共同授課的方式,通過這一有利機會,課程組總結了大量一線崗位運行要求。同時,借助卓越計劃中我校與法國國立民航大學(ENAC)聯(lián)合教學的契機,學習吸收民航發(fā)達國家雷達管制課程的教學理念,以模塊化教學為目標,對雷達管制理論知識要點及管制技能要點進行梳理與整合，形成相應教學大綱及體系。

在此基礎之上,結合管制實際運行需求,拓展與優(yōu)化雷達管制仿真環(huán)境。隨著我國空管高空接管工作的不斷深入,未來會有越來越多的學生在畢業(yè)后進入?yún)^(qū)域管制部門工作,本次教改也將以往并未涉及的區(qū)域雷達管制部分納入教學內(nèi)容之中。同時,構筑管制聯(lián)合運行平臺并撰寫雷達管制仿真環(huán)境的管制協(xié)議,通過進近與區(qū)域之間的管制聯(lián)合運行,使學生能夠全面體會管制協(xié)調、移交、管制信息通報、管制交接班等工作程序及其重要性。雷達管制模擬練習是訓練和培養(yǎng)管制學生的重要工具,它依托于雷達管制模擬機,通過不同主題、不同階段、不同層次的模擬練習,使得學生掌握雷達管制的原理、方法、程序及技巧。本次教改對雷達管制模擬練習進行了重新規(guī)劃、設計、運行與調試,結合總結、歸納的教學知識要點,最終形成相應標準化教學材料。具體技術路線如圖1所示。

圖1 技術路線圖

2 雷達管制教學改革總結

2.1 雷達管制教學知識要點的梳理與總結

課題組人員通過檢索查閱國內(nèi)外相關文獻資料,以及在管制一線單位實習調研的同時,對雷達管制(進近、區(qū)域以及聯(lián)合運行等部分)理論知識與管制技能教學要點進行了仔細梳理。

期間,2014年10～12月,課題組利用民航局空管行業(yè)管理辦公室在我校舉辦雷達管制基礎模擬機教員培訓班的機會,向5期培訓班的各地區(qū)管制教員共計150余人發(fā)放課題相關調查問卷,期間還舉行過3次小型座談,總結了各地區(qū)管制教員對于雷達管制聯(lián)合運行中相關理論知識要點與管制技能要點的意見與建議。

經(jīng)過總結,基本形成了比較完善的雷達管制教學知識點體系,主要包括管制技能、運行程序、管制協(xié)作等三大主要方面,如圖2所示。這一工作克服了以往教學中課程設置過于側重技能訓練、管制程序部分有所弱化以及缺少管制協(xié)作訓練等的不足,為實現(xiàn)我校管制專業(yè)雷達管制課程優(yōu)化的目標打下了較好的基礎。

此外,通過與法國國立民航大學(ENAC)教師聯(lián)合對中國民航大學2011級空管專業(yè)卓越班進行“BASIC ACC”授課的機會,課題組成員對ENAC大學雷達管制課程中的教學內(nèi)容(如管制運行程序、協(xié)調移交等)進行了總結。相比較國內(nèi)現(xiàn)在的教學現(xiàn)狀,法方課程主要側重于學生對管制運行程序的學習與培養(yǎng),在此過程中加入相應的管制規(guī)則與管制技能的教學環(huán)節(jié)。課題組借鑒其中對于管制運行程序教學的設計方法與技巧,將其設計進了管制聯(lián)合運行模擬練習中[4]。

圖2 雷達管制模擬訓練教學知識點體系圖

2.2 雷達管制模擬訓練環(huán)境的拓展與優(yōu)化

長期以來,國內(nèi)院校及各管制培訓機構在對學生及管制學員進行雷達管制基礎培訓時所使用的模擬空域,一直是以川大智勝公司提供的武漢空域為藍本[5],如圖3所示。

圖3 雷達管制基礎培訓模擬空域

該空域自上世紀90年代使用至今,已有近20年時間,隨著空管新概念、新方法的應用以及空域環(huán)境的不斷變化,該空域存在的問題也越來越明顯,已經(jīng)無法滿足當前空管形勢下培訓的新要求。主要問題如下:

(1) 凈空環(huán)境過于簡單,與一線實際運行情況不符,容易造成學生概念混淆；

(2) 只有進近模擬空域,未設計區(qū)域模擬空域,學生無法進行區(qū)域部分模擬訓練以及管制聯(lián)合運行練習；

(3) 終端內(nèi)只設計有一個機場,與我國當前部分終端下具有或規(guī)劃有多機場的實際運行情況不符；

(4) 終端區(qū)內(nèi)未設計進離場分離的管制移交點,這與我國當前絕大多數(shù)終端區(qū)運行情況不吻合。

針對以上情況,課程組對國內(nèi)空管運行進行調研總結后,根據(jù)管制技能教學要點及管制聯(lián)合運行的需求,對當前本科教學中單一進近運行環(huán)境進行了空域的優(yōu)化與拓展。在2011年第三屆中國民航空管(管制)崗位職業(yè)技能大賽時所設計使用的雷達管制模擬環(huán)境成功應用的基礎之上,構筑形成了多扇區(qū)、多管制單位聯(lián)合運行平臺,為學生更好地掌握管制運行程序、體現(xiàn)空管團隊協(xié)作精神創(chuàng)造了有利環(huán)境,如圖4所示。

圖4 改進后的雷達管制聯(lián)合運行模擬訓練綜合環(huán)境

改進設計的新空域具有以下特點:

(1) 空域結構易于記憶,使用簡單。在保證合理的航路、航線的同時盡量減少導航臺的使用,簡化空域結構；在導航臺和定位點的發(fā)音上,采用ICAO標準拼讀法或常見易讀的單詞命名,航路的命名也做到了簡潔并使得設計航路與實際航路實現(xiàn)無縫連接,方便學生記憶,減輕其不必要的學習負擔。

(2) 空域結構大小適中,適合教學使用。按照每個教學課時50 min的安排,再加上練習的前期準備工作以及練習后的講評時間,每個模擬練習的時長一般為30～40 min?？紤]到常見航空器在終端區(qū)內(nèi)及區(qū)域階段的飛行速度,在空域設計時將單扇區(qū)航路的長度定在了150～200 km之間,終端區(qū)的大小設計在東西方向約為150 km、南北方向約為120 km。

(3) 空域結構依托于當前空中交通管制工作背景,緊貼管制運行實際。該模擬環(huán)境的區(qū)域管制區(qū)由3個扇區(qū)組成,每個扇區(qū)功能設計各有差異。教學時,選擇其中的單個扇區(qū)可以實現(xiàn)基礎的、單項技能的訓練；另外還可以選擇多個扇區(qū)與終端管制區(qū)組合訓練,進行扇區(qū)、管制單位之間的聯(lián)合運行綜合訓練。不但突出了管制基本技能培養(yǎng)所需的核心內(nèi)容,還強調了移交、協(xié)調等管制相關方面能力培養(yǎng)所需的條件,與當前管制運行實際比較相符。

(4) 空域結構將多種沖突方式融合到一起,使課堂教學能夠對管制技能進行全面模擬仿真。在各個扇區(qū)的設計中,課程組將其中的點、線、相關航路、機場和管制規(guī)定的關系等進行了從頂層到細節(jié)的一體化設計,形成的空域結構包含了航空器的匯聚分散、同向和逆向飛行,以及RVSM程序、高度層轉換、策略偏置飛行、跨境飛行的管理和特殊區(qū)域的設置等情形,沖突類型豐富,考察點全面。

2.3 雷達管制模擬練習的設計與編寫

課題組根據(jù)ICAO Doc.4444《Air Traffic Management》、《民用航空空中交通管理規(guī)則》、《民用航空空中交通管制培訓管理規(guī)則》、《民用航空空中交通管制和情報基礎專業(yè)培訓大綱》等規(guī)章文件中對于雷達管制的要求,參考國內(nèi)外相關培訓機構的標準,同時考慮實際的教學需求,對雷達管制模擬練習體系進行了重新的規(guī)劃與設計。在模擬練習規(guī)劃過程中,除了考慮民航局對管制方向學生培養(yǎng)計劃模擬練習訓練時數(shù)要求,還要使練習能達到由易到難、循序漸進、層次分明的效果,以滿足學生認知規(guī)律。從2012年至今,通過逾600學時的教學檢驗,課程組不斷進行改進與優(yōu)化,規(guī)劃后的模擬練習主要分4個部分,見表1。

在練習設計中,為了使課堂實施更加規(guī)范,還對教學內(nèi)容、課堂組織以及教學實施進行了規(guī)定。為每一個練習撰寫了練習說明、練習目的、練習要求、重點與難點、飛行計劃、航空器呼號發(fā)音、相關術語、進程單使用標準和練習總結等。不僅規(guī)范了上課內(nèi)容,也對上課組織進行了規(guī)范,如在練習說明中對練習前后是否需要講評、講評內(nèi)容為哪些、重難點是什么、哪些練習需要一線管制教員或教師進行示范等進行了詳細的闡述,形成了標準化教學,有效克服了以往教學中不同教師講授進度不同、教授內(nèi)容有差異等不足。

3 雷達管制教學改革下一步的任務與方向

對雷達管制課程的改革不是一朝一夕可以完成的,而應該根據(jù)管制程序、管制技術的發(fā)展不斷調整培訓計劃、完善教學內(nèi)容,使培訓更具有針對性和實效性。結合當今管制工作的實際要求,在雷達管制教學規(guī)劃中,課程組下一步需要重點推進的工作主要有:

(1) 推進雷達管制模擬練習評判的研究。雷達管制模擬練習是培養(yǎng)和提高管制學員雷達管制技能的有效方法,學生在雷達管制模擬練習中,其學習效果的評判標準和方法對于雷達管制教學具有很強的導向作用,會直接影響雷達管制的教學與培訓效果。目前,在管制員培養(yǎng)及培訓過程中,主要還在采用教員主觀打分的方式來進行[6-8]。這種方式存在著主觀因素多、標準難以統(tǒng)一等不足,對雷達管制模擬練習的教學效果造成了很大影響。因此,在教學實踐中需要不斷探索雷達管制效能的評判工作。

(2) 提高管制教師實際管制工作能力。教師作為教學工作的主要參與者與實施者,在雷達管制的教學中發(fā)揮著重要作用。由于空中交通管制員培養(yǎng)的特殊性,要求教師不僅要掌握扎實的理論知識,同時還應具備豐富的實際管制工作能力[9-11]。按照民航局要求,承擔雷達管制教學任務的教師應具有管制執(zhí)照,因此,下一步可以從制度或形式上探索院校教師定期管制崗位實踐的可能,使得教師真正進入一線指揮,確保其管制實踐能力滿足教學需求。

(3) 深化管制聯(lián)合運行平臺建設。本次教學改革所搭建的管制聯(lián)合運行平臺,使得學生了解了管制協(xié)調、管制移交以及交接班等工作程序和管制協(xié)作的重要性,并全面理解了管制工作職責,填補了以往雷達管制教學中的空白。下一步課程組仍需深化管制聯(lián)合運行平臺的建設工作[12-14],最終可以為廣大學生、一線管制員以及專業(yè)教學搭建一個全新的綜合運行仿真平臺,使教學與科研相互促進、協(xié)同發(fā)展,滿足學科發(fā)展和行業(yè)發(fā)展的共同需要。參考文獻(References)

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Reform and practice of Radar Control course based on air traffic control collaborative operation

Song Xiangbo, Huang Yigang, Du Shi, Yang Yue, Zhao Debin

(College of Air Traffic Management, Civil Aviation University of China, Tianjin 300300, China)

At present, the Radar Control course at most civil aviation universities is focused on single approach control and lack of control procedures, collaborations between sectors, and co-ordinations between control units and so on. In order to solve these problems, the research group of Radar Control in College of Air Traffic Management in Civil Aviation University of China conducts a curriculum reform of Radar Control course. From the view of air traffic control collaborative operation, the research group collates and summarizes the radar control knowledge points over again; optimizes and develops the operation environment, and builds a radar control operating platform; through the re-planning and re-designing of the simulation training system for radar control, finally a series of standard teaching materials are completed.

air traffic control collaborative operation；radar control；curriculum reform

2015- 04- 20 修改日期：2015- 05- 28

中國民航大學教育教學改革項目(CAUC-ETRN-2014-47) ；中國民航大學教育教學改革項目(CAUC-ETRN-2013-30)

宋祥波(1981—),男,山東,碩士,講師,主要從事空中交通管理方向的教學與科研工作.

E-mail：xbsong@cauc.edu.cn

G642.0

B

1002-4956(2015)12- 0212- 05