航空交通管制模擬器

高擬真空中交通管制模擬系統 - ATC

高擬真空中交通管制模擬系統 - ATC

Quantum3D ATC Sim 提供 360° 高擬真塔台視覺系統,支援進場、區域與塔台管制訓練,符合 EUROCONTROL 及 ICAO 標準。
詳細介紹

 

ATC Sim 空中交通管制塔與雷達模擬系統

 

Quantum3D ATC Sim 是一款完整的模擬系統,滿足基礎與進階空中交通管制(ATC,Air Traffic Control)訓練需求,支援所有層級的進場(Approach)、區域(En-route)與 2D/3D 塔台(Tower)管制訓練;模擬平台具備廣泛的架構設計,提供從單一管制席位到最多 24 個席位,並可根據訓練需求靈活組合不同的管制席位;平台能夠模擬各種高複雜度的空域運作情境,以提升管制員的培訓品質。
 

此系統不僅適用於訓練活動,亦可輕鬆適應當地情境,是進行空管研究的理想平台,該系統採用高擬真度的軟體模組,如飛行數資料理系統(Flight Data Processing System)、雷達數資料理系統(Radar Data Processing System)與合成流量產生器(Synthetic Traffic Generator,其精確度接近真實空管系統的子系統。



 

主要特色(Key Features)

  • 適用於基礎、中級與進階 ATC 訓練
  • 平台支援進場、區域與塔台訓練
  • 彈性、可擴展且開放的架構
  • 簡單易用、使用者友善且高效的人機界面(HMI
  • 支援 360° 高擬真視覺化空域塔台系統
  • 高擬真空管環境模擬
  • 最多支援 24 個雷達管制席位與 24 個飛行員席位
  • 高流量環境下保持快速運作
  • 錄製、回放與倒轉功能
  • 支援新興技術與資料鏈(CPDLC,Controller-Pilot Data Link Communications
  • 衝突偵測與解決方案
  • 高擬真飛機性能建模,符合 BADA(Base of Aircraft Data標準
  • 可從標準 ARINC 資料建立導航模型
  • 可從零開始定義訓練運行環境
  • 受訓員評估與回顧工具
  • 符合EUROCONTROLICAO(國際民航組織,International Civil Aviation Organization等國際標準

 

塔台管制模擬系統(Tower Control Simulator)

  • 支援 360° 3D 可視化顯示
    提供全景 3D 環境模擬,讓管制員能夠從塔台視角監控機場全域,確保完整的態勢感知。
  • 日夜動態過渡模擬
    模擬真實的日夜變化,包括日出、日落、夜間燈光變化,使受訓者熟悉不同時間條件下的塔台運作方式。
  • 天氣建模
    支援多種氣象條件模擬,如霧霾、降雨、雷暴、大風、積雪,測試管制員在不同氣象狀況下的應變能力。
  • 緊急情境模擬
    可設定多種緊急狀況,如飛機故障、跑道入侵、機場疏散、醫療緊急狀況,以訓練管制員的應變與協調能力。
  • 燈光系統模擬
    模擬機場燈光系統,包括跑道燈、滑行道燈、機場燈,以便管制員熟悉夜間與低能見度條件下的操作方式。
  • 擬真雙筒望遠鏡
    透過高擬真雙筒望遠鏡模擬,讓管制員能夠放大查看特定區域,如遠處飛機、地面車輛與異常情況,提高觀察能力。
  • 預設多個機場、飛機與地面車輛
    內建多個機場場景不同類型的飛機與地面車輛,可根據訓練需求自由選擇與調整。
  • 特效模擬
    模擬爆炸(Explosions)、煙霧(Smoke)、火災(Fires)等特殊事件,以強化緊急應變訓練,確保管制員能夠迅速處理突發狀況。

 

雷達管制工作席位(Radar Controller Working Position, RADARCWP)




Radar CWP 提供整合解決方案,支援空中交通管制員的重要操作,使管制員能夠有效學習與練習,進階管制環境可確保管制員時刻保持全面的態勢感知(Situational Awareness)。
 

進場與區域雷達管制模擬系統(Approach En-route Radar Control Simulator

  • 區域管制(ACC)、進場管制(APP)、地面管制與精密進場管制
    提供完整的空中交通管制(ATC)訓練環境,涵蓋飛機在高空航路(En-route)、進場空域(Approach Airspace)、機場地面與低能見度降落的管制需求。
  • 進階地面管制與路徑引導系統(A-SMGCS, Advanced Surface Movement Guidance & Control System
    透過高精度監視技術,管理機場滑行道、跑道與地面車輛,提高機場運行效率並減少衝突風險。
  • 可模擬多類型監視資料(PSR, SSR, MSSR, MLAT, ADS-B)
    支援多種雷達監視技術,包括初級與次級監視雷達、多點定位系統、與自動相關監視廣播,以提升飛行追蹤與飛機定位的精確度。
  • 現代化安全防護系統
    提供即時衝突偵測與預警機制,確保飛行安全並減少人為錯誤導致的空中交通風險。
  • 單一空域與多空域模擬(Single-Sector and Multi-Sector Simulation
    支援單一空域或多個空域的空域管理訓練,模擬不同情境下的空管運作與協同調度。
  • 多功能電子飛行進場條(Electronic Flight Strips, EFS
    取代傳統紙本進場條(Paper Flight Strips),提供數位化航班資訊管理,提高管制員(Air Traffic Controllers)的作業效率與精確度。
  • 友善的使用者介面(HMI
    直覺易用的人機介面設計,使管制員與受訓人員能夠快速上手,提高訓練效率與操作流暢度。
  • 多機種與不同飛行條件下的引導與管制
    可模擬不同機型(Various Aircraft Types)與多種飛行條件(Flight Conditions),如惡劣天氣(Severe Weather)、緊急狀況(Emergency Situations),讓受訓者能應對各種複雜情境。
  • 支援自動與手動飛行器調度
    提供自動化與手動模式,允許管制員靈活管理飛機與地面車輛的移動與調度。
  • 高效的流量轉移功能,模擬真實雷達流量管理
    模擬繁忙空域下的航班調度與流量管理,確保管制員(ATC Operators)能適應高流量情境並優化航班運作(Aircraft Operations)。


模擬飛行員工作站(Pseudo Pilot Working Position, PWS)

PWS 提供一個使用者友善的介面 ,允許模擬飛行員透過系統控制飛機 與地面車輛 ,以模擬真實的飛行與地面運行狀況;該系統與 atcTRsim(Air Traffic Control Training Simulation System 無縫整合,使飛行員的操作能夠即時反映在空管訓練環境中,確保訓練過程中的飛機移動、滑行、起飛、降落與地面車輛運行皆符合真實的空管程序。

PWS 具備高度精確的航機與地面載具移動管理,能夠根據飛行計畫與管制員指令,動態調整航機與地面車輛的移動模式,確保飛機在機場內與空域中的行動完全符合標準空管操作,提供更真實的模擬環境,提高管制員的應變與操作能力。
 

  • 參數化自動情境建立
    透過參數化設定,自動產生飛行情境,使訓練過程更具靈活性,可依需求快速調整情境條件。
  • 建立與編輯導航設備
    可配置與編輯導航設備(Navigational Aids, NAVAIDs,如無線電導航台(VOR, Very High-Frequency Omnidirectional Range)、儀表著陸系統(ILS, Instrument Landing System)、無線電歸航台(NDB, Non-Directional Beacon)等,模擬不同機場與空域環境下的導航狀況。
  • 建立與編輯機場場景
    允許使用者建立與修改機場場景,包括跑道、滑行道、停機坪、航站區域,以模擬各種實際機場條件。
  • 定義天線模式與雷達覆蓋範圍
    支援自訂雷達站與天線覆蓋範圍,可調整監視雷達的探測範圍與監控能力,以適應不同的飛行與管制環境。
  • 情境預覽工具
    提供即時情境模擬預覽,允許訓練人員在正式執行前檢查模擬環境的細節,確保場景設定符合訓練需求。
  • 使用基於 ARINC 標準的 IFR 標準程序
    遵循 ARINC(Aeronautical Radio, Incorporated)標準,確保與實際儀表飛行規則(IFR, Instrument Flight Rules)一致,模擬真實飛行環境。
  • 支援時間的事件排程
    可根據時間進行自動事件排程,例如導航設備故障、燈光系統變更、雷達故障,模擬突發狀況,強化應變訓練。


航空交通可視化綜合解決方案(Visual Integrated Solution, VIS)




3D VISUAL 提供高擬真的終端區塔台訓練(Terminal Area Tower Training),模擬真實機場環境與空中交通情境,提升管制員的視覺感知與決策能力;該系統適用於多種顯示技術,無論是低成本 LCD 螢幕,或是高階曲面投影系統,皆可支援,確保靈活應用於不同訓練環境。

其開放架構允許整合特定機場與額外 3D 物件,可依據訓練需求,客製化機場設施、飛機模型、地面車輛與周邊環境,使模擬環境更加貼近真實運作場景,增強訓練效果。


航空交通燈光控制站(Lighting Control Station, LCS)




LCS 提供機場燈光模擬訓練,使管制員能夠熟悉機場各類燈光系統的操作與管理,以確保航機在不同天候與能見度條件下的安全運作;該系統涵蓋航站區域燈光控制,可模擬與調整多種燈光配置,包括:

  • 跑道燈(Runway Lights) – 提供飛機起降時的可視參考,確保飛行安全。
  • 滑行道燈(Taxiway Lights) – 引導飛機與地面車輛安全滑行至指定位置。
  • 停機坪燈(Apron Lighting) – 增強地勤操作與夜間維護工作的可視性。
  • 航站區域照明(Terminal Area Lighting) – 模擬機場內部與周邊的燈光控制,以適應不同飛行條件。

 

LCS 可根據天氣狀況、能見度與機場運作需求,動態調整燈光強度與配置,使訓練環境更加貼近真實機場運作,提升管制員的燈光管理技能。


航空交通資訊顯示窗口(Information Display Window, INFO)




INFO 提供完整的管制席位資訊顯示,確保管制員能夠即時獲取機場運行的關鍵資訊,以提升決策效率與空中交通管理能力;INFO 主要顯示以下關鍵資料:

  • 機場燈光系統狀態(Airport Lighting System Status
    即時監控與顯示跑道燈、滑行道燈、航站燈光等機場燈光狀態,以確保適當的照明條件,支援飛機安全起降與地面滑行。
  • 導航設備運行狀態(Navigational Aids Operational Status
    追蹤並顯示機場內導航設備(NAVAIDs)的運行狀況,包括無線電導航台(VOR)、儀表著陸系統(ILS)、全球導航衛星系統(GNSS)等,確保飛機在飛行與降落過程中能獲得準確導航資訊。
  • 跑道天氣條件(Runway Weather Conditions
    提供即時天氣監測,顯示風速、風向、能見度、降水量、溫度等關鍵資料,以便管制員評估氣象影響並調整航班調度。
  • AWOS 與 NOTAM 訊息顯示
    • AWOS(Automated Weather Observing System
      自動氣象觀測系統資料,提供最新的機場氣象資訊,幫助管制員與飛行員應對天氣變化。
    • NOTAM(Notice to Airmen
      航行通告訊息,提供飛航相關的即時資訊,如跑道封閉、導航設備維護、空域限制等,確保管制員與機組人員掌握最新航行狀況。

 

INFO 系統確保管制員能夠在單一界面內獲取所有關鍵資訊,提升空管決策的精確度與效率,確保機場與航班運作的安全性與穩定性。

 

航空交通地面雷達顯示(Ground Radar Display)




地面雷達顯示模組 是進階 空中交通管制(ATC) 訓練的重要組成部分,主要用於監控與管理機場地面運作,確保飛機與地面車輛的安全與高效調度;此系統有助於提升以下機場區域的使用效率:

  • 跑道 – 透過雷達監控跑道上的飛機起降狀況,減少跑道入侵風險,提高航班運行安全性。
  • 停機坪 – 監控停機坪內飛機的滑行與停放,確保地勤運作順暢,提升機場作業效率。
  • 滑行道 – 確保飛機在滑行道上的正確路徑移動,避免航班與地面車輛之間的衝突。
  • 停機門 – 即時追蹤航班的停靠與離場狀況,協助航班調度,提高機場周轉率。

 

地面雷達顯示系統能夠模擬各類監視技術,如多點定位系統(MLAT, Multilateration)與自動相關監視廣播(ADS-B, Automatic Dependent Surveillance-Broadcast,提供高精度的飛機與地面車輛追蹤資料,確保機場運行的即時性與準確性。

此模組不僅適用於機場管制員的日常訓練,也可用於測試與評估機場地面流量管理策略,提升航空運輸的整體效率與安全性。

 

航空交通模擬編輯工具(Easy Editors)



 

  • easySPACE – 空域編輯器
  • easyPORT – 機場建構編輯器
  • easyRAD – 雷達建構編輯器
  • easySCEN – 情境編輯器
  • easyCRAFT – 飛機性能編輯器
  • easyMEC – 氣象與環境條件建構工具

                      

 
 
圖中為空中交通管制雷達顯示系統(ATC Radar Display System,主要用於監視與管理飛行中的航班,主要特徵分析:
  1. 雷達監視範圍
    • 圖中顯示了同心圓狀的雷達覆蓋範圍,每一層代表不同的距離級別,用於監測飛機的位置。
    • 中心區域是機場或空域監控的中心點,航班靠近此區域時,需要進場或起飛管制。
  2. 航班目標與標籤
    • 畫面中有許多三角形與飛機圖標,這些代表不同航班的位置與航向。
    • 每個航班都附有資料標籤(Data Tag),包含航班號(如 KL477, THY541)、高度(FL200, F130)、航向資訊(CFL, LTAC, GOL 等)。
    • 這些資訊有助於管制員即時掌握飛機的狀況,如飛行高度、計劃航線等。
  3. 雷達工作站介面(Radar Workstation Interface
    • 左側顯示了一個控制面板,為航班選擇或通訊控制區域。
    • 不同航班的資訊以表格方式排列,包括航班識別碼(Flight ID)、目標資訊(Target Info)、高度(Flight Level, FL)、狀態(Status)等,幫助管制員進行快速決策。
  4. 區域分類與航線
    • 圖中不同區域代表不同的管制空域,確保不同雷達管制區能夠有效協調航班運作。
    • 可見多條航線標識(如 G381, GOL, LTAC),這些航路資料有助於航管員識別航班的預計飛行路線,確保空域管理順暢。

 

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