112 年 國立成功大學民航研究所《民航概論》

本題主要考查考生對國際民航組織(ICAO)所規範的空域分類標準，以及臺北飛航情報區(FIR)的具體劃分及其適用性。

解題思路：
首先，需要闡述ICAO對空域的分類原則。
接著，針對臺北FIR，說明其具體的空域劃分（A、B、C、D、E、F、G類）。
最後，重點說明A類和B類空域的特性，包括其適用於何種飛航種類(VFR/IFR)以及其空域範圍。

詳解：
國際民航組織(ICAO)將空域分為A、B、C、D、E、F、G六類，以規範不同空域內的飛行規則和服務。這些分類的目的是為了提高空中交通的安全性和效率。

臺北飛航情報區(FIR) 的空域分類：
臺北FIR的空域劃分遵循ICAO的標準，主要包括以下幾類（詳細劃分請參考相關航圖）：

• A類空域: 通常指高空航路，適用於儀表飛航規則(IFR)的航班。
• B類空域: 通常指涵蓋主要機場周邊一定範圍的空域，適用於VFR和IFR航班，但有嚴格的管制要求。
• C類空域: 適用於VFR和IFR航班，提供空中交通管制服務，並將IFR航班與VFR航班分離。
• D類空域: 適用於VFR和IFR航班，提供空中交通管制服務，但只對IFR航班提供分離服務。
• E類空域: 適用於VFR和IFR航班，IFR航班在此類空域內需要遵守最低雷達垂直間隔(MRVA)或最低天氣間隔(MWA)的規定，VFR航班在此類空域內可與IFR航班共存，但需自行保持目視間隔。

本題考查考生對於民航飛機監視系統的認知，以及對MH370事件的理解，特別是飛行器失聯後，民航飛機的監視機制及其潛在的限制。

解題思路：
首先，概述MH370事件的關鍵點，即通訊設備被關閉導致失聯。
接著，詳細列舉現今民航機的主要監視方法和系統。
最後，針對每一種監視方法或系統，分析其潛在的限制和缺點，特別是當這些系統被蓄意干擾或故障時的後果。

詳解：
2014年馬來西亞航空MH370班機的失蹤事件，凸顯了現有民航飛機監視系統在面對惡意干擾或故障時的脆弱性。機組人員關閉應答器(transponder)等通訊設備，使得航班從雷達監視中消失，造成了長期的搜救困難。

現有民航機的主要監視方法與系統：

1. 二次雷達系統 (Secondary Surveillance Radar, SSR)：

   • 運作方式： 地面雷達站發出詢問訊號，詢問詢答器(transponder)回傳包含飛行高度、識別碼(squawk code)等資訊的訊號。
   • 監視功能： 提供飛機的航跡、高度、速度和識別資訊。
   • 限制與缺點：
     • 訊號易受干擾或關閉： MH370事件即是最佳例證，應答器可被蓄意關閉，使飛機從雷達上消失。
     • 涵蓋範圍有限： 地面雷達站的訊號傳輸距離有限，尤其是在海洋或偏遠地區，監視能力會下降。
     • 資訊有限： 僅提供基本飛行資訊，無法提供更詳細的飛機狀態或位置資訊。

2. 自動相關監控廣播系統 (Automatic Dependent Surveillance-Broadcast, ADS-B)：

   • 運作方式： 飛機上的導航系統(如GPS)計算出自身的位置、速度、航向等資訊，並透過廣播方式發送出去。地面接收站和空中的其他飛機都可以接收這些資訊。
   • 監視功能： 提供比二次雷達更精確、更全面的飛機位置、速度、高度等資訊，並可實現機載防撞系統(TCAS)的協調功能。
   • 限制與缺點：
     • 依賴導航訊號： ADS-B的精確度取決於其導航訊號的穩定性，例如GPS訊號可能受干擾或失效。
     • 訊號易受干擾： 雖然ADS-B的訊號不易被單純關閉，但仍可能受到惡意干擾(jamming)或欺騙(spoofing)。
     • 全球部署仍在進行中： 雖然已廣泛應用，但全球範圍內的ADS-B接收網絡仍需持續完善，特別是偏遠地區。
     • 缺乏強制性法規： 過去部分地區對ADS-B的強制安裝和使用規定尚不完善。

3. 衛星通訊系統 (Satellite Communication, SATCOM)：

   • 運作方式： 透過衛星與地面站進行雙向通訊，可傳輸語音、數據（如ACARS）甚至影像。
   • 監視功能： 允許飛機與地面進行實時數據交換，包括飛行狀態、位置報告等。
   • 限制與缺點：

本題考查考生對國際民航組織(ICAO)的認識，包括其組織職責以及與各國民航主管機關（以我國民航局為例）之間的關係。

解題思路：
首先，闡述ICAO的性質與定位。
接著，詳細列舉ICAO的主要職責。
最後，說明我國民航局(CAA)與ICAO之間的互動關係，特別是ICAO如何影響CAA的運作。

詳解：
國際民航組織(ICAO)是一個聯合國的專門機構，負責協調和管理全球民用航空的發展。其宗旨是確保民用航空安全、效率和可靠性的有序發展。

ICAO 的主要職責：

1. 制定國際民航標準和規範： ICAO制定了國際民航公約（芝加哥公約）及其附件，這些附件包含了全球通用的航空安全、安保、運輸、環境保護等方面的標準和建議措施(Standards and Recommended Practices, SARPs)。這些標準涵蓋了飛機設計、運營、飛行員執照、空中交通管制、機場運營等多個方面。
2. 促進國際航空運輸的健康發展： ICAO負責協調各國在國際航空運輸方面的政策，鼓勵各國之間建立公平、合理的國際航線和服務，維護航空運輸市場的穩定。
3. 確保航空安全與安保： 這是ICAO的核心職責之一。ICAO通過制定嚴格的安全標準和檢查機制，幫助各成員國提升航空安全水平，防止航空器被非法干預。
4. 推動航空技術進步： ICAO鼓勵和協調各國在航空技術研發和應用方面的合作，推動新技術的發展和應用，以提高航空運輸的效率和環境效益。
5. 解決國際航空爭端： 在成員國之間發生航空運輸爭議時，ICAO可以提供調解或仲裁的服務。
6. 培訓和能力建設： ICAO在全球範圍內開展航空培訓，幫助發展中國家提升其航空管理和運營能力。
7. 環境保護： 隨著航空運輸的發展，環境問題日益突出。ICAO積極推動制定減少航空器噪音和排放的標準，並協調各國應對航空活動對環境的影響。

我國民航局(CAA) 與ICAO 的關係：

本題考查考生對航空安全設備的理解，特別是地面接近警告系統(GPWS)的運作原理、模式劃分，以及不同警示等級的判斷。

解題思路：
首先，解釋GPWS系統的總體目的，即降低CFIT風險。
接著，闡述GPWS的運作機制，即如何透過各種感測器和數據，判斷飛機是否處於危險的接近地面狀態。
然後，詳細列舉GPWS包含的各種運作模式(Mode)，並簡要說明每種模式的觸發條件。
最後，區分哪些警訊屬於「警告」(Warning)等級，哪些屬於「提醒」(Alert)等級。

詳解：
地面接近警告系統(Ground Proximity Warning System, GPWS)是一種安裝在民航飛機上的重要安全設備，其主要目的是通過預測和及時警告，來降低「可控飛行撞地」(Controlled Flight Into Terrain, CFIT)的風險。CFIT是指飛機在機組人員的完全控制下，但由於各種原因（如迷航、惡劣天氣、機組人員判斷失誤等）撞擊地面、山脈或其他障礙物的事故。

GPWS 的運作機制：

GPWS系統通過接收來自飛機上的各種感測器數據，進行實時的計算和分析，以判斷飛機是否處於危險的接近地面狀態。這些感測器數據通常包括：

• 無線電高度計 (Radio Altimeter)： 提供飛機距離地面的實際高度。
• 空速管 (Air Data Computer)： 提供空速、馬赫數等資訊。
• 導航系統 (Navigation System)： 提供飛機的位置、航向、速度等資訊（如GPS、慣性導航系統INS）。
• 起落架和襟翼狀態感測器： 判斷飛機的配置狀態。
• 飛行控制系統數據： 判斷飛機的俯仰角、滾轉角等姿態信息。

GPWS系統會將這些數據與預設的安全參數進行比較。例如，如果飛機的高度快速下降，而無線電高度計顯示高度非常低，同時起落架未放下、襟翼未展開（表明飛機未處於正常起降狀態），且空速較低，則系統會判斷存在CFIT的風險，並發出警告。

GPWS 的運作模式 (Mode)：

現代的GPWS系統通常包含多種運作模式，以應對不同的危險情境。這些模式的觸發基於不同的數據組合和邏輯判斷：

• Mode 1: Excessive Descent Rate (過度的下降率)： 當飛機在低高度時，下降率過高，且沒有明顯減速的跡象。
  • 觸發條件：飛機在低於一定高度（例如2500英尺AGL）時，下降率超過預設閾值。
• Mode 2: Excessive Terrain Closure Rate (過度的地形接近率)： 當飛機在低高度時，下降率與地形的接近率都非常高，且沒有減速的跡象。
  • 觸發條件：飛機在低於一定高度時，下降率和地形接近率都超過預設閾值。
• Mode 3: Altitude Loss After Takeoff (起飛後高度損失)： 當飛機在起飛後，高度突然下降，表明可能發生發動機失效等情況。
  • 觸發條件：飛機在起飛後（通常在一定高度和時間內），高度開始下降。
• Mode 4: Unsafe Terrain Clearance (不安全的離地高度)： 當飛機在低空飛行時，其離地高度低於預設的安全標準，且起落架或襟翼未處於正確的配置狀態（表明飛機未準備著陸）。
  • 觸發條件：飛機在低於一定高度時，離地高度過低，且起落架未放下或襟翼未展開。