跑道安全事故频发 激发航空电子创新

继去年美国机场发生多起险情事故后，美国国家运输安全委员会（NTSB）再次要求美国联邦航空管理局开发一套系统，向机组人员发出跑道入侵风险警报。

6 月 20 日，该机构发布了针对德克萨斯州奥斯汀伯格斯特罗姆国际机场和纽约约翰肯尼迪国际机场两起备受关注的跑道入侵事件的调查报告。在这些报告中，该机构重申了其建议，即联邦航空管理局应与飞机和航空电子设备制造商合作，设计机载安全警报系统。

就在美国国家运输安全委员会发布这些报告的同一周，霍尼韦尔航空航天公司恰好开始了为期三周的飞行演示之旅，以展示正在开发的系统，该系统完全符合美国国家运输安全委员会的要求。 

霍尼韦尔航空航天集团高级技术研究员 Thea Feyereisen 在西雅图波音机场举行的飞行演示中告诉记者，霍尼韦尔的跑道表面警报系统名为 Surf-A，为飞行员提供了“第三双眼睛”。

霍尼韦尔航空航天公司一直在改装的波音 757 测试飞机上对 Surf-A 软件进行飞行测试，该团队于 6 月在美国和欧洲各地飞行，向航空公司官员和其他利益相关者展示该技术。如果一切按计划进行，Surf-A 可能会在未来 12 到 18 个月内获得 FAA 认证并进行改装。

Surf-A 可在导航显示屏上发出声音警报和可选的文字警告，警告飞行员可能出现的跑道入侵、偏离或其他错误地面事件，例如在滑行道上起飞或降落。该软件使用跑道交接区的 GPS 和 ADS-B 数据来监控交通，并在其算法确定飞机的轨迹可能在未来 30 秒内导致碰撞时向飞行员发出声音警报。

越来越危险

今年的跑道入侵事件数量已经令人震惊。2024 年第一季度，FAA 统计了 451 起跑道入侵事件，高于 2023 年第一季度的 367 起。

根据美国联邦航空管理局的跑道安全统计数据，美国每年报告的跑道入侵事件约为 1,700 起。其中约三分之二的事件是由飞行员偏离飞行路线引起的，其余的事件则是由空中交通管制问题和地面车辆失控引起的。

美国本土最近一次相撞事件发生在 2023 年 10 月，地点为休斯顿威廉·P·霍比机场 (KHOU)，当时一架雷神霍克 850 试图起飞，撞上了正在接近交叉跑道降落的一架塞斯纳野马的尾部。官方报告称没有人员受伤，但两架飞机都遭受了严重损坏。美国国家运输安全委员会的调查发现，霍克公务机的机组人员没有按照空中交通管制的指示排队等候。 

虽然碰撞仍然很少见，但类似情况下的险情却越来越常见。在许多情况下，这些险情距离潜在的灾难性事故只有几秒钟的路程。费耶雷森表示，通过提前通知飞行员可能发生的碰撞，Surf-A 可以挽救许多人的生命。

1 月 2 日，日本航空公司运营的一架空客 A350 飞机在东京羽田机场坠毁，坠机事故造成 5 人死亡。当时，一架日本海上保安厅的德哈维兰 Dash 8 飞机正等待起飞。调查人员确定，在碰撞发生前 40 秒，这架海上保安厅飞机未经空中交通管制许可进入跑道。如果这架 A350 飞机配备了 Surf-A，机组人员就会及时听到“跑道上有交通”警告，并执行复飞。

费耶雷森称，尽管羽田机场的控制塔配备了跑道碰撞检测系统，但空中交通管制人员未能注意到 Dash 8 已进入跑道。“显示器顶部闪烁着红灯，但没人看那个显示器，”她说。“就像在驾驶舱一样，这是一个整合挑战。”

随后，4 月在肯尼迪机场又发生了一起险情，当时瑞士航空一架空客 A330 获得了空中交通管制的起飞许可，而空中交通管制也批准了其他四架喷气式客机穿越同一跑道。当 A330 机组人员看到其他飞机穿越跑道时，他们拒绝了起飞许可。 

2023 年 1 月，肯尼迪机场又发生过一次险情，当时美国航空一架 777-200 飞机的飞行员分心，在滑行时错过了转弯，在未获得空中交通管制许可的情况下越过跑道，撞上了正在起飞的达美航空 737-900ER 飞机。机场监视检测设备 (ASDE-X) 向控制塔发出了可能发生碰撞的警报，管制员立即取消了 737 飞机的起飞许可。

费耶莱森说，如果飞机配备了 Surf-A，飞行员就会比空中交通管制提前 14 秒收到霍尼韦尔警报。

在 4 月 17 日的入侵事件中，肯尼迪机场的 ASDE-X 系统没有向空中交通管制发出警报，因为瑞士航空的 A330“从未达到加速度和速度的阈值，无法向系统表明喷气式客机处于‘起飞状态’”，美国国家运输安全委员会确定。一旦起飞滑跑速度达到每秒 4 节的加速度，Surf-A 就会用声音提醒 A330 飞行员注意跑道上的交通情况。

Surf-A 系统还提供可选的态势感知信息，这些信息在显示屏上以绿色显示，但不发出声音警报。因此，即使在开始起飞滑跑之前，A330 机组人员也会收到入侵通知。

尽管 ASDE-X 已多次证明其价值，但该系统仍存在缺陷——最明显的是它容易受到空中交通管制员的人为错误的影响，Feyeresen 解释道。“他们必须听到警报。他们必须对警报进行认知处理。然后他们必须发出正确的指令，”她说。“ASDE-X 增加了人为错误的可能性，并增加了额外的延迟。”此外，ASDE-X 的高成本限制了自 2003 年推出以来，美国只有 35 个最繁忙的机场安装了该系统。

跑道表面警报的演变

Surf-A 以霍尼韦尔已获认证的跑道感知和咨询系统以及 SmartRunway/SmartLanding 软件为基础，该系统结合飞机的 GPS 位置和地理数据，在飞行员面临跑道超限或着陆错误的风险时发出机载警报。例如，当起飞襟翼未设置、进近不稳定或跑道太短时，SmartRunway 和 SmartLanding 还可以向飞行员发出警报。

如今的 SmartRunway/SmartLanding 技术提高了飞行员对自身飞机和地面特征的认知，而 Surf-A 通过整合来自 ADS-B 设备的实时跑道交通信息来辅助该技术。

霍尼韦尔技术的下一代产品——Surf-IA（带指示和警报的机场地面态势感知系统）——为飞行显示器添加了更复杂的视觉指示器。霍尼韦尔自 2018 年以来一直在与空客和达索合作测试该系统。

费耶瑞森解释说，虽然开发人员打算将 Surf-IA 安装在新飞机上，但更基本的 Surf-A 系统可以作为经济实惠且易于安装的改装件。“我们希望它不仅作为前装选项，而且作为改装件，并将这种能力应用于所有级别的飞机，”她说。