人们对于飞行安全的追求自飞机诞生之日起就从未停歇。随着科学技术的发展，各种保障飞行安全的新技术不断涌现。继往期“说说军事飞行安全”，本期，我们来进一步聊聊飞行安全技术的发展。
相对于民航，军用飞机一般更加注重飞机的性能。随着各国航空技术发展和部队训练水平的提高，尤其是飞行训练量加重带来的事故频发，各国军队开始重视飞行安全，全面提升飞机安全性能，最大限度纠正人为差错、弥补生理缺陷、减轻操纵负荷，防范人力不足。目前，各国在军事飞行安全上的努力主要体现在以下几个方面：
一、飞行安全系统的广泛应用
由于早期的螺旋桨飞机飞行速度慢，低速性能好，即使发生空中停车等严重故障，迫降存活率也较高。但随着航空技术的发展，二战后各国开始装备高速喷气式飞机，飞机的安全问题逐渐突出。目前，保障飞行安全的高科技手段众多，人们针对经常出现的空中相撞、可控飞行撞地、风切变等飞行事故开发了多种飞行安全系统，使飞行变得更加安全。
1.1 防范飞机空中相撞事故
随着民航业的高速发展，现代民航机场规模越来越大，密集的航班起降给空管系统带来了巨大的压力，空中管制难免出现差错，导致飞机发生相撞事故。1996年11月的新德里空中相撞事件导致两架飞机上的349人全部遇难。为了避免空中相撞事故的发生，空中交通预警和防撞系统（Traffic Alert and Collision Avoidance System，TCAS）应运而生，它是独立于地面管制系统（ATC）而工作的飞行安全系统，飞机可根据临近范围内的交通情况进行机动避让，从而有效降低飞机相撞的可能性。
1996年11月的新德里空中相撞事件导致两架飞机上的349人全部遇难
1.2 建立全球空中交通监视
20世纪90年代以来，随着卫星定位系统的成熟发展，一种新的基于卫星导航系统的飞机实时监视系统——ADS-B系统得以诞生。目前ADS-B技术已成为新航行系统的主要技术方向。
ADS-B空管监视系统由ADS-B地面站、ADS-B接收机、车载ADS-B收发机、网络设备和态势显示系统组成
相对于TCAS系统，ADS-B系统具有建设费用低、精度高、更新快等特点，而且其覆盖范围更为广阔，能够满足低空监视的技术需求。TCAS价格昂贵，对于低成本的通用航空飞机来说会大大增加成本，而ADS-B系统可为小型飞机防撞提供现实有效的工程应用解决方案。
1.3 近地警告保障起降安全
大部分的飞行事故发生在飞机起降阶段，近地警告系统（Ground Proximity Warning System，GPWS）可为飞行员及时提供近地告警，提醒飞行员在飞机高度过低时，及时拉起飞机避免事故。当飞机接近地面（2500英尺以下）遇到不安全地形或风切变时，GPWS系统会向飞行员发出语音和目视警告。GPWS系统可以有效提高低能见度条件下飞机近着陆的安全性。
当飞机与地面危险接近时，近地警告系统（GPWS）给机组提供相应的警告提示
增强型近地警告系统（Enhanced Ground Proximity Warning System，EGPWS）是GPWS系统的基础上，针对现行GPWS警告迟缓和不适当等问题作出改进，并增加了地形察觉和地形净空基底警告功能。新的EGPWS系统地形数据库包含了全球95%的地形情况数据。
1.4 管制员的近地告警系统
最低安全高度告警系统（Minimum Safe Altitude Warning，MSAW）有空中交通管制员的近地告警系统之称，在打断事故链方面起着非常有效的作用。MSAW系统是一种基于雷达的告警系统。在飞机航迹有效高度低于或在设定的告警时间内将要低于设置的临界高度时，就会发出语音和目视告警。空中管制员在发现潜在的不安全情况后就会向飞行员发出警报。
1.5 实时掌握空中气象态势
气象变化影响飞行安全
空中气象变幻莫测，尤其是雷雨、冰雹、风切变等气象会严重威胁飞机安全。机载气象雷达系统是飞机在飞行中用于实时探测前方航路上的危险气象区域，从而选择安全航路，保障飞行安全和舒适的雷达装置。机载气象雷达系统可以探测飞机前方的降水、湍流情况，新型的气象雷达系统还具有预测风切变的功能。目前，机载气象雷达已成为民航飞机不可或缺的重要电子设备，国际民航组织也建议民航客机装备气象雷达。机载气象雷达的应用与发展为飞行的安全性提供了可靠保障。
二、飞行安全技术的发展方向
经过数十年的发展，航空飞行安全技术已经有了很大的提升，但飞行事故仍时有发生。目前这些高科技手段还存在缺陷，有待进一步的改进与发展。
2.1 开发基于北斗的星基ADS-B系统
目前的地基ADS-B监视系统限于地形限制，仅能覆盖全球10%左右的区域。为了解决这一问题，需开发星基ADS-B监视系统。我国北斗卫星导航系统现已全面建成并投入运营，这将为我国开发基于北斗的自主可控的星基ADS-B系统提供有力保障。
中国北斗卫星导航系统
2.2 综合化防撞系统混合监视
目前对空中飞机的监视跟踪技术主要有一次雷达、TCAS和ADS-B系统等。这些系统各有优缺点，在特定条件下都可能发生失效，如何将各系统综合起来建立综合化的防撞混合监视系统，也是有效提高飞行安全的发展方向。
2.3 解决虚警率高的问题
MSAW系统的有效告警能及时提醒管制员航空器处于危险状态，但过多虚警会极大影响管制员的判断。尤其对于塔台管制员，大部分时间要将目光聚焦于跑道，MSAW虚警使他们不得不把目光从跑道移到显示器屏幕，缺少对跑道的监控，增加安全隐患。
2018年，美国一架载117人航班降落时失控，冲出跑道撞上护栏
除了以上这些高科技手段，目前还有防冲出跑道系统（ROPS）、机场跑道异物探测系统（FOD）和机场驱鸟系统等保障飞行安全的新技术正在逐步得到推广应用。相信随着技术的不断发展，还会更多更先进的高科技手段为飞行安全保驾护航。
来源：海军研究院，作者：张柱柱
