浅谈空客RunwaySense 技术

张 帅，赵赶超

（中国民用航空飞行学院，四川 德阳 618307）

根据当前民用航空事故统计分析，飞机在有积水或雪的跑道上冲出跑道的风险是干跑道的8 倍，而且有75%的着陆偏出或冲出跑道事故的间接原因是跑道条件本身和/或结合不利的侧风，18%的着陆事故的直接原因是跑道道面有积水、融雪、雪或冰[1]。因此，污染跑道运行的安全问题成为各大航空公司和制造商研究的重点。

当前各国规章对污染跑道的运行问题都作出一定要求，中国民航局飞行标准司于2009 年下发了《航空承运人湿跑道和污染跑道运行管理规定》的咨询通告，该咨询通告中对相关定义进行了明确，并且为航空公司在湿跑道和污染跑道的运行和管理提供实施指南[2]。

1 跑道状况测量

跑道状况的及时测量和报告是污染跑道运行的必要条件。目前跑道状况的测量方法可以分为三类：直接观测法、地面摩擦力测量法、飞行员的刹车效应报告。

直接观测法通常是由专业的机场工作人员使用，使用该方法需要工作人员用肉眼直接观察跑道表面污染物的类型与深度。由于整个跑道的污染物类型与深度并不相同，因此只通过直接观测而得到的跑道状况存在很大弊端，而且在一些降雨、积雪或积冰等频发的机场，跑道状况的时效性很难得到保证。

地面摩擦力测量法是跑道摩擦测量车对跑道摩擦力进行测量的方法。该方法是一种定量的测量方法，可以对跑道部分和某点进行摩擦测量。但是由于摩擦测量车和航空器滑行以及制动之间没有较大关联性，因此所测数据同样缺乏可靠性。

刹车效应报告是飞行员在刹车过程中对航空器制动性能的评估。刹车效应可以分为好、好到中、中、中到差、差和无等6 个等级，分别对应于6 种不同的跑道状况代码，飞行员负责提供准确的刹车效应报告。法规要求飞行员在要求时或飞行员评估的刹车效应比当前公布的刹车效应报告更差时，必须向空中交通管制员发送自己的刹车效应报告。

不同的飞行员刹车效应报告对应不同的跑道状况代码，如表1 所示，机场承运人负责对当前跑道状况进行准确测量以及确定出对应的跑道状况代码，发布当前情况下跑道状况报告。跑道状况报告分为两个部分：航空器性能计算部分和情景意识部分。航空公司和飞行机组会根据发布的跑道状况报告进行着陆性能评估。

2 RunwaySense 技术简介

RunwaySense技术是由空客及其子公司NAVBLUE在解决航空器在湿滑和污染跑道上着陆等安全问题的基础上而研发一种新型技术。该技术将刹车效应作为主要的测量指标，它将着陆航空器作为跑道状况测量传感器。在着陆过程中，该传感器会收集所有刹车数据，然后经过计算得出刹车效应报告。刹车效应报告通过不同的途径发送给机场承运人、空中交通管制员以及航空公司，具体情况如图1 所示。即将着陆航空器可以从空中交通管制员和机场获取最新的跑道状况报告，加强着陆性能评估结果的准确性，提高飞行安全和生产效益。

3 RunwaySense 技术工作原理

RunwaySense 技术通过机载软件和网络平台协同工作。机载软件是刹车效应计算软件，刹车效应计算软件是空客公司研发的一项新型软件，航空器在着陆之后，该软件通过航空器在减速滑跑过程中的各项数据来确定航空器的刹车效应等级，计算的刹车效应等级可以与航空器着陆性能进行对比，确定航空器着陆过程中所需的减速力具体是由空气阻力、反推力还是机轮刹车阻力来提供。同时，通过将实际刹车性能与不同跑道状况下的刹车性能进行对比，可以找到最接近的跑道状况，该跑道状况就可以视为实际跑道状况。此外，在确定跑道状况后，机载导航系统的GPS 数据也能够确定出航空器在跑道上的具体位置，确定跑道上不同位置点的表面状况，得出跑道不同部分的跑道状况。

航空器安全着陆之后，飞行员可以在多功能控制显示组件页面中查看跑道状态的详细信息，如图2 所示。如果飞行员认为跑道更光滑，或者所得的刹车效应报告与ATS（空中交通服务）发布的不一致或更差时，飞行员可以将自己的刹车效应报告发送给ATS 和机场承运人。该页面的信息可以提供给飞行员更多的着陆信息，并且可以巩固飞行员对跑道刹车效应的评估结果。

图2 多功能控制显示组件页面信息

4 RunwaySense 技术网络平台

NAVBLUE 构建的网络平台是为用户提供实时分享刹车效应报告的平台，该平台收集的信息可以发送给NAVBLUE，平台也可以分析和处理相关数据。该平台会根据航空器的着陆时间对相关信息进行排序，具体情况如表2所示。机场承运人可以在该平台上展示所有跑道状况信息，并发布跑道刹车效应报告的趋势。

表2 某机场网络平台上发布的跑道刹车效应报告

该平台可以帮助航空公司查看所需机场的跑道状况信息，并提供实时刹车效应报告，帮助航空用户对跑道表面状况变化趋势做出更好的判断。有利于避免发生危险情况，加强公司的风险管控，还能查看公司在不常运行的机场跑道的表面状况。

机场可以根据该平台发布关于跑道表面状况的实时信息来优化跑道的清洁和关闭时机，合理安排跑道滑行区域除冰剂的使用。空中交通管制员也可以通过该平台了解当前跑道状况，并在湿滑状况和跑道关闭情况下加强与机场沟通。

由于RunwaySense 技术仅依靠机载软件，因此只有装配机载软件的航空器才有可能实现RunwaySense 技术的安全效益。并且该网络平台在使用过程中，需要有大量的刹车效应报告发送至NAVBLUE 和网络平台，网络平台可以通过获取的信息的数量，提高平台数据的可靠性。

5 技术优点

航空器减速过程中所需减速力的组成部分相对复杂，正常运行时飞行员很难判断航空器机轮刹车阻力在总阻力中的占比，而且判断结果会受到飞行员主观性的影响。RunwaySense 技术将航空器作为一个刹车效应测量传感器，可以使测量环境更加接近真实的飞行状况，减少测量过程存在的人为误差以及飞行员的工作负荷。

RunwaySense 技术得到的刹车效应报告可以发送给机场，帮助机场对跑道状况进行实时监控，确定跑道状况的评估的准确时机，加强机场对跑道状况代码的升级或降级，防止当前刹车效应报告和跑道状况代码不一致。

对于航空器制造商而言，该技术可以为客户提供安全性较强的问题解决方案，帮助航空公司完成航线网络和湿滑跑道安全运行以及完善整个航空安全网络。

即将着陆的航空器可以通过网络平台、空中交通管制员或机场处及时了解当前的跑道状况，对着陆性能进行准确评估，保证航空器安全着陆。