導(dǎo)語(yǔ)：航空器運(yùn)行所需空間的建立與應(yīng)用一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：為加強(qiáng)飛行沖突管理，提升空域使用效率，促進(jìn)多種航空器融合運(yùn)行的實(shí)現(xiàn)，本文在現(xiàn)有基于地表上下一定范圍空間權(quán)的基礎(chǔ)上，提出了航空器運(yùn)行所需空間利用權(quán)的概念，分析了該權(quán)利的多維性、動(dòng)態(tài)性以及協(xié)調(diào)性特征。通過(guò)引入航空器運(yùn)行所需空間利用權(quán)保護(hù)區(qū)以及相關(guān)的保護(hù)區(qū)結(jié)構(gòu)分類，本文描述了航空器運(yùn)行所需空間利用權(quán)在實(shí)施過(guò)程中需要確定的空間范圍、空間權(quán)利優(yōu)先級(jí)，并結(jié)合航空器運(yùn)行所需空間利用權(quán)概念提出了優(yōu)化后的飛行沖突管理流程。

關(guān)鍵詞：航空器運(yùn)行所需空間利用權(quán)；保護(hù)區(qū)；飛行沖突管理；空域使用效率；融合運(yùn)行

在物權(quán)法上，空間是指土地上下一定范圍的立體位置。對(duì)空間所享有的支配和利用的權(quán)利就是空間權(quán)[1]。傳統(tǒng)的空間權(quán)以地表上下的空中和地中空間一定范圍為客體，是基于權(quán)利人對(duì)于土地的使用權(quán)和建筑物的所有權(quán)或者使用權(quán)而存在，因而構(gòu)成物權(quán)法中的用益物權(quán)[2]。這種情景下的空間利用權(quán)是僅針對(duì)土地表面之上或之下的空間而設(shè)立的權(quán)利，沒(méi)有涉及航空器等交通工具運(yùn)行所需空間利用權(quán)的管理。對(duì)權(quán)利人所負(fù)責(zé)控制的航空器而言，為順利實(shí)施運(yùn)行，也需要權(quán)利人享有相應(yīng)的空間使用權(quán)利。如果能在傳統(tǒng)的空間權(quán)基礎(chǔ)上，建立航空器運(yùn)行所需空間利用權(quán)的概念，將有助于相關(guān)權(quán)利關(guān)系的明確。在此概念基礎(chǔ)上建立相應(yīng)的空間保護(hù)區(qū)，可以將該空間利用權(quán)的空間范圍進(jìn)一步明確。

1背景和思路

當(dāng)前的航空器運(yùn)行正在或?qū)⒁媾R以下瓶頸。引入新的概念，或?qū)⒂行黄七@些瓶頸。1.1飛行沖突管理。在目前傳統(tǒng)的空中交通管理模式下，并沒(méi)有空間利用權(quán)和相應(yīng)保護(hù)區(qū)的概念?？罩薪煌ü芾聿块T(mén)更多依靠間隔這一概念來(lái)防止飛行沖突。在管制空域內(nèi)，管制員通過(guò)向航空器駕駛員提供管制指令來(lái)改變航空器的高度、速度及航向，以避免可能發(fā)生的飛行沖突。在非管制空域（如國(guó)外某些國(guó)家劃設(shè)的G類空域）內(nèi)飛行時(shí)，管制單位不提供空中交通管制服務(wù)，飛行安全由飛行員自己負(fù)責(zé)[3]，因此更多依賴航空器駕駛員自己的目視觀察以及駕駛操作來(lái)避免飛行沖突。伴隨航空器運(yùn)行規(guī)模的增長(zhǎng)，空域資源緊張的趨勢(shì)可能會(huì)加劇。僅僅依賴管制員或飛行員人工觀察飛機(jī)的狀態(tài)信息，繼而通過(guò)人與人的通信和人工操作來(lái)控制航空器之間的間隔，會(huì)難以應(yīng)對(duì)高流量、復(fù)雜的空域環(huán)境。在不遠(yuǎn)的將來(lái)，復(fù)雜空域系統(tǒng)對(duì)于間隔管理和沖突化解能力的更高要求，可能會(huì)超出傳統(tǒng)空中交通管理模式所能支撐的工作負(fù)荷的極限。航空器之間的間隔管理和沖突化解需要更多通過(guò)自動(dòng)化系統(tǒng)完成?？臻g利用權(quán)和相應(yīng)保護(hù)區(qū)概念的引入，為使用自動(dòng)化方式解決空域中航空器之間探測(cè)和避讓的問(wèn)題，提供了理論和法理依據(jù)。所有航空器之間潛在沖突的探測(cè)、處理工作，可以以各航空器的空間利用權(quán)保護(hù)區(qū)的數(shù)字化模型為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算、分析和決策。借助航空器運(yùn)行所需空間利用權(quán)概念，結(jié)合科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的成果，可以形成探測(cè)與避讓能力的階段性發(fā)展思路，提升空管系統(tǒng)的飛行沖突管理能力（見(jiàn)表1）。1.2空域使用效率。傳統(tǒng)的空域管理是建立在航路、航線、高度層、間隔、管制區(qū)域一系列概念的基礎(chǔ)上。這些概念長(zhǎng)期以來(lái)有力支撐了航空器的運(yùn)行與安全，但面臨空中交通流量需求增長(zhǎng)的挑戰(zhàn)，也存在空域管理方式相對(duì)靜態(tài)、空域利用效率有待提升等問(wèn)題?？沼蚬芾響?yīng)是動(dòng)態(tài)和靈活的[4]。空間利用權(quán)和相應(yīng)保護(hù)區(qū)概念的引入，可以從微觀角度定義航空器運(yùn)行所需的空間和相應(yīng)的權(quán)利，促進(jìn)空域更加靈活使用。面對(duì)未來(lái)，航空器空間利用權(quán)保護(hù)區(qū)則是與航空器速度、機(jī)動(dòng)性能、任務(wù)類別等多個(gè)因素相關(guān)，是動(dòng)態(tài)變化的空間。按照此保護(hù)區(qū)范圍來(lái)確定航空器之間的間隔，可以實(shí)現(xiàn)更為精確的、動(dòng)態(tài)的間隔管理?？沼蛑械娜哂嗫臻g將得到釋放，在實(shí)現(xiàn)同樣安全水平的條件下，空域使用效率可以得到提升，空域的容量也將得到大幅增加。1.3多種航空器融合運(yùn)行。在傳統(tǒng)有人駕駛航空器之外，無(wú)人駕駛航空器已蓬勃興起。此外，一些傳統(tǒng)汽車企業(yè)也在研究飛行汽車，地面交通工具與空中交通工具也呈現(xiàn)融合趨勢(shì)。多種新型航空器出現(xiàn)的同時(shí)，例如無(wú)人駕駛航空器干擾航班起降，甚至干擾高鐵運(yùn)行的事件也時(shí)有發(fā)生，更多種不同操作方式、不同性能的航空器進(jìn)入到空域中運(yùn)行。目前，為控制風(fēng)險(xiǎn)，國(guó)內(nèi)無(wú)人機(jī)運(yùn)行被要求在隔離空域飛行。相關(guān)規(guī)定要求，民用無(wú)人駕駛航空器飛行應(yīng)當(dāng)為其單獨(dú)劃設(shè)隔離空域[5]?？沼蛸Y源還沒(méi)有完全對(duì)不同類型的航空器充分開(kāi)放，有人駕駛航空器與無(wú)人駕駛航空器的融合運(yùn)行還在探索之中。面向融合運(yùn)行的需求，需要針對(duì)不同航空器的運(yùn)行特征，從微觀角度進(jìn)一步明確航空器運(yùn)行所需的空間范圍以及權(quán)利級(jí)別。這將為各類航空器的安全高效運(yùn)行提供新的解決方案，同時(shí)為從事國(guó)家或公共任務(wù)的航空器提供充分優(yōu)先級(jí)別的運(yùn)行空間。綜上所述，建立航空器運(yùn)行所需空間利用權(quán)概念將有利于加強(qiáng)飛行沖突管理，提升空域使用效率，支撐多種航空器融合運(yùn)行。

2概念和特征

本文將“航空器運(yùn)行所需空間利用權(quán)”的概念定義為：為保證航空器運(yùn)行安全和效率，權(quán)利人對(duì)特定空間所享有的排他的利用權(quán)?？臻g利用權(quán)根據(jù)航空器的運(yùn)行需求而設(shè)置，并隨航空器移動(dòng)而移動(dòng)，處在相對(duì)動(dòng)態(tài)的變化狀態(tài)；此利用權(quán)是在運(yùn)行空間管理部門(mén)允許該航空器按照飛行計(jì)劃和相關(guān)管理要求運(yùn)行的條件下，權(quán)利人對(duì)航空器運(yùn)行所需空間享有的利用權(quán)。此空間利用權(quán)的權(quán)利人是使用該空間的航空器的實(shí)際運(yùn)行控制人，可以是法人或者是自然人。航空器運(yùn)行所需空間利用權(quán)具有如下特征：多維性：航空器運(yùn)行所需空間利用權(quán)既包含空間維度也包含時(shí)間維度。該物權(quán)既需要確定航空器運(yùn)行所需的三維空間范圍，也需要明確所需的時(shí)間長(zhǎng)度。動(dòng)態(tài)性：由于運(yùn)行中的航空器是處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)之中，因此航空器運(yùn)行所需空間利用權(quán)是伴隨航空器運(yùn)行而不斷變化的空域空間和時(shí)間范圍。當(dāng)航空器處于一段時(shí)間的懸停等狀態(tài)時(shí)，航空器的所需空間利用權(quán)處于相對(duì)靜態(tài)的狀態(tài)；當(dāng)航空器處于持續(xù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，該航空器的所需空間利用權(quán)則處于相對(duì)動(dòng)態(tài)的狀態(tài)，并且其大小與形狀與運(yùn)動(dòng)的速度、加速度等矢量相關(guān)。協(xié)調(diào)性：航空器運(yùn)行所需空間利用權(quán)是圍繞航空器運(yùn)行性質(zhì)來(lái)確定的權(quán)利。國(guó)家航空器運(yùn)行、公共航空運(yùn)輸、通用航空、無(wú)人機(jī)飛行等不同運(yùn)行性質(zhì)擁有不同的空間利用權(quán)需求，當(dāng)權(quán)利需求發(fā)生沖突時(shí)，需要建立相應(yīng)的物權(quán)分配機(jī)制與沖突協(xié)調(diào)解決機(jī)制。

3權(quán)利的實(shí)施

航空器運(yùn)行所需空間利用權(quán)的實(shí)施，需要建立具體的實(shí)施方案，通過(guò)引入空間利用權(quán)保護(hù)區(qū)概念可以分析解決實(shí)施過(guò)程中的問(wèn)題。3.1空間利用權(quán)保護(hù)區(qū)。航空器運(yùn)行所需空間利用權(quán)在空間上體現(xiàn)為圍繞運(yùn)行中航空器的三維立體的保護(hù)空間，稱之為空間利用權(quán)保護(hù)區(qū)。參考現(xiàn)有大型運(yùn)輸機(jī)所安裝的機(jī)載防撞系統(tǒng)（TCAS、ACAS）將飛機(jī)周圍空間劃分為不同區(qū)域的方法，空間利用權(quán)保護(hù)區(qū)的設(shè)計(jì)可以將空間分為3層（見(jiàn)圖1）：感知空間、告警空間、避讓空間。保護(hù)區(qū)的最外層是航空器具備感知附近物體能力的區(qū)域，特別是能感知正在接近的入侵物體（如航空器），這為航空器的安全運(yùn)行提供了感知周圍航空器等物體狀態(tài)的空間。在感知空間之內(nèi)是告警空間，針對(duì)入侵并持續(xù)接近的物體，它為航空器提供了告警所需的空間。保護(hù)區(qū)的最內(nèi)層為航空器為避免與侵入物體碰撞而采取避讓措施所需的避讓空間。在告警空間之內(nèi)是避讓空間，避讓空間內(nèi)航空器可以實(shí)施不同方式的避讓，例如通過(guò)航空器系統(tǒng)或空管系統(tǒng)的提示由駕駛員人工操作航空器實(shí)現(xiàn)避讓，或者由航空器的避撞系統(tǒng)或空管系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的計(jì)算結(jié)果指令航空器自動(dòng)駕駛實(shí)現(xiàn)避讓。避讓空間是航空器行使所需空域利用權(quán)的核心區(qū)域，權(quán)利人對(duì)此應(yīng)享有排他的權(quán)利。當(dāng)這一權(quán)利被侵犯時(shí)，航空器將面臨直接的安全風(fēng)險(xiǎn)，需要采取避讓措施才能緩解風(fēng)險(xiǎn)。告警空間和感知空間對(duì)該航空器不具有排他的屬性，但為航空器提供了感知其他入侵物體的能力范圍，也提供了面對(duì)其他接近物體的告警空間，是航空器行使所需空間利用權(quán)的分級(jí)保障。航空器所需空間利用權(quán)還體現(xiàn)在時(shí)間維度的授權(quán)上。上述保護(hù)區(qū)一般來(lái)說(shuō)是伴隨航空器運(yùn)動(dòng)而實(shí)時(shí)發(fā)生位移的，相對(duì)微觀。但在一些特殊情況下，保護(hù)區(qū)的范圍是從更為宏觀的角度來(lái)設(shè)計(jì)的，呈相對(duì)靜態(tài)，不會(huì)伴隨航空器的位移而移動(dòng)，而航空器在一段時(shí)間內(nèi)的位移也不會(huì)超出保護(hù)區(qū)的范圍。在這種情況下，這類保護(hù)區(qū)需要有一個(gè)有效時(shí)間的設(shè)定。例如，對(duì)某些無(wú)人機(jī)運(yùn)行有可能需要臨時(shí)占有一定空間來(lái)實(shí)施隔離運(yùn)行，部分民航當(dāng)局在其未來(lái)無(wú)人機(jī)空管系統(tǒng)運(yùn)行概念中提出了無(wú)人機(jī)保留區(qū)（volumereservation）的概念，使用這個(gè)概念可以提前為某種無(wú)人機(jī)運(yùn)行（如與公共安全、警用任務(wù)、應(yīng)急響應(yīng)有關(guān)的飛行任務(wù)）在某個(gè)空間范圍內(nèi)預(yù)留相應(yīng)時(shí)間段的單獨(dú)利用權(quán)[6]，這也是空間利用權(quán)保護(hù)區(qū)的應(yīng)用場(chǎng)景之一。不同航空器的空間利用權(quán)保護(hù)區(qū)范圍不同。對(duì)具體的每一架航空器而言，其空間利用權(quán)保護(hù)區(qū)大小取決于多方面的因素。影響空間利用權(quán)保護(hù)區(qū)范圍的因素有：航空器的導(dǎo)航精度、機(jī)動(dòng)能力、尺寸、速度、加速度矢量、任務(wù)屬性（如有人駕駛還是無(wú)人駕駛、載人還是載貨、通用航空還是公共航空運(yùn)輸?shù)龋┑取?.2優(yōu)先級(jí)的確定。當(dāng)為不同航空器都建立了空間利用權(quán)保護(hù)區(qū)后，當(dāng)航空器之間相互接近時(shí)，保護(hù)區(qū)之間有可能發(fā)生沖突。為解決沖突，應(yīng)建立相應(yīng)的避讓原則。這需要在不同航空器的空間利用權(quán)之間建立優(yōu)先級(jí)規(guī)則。該優(yōu)先級(jí)規(guī)則需要考慮多方面的因素，例如：飛行任務(wù)性質(zhì)、航空器的載人數(shù)量、航空器的機(jī)動(dòng)能力、航空器的應(yīng)急迫降能力等。通常情況下，從事軍事、海關(guān)、警察任務(wù)的國(guó)家航空器，從事公共交通運(yùn)輸任務(wù)、載人數(shù)量較多、機(jī)動(dòng)能力較弱、應(yīng)急迫降能力較弱的大型運(yùn)輸類航空器的空間利用權(quán)優(yōu)先級(jí)會(huì)更高。3.3飛行沖突管理流程的優(yōu)化。飛行沖突管理從戰(zhàn)略沖突管理、間隔保障和避撞3個(gè)層面來(lái)開(kāi)展[7]。戰(zhàn)略沖突管理通過(guò)空域的組織管理、需求和容量的平衡、交通流量同步實(shí)現(xiàn)。間隔保障是保持航空器與危險(xiǎn)物之間適當(dāng)間隔的戰(zhàn)術(shù)過(guò)程。避撞是在間隔保障模式受到破壞后用來(lái)避免沖突最終發(fā)生的功能。引入空間利用權(quán)保護(hù)區(qū)的概念可以在戰(zhàn)術(shù)層面在靈活使用空域資源的同時(shí)保障航空器所需的探測(cè)和避讓能力，提升整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)沖突管理的能力，還將自下而上影響戰(zhàn)略層面管理沖突的理念和方法。未來(lái)的飛行沖突管理可以憑借數(shù)據(jù)從飛行計(jì)劃、運(yùn)行實(shí)施、沖突化解幾個(gè)方面來(lái)開(kāi)展。首先，在制訂飛行計(jì)劃的環(huán)節(jié)，通過(guò)對(duì)電子飛行計(jì)劃的大數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)潛在飛行沖突的預(yù)測(cè)，并通過(guò)調(diào)整飛行計(jì)劃來(lái)避免沖突。其次，在飛行運(yùn)行期間，由于任務(wù)改變或者其他原因造成未按照計(jì)劃實(shí)施而引發(fā)新的飛行沖突，則通過(guò)系統(tǒng)的自動(dòng)分析提供飛行計(jì)劃的調(diào)整方案，由人工或系統(tǒng)決策并執(zhí)行。最后，如果實(shí)際運(yùn)行中發(fā)生了航空器之間的相互接近，借助空間利用權(quán)保護(hù)區(qū)的概念，結(jié)合探測(cè)技術(shù)，不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)航空器沖突的告警，還可以根據(jù)沖突的緊急程度采取必要的避讓措施（見(jiàn)圖2）；在特別緊急的情況下，優(yōu)先級(jí)低的航空器（如小型無(wú)人駕駛航空器）甚至可以采取自降（自動(dòng)降落）或自損（例如超出結(jié)構(gòu)限制的機(jī)動(dòng)動(dòng)作、主動(dòng)破壞機(jī)體結(jié)構(gòu)等）的方式來(lái)避讓優(yōu)先級(jí)高的航空器（如有人駕駛航空器）。在這樣的管理模式下，空域資源利用水平和精細(xì)化管理水平可以得到很大幅度的提升。

4結(jié)論

人類的活動(dòng)正在以航空器為載體不斷向三維空間拓展。航空器運(yùn)行所需空間利用權(quán)概念的提出，為研究協(xié)調(diào)不同用戶的空間使用權(quán)利關(guān)系提供了概念框架，并基于此概念框架將各種情景下空間利用權(quán)的權(quán)利關(guān)系進(jìn)一步明確。在此基礎(chǔ)上建立航空器運(yùn)行所需空間利用權(quán)保護(hù)區(qū)，則將為動(dòng)態(tài)管理航空器運(yùn)行所需的空間提供可量化方法。這些概念的應(yīng)用對(duì)于提高空域使用的安全、容量和效率具有重要的前瞻意義。

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作者:謝智輝 張宇 單位:1.中國(guó)民航管理干部學(xué)院 2.中國(guó)民航適航審定中心