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粤港澳大湾区100公里半径范围内，分布着5个大型机场、1个支线机场，共计11条跑道，2018年飞行总量141万架次，旅客吞吐量超过2.2亿人次，航空业务量居世界著名湾区之首；2030年大湾区内将增加3个大型或支线机场，现有机场也将继续扩建，届时跑道总数将超过20条，湾区空域狭小、飞行复杂，是全球空域最复杂的地区之一。
一、湾区空域现存问题
粤港澳大湾区跨广州和香港情报区，民航管制区主要划设了广州进近管制区、珠海终端管制区、香港进近管制区、广州区域管制区以及香港管制区。大湾区内分布有5个民用机场，1个军民合用机场，2个军用机场和3个通航机场。以深圳宝安机场为中心，相邻主要机场相对位置关系如图1所示。
大湾区空域现状制约了空管保障能力，使空管系统面临无法适应航空运输发展的困境，成为民航运输发展的瓶颈，笔者将存在问题归纳为三大方面：
（一）湾区空域存在结构性缺陷，运行矛盾凸显
在广州进近管制区内，多个机场的进离场航线和80%飞行流量主要集中在机场东侧的英德、平洲、石龙、龙门四点连线范围内；珠海终端区内，多个机场的进离场航线和85%的飞行流量主要集中在石排、连胜围、观澜、黄江四点连线范围内（如图2）。如此狭小空域难以支撑不断增长的空中交通流量，航线相互交错，上升下降频繁，如同蝴蝶效应一样，任何微小的扰动都会带来满池子的波澜。
（二）多机场共用航线和进出口，运行风险大
在航班的走向上，广州白云机场、深圳宝安机场与珠三角内其它机场飞往西南、中南（湘鄂豫）、华北、华东的离场航班在广州进近管制区内共用相同的出口，导致出口处的交通流量过于集中、空域使用自由度下降，管制服务的提供受到很大的限制。随着飞行流量的逐年增加，上述航路与空域的容量有效供给不足逐渐表现出来，尤其在飞行繁忙时段，为控制运行风险，采取流量控制成为一种不得不采取的手段。对于大型枢纽机场来说，空中进出通道的多少和分布状况，直接关系到机场的吞吐量。特别是对多跑道的机场，如果没有足够的、分布合理的空中通道，即使有先进完善的机场设施，也无法充分发挥其效能。
（三）受限于静态空域分割，未能发挥跑道数量优势
白云机场是全国主要航空交通枢纽，由于相邻机场位置关系，白云机场西侧空域使用始终存在局限性，在其它空域用户活动时，难以充分发挥多跑道运行效能。深圳宝安机场第二条跑道已经投入使用，但是深圳宝安机场南侧空域距离香港情报区边界仅30公里左右，使用传统飞行程序无法实施双跑道独立运行，多跑道运行优势难以得到充分利用。这种机场间条块式的分割将带来资源的浪费。
二、解决湾区空域运行问题的大原则
（一）统一规划，创新技术
湾区各机场现有的空域方案已经耕耘多年,空域规划精细程度和空域使用率已经达到较高水平，但还是难以匹配迅猛发展的航空业务量需求。如果仅在现行方案中修改,拆东墙补西墙，难以得到更优结果。因此必须打破藩篱，统一规划。提高空域容量的一个重要因素是缩减间隔，如果采用新的PBN技术规划航路，将使航路航线间隔更小，单位空域容量更大；在确保安全的前提下，充分考虑航空公司的运行特点和效益，采用更多的直飞航路，更合理的上升下降剖面，达到容量和效益最大化。
（二）资源共享，统筹分配
粤港澳大湾区内机场密集，随着飞行量的不断攀升，各机场在空域使用方面的矛盾已日益突出。军航机场和民航机场之间、民航机场内部均存在空域需求无法得到满足、相互制约的窘境。单方面考虑某一方的发展需求必然导致矛盾更为突出，也十分不符合湾区协同发展的理念。因此，应该建立湾区空域资源统一分配制度，将湾区空域作为一个整体进行考虑，从空域资源的最大化利用出发，建立空域使用策略，合理使用湾区内机场群的空域资源。
（三）优化结构，立体使用
现行的湾区空域结构存在结构性缺陷，主要表现为：进出口数量不足、进离场航线相互交织、调配空域严重不足等。未来广州四五跑道、深圳三跑道、香港三跑道的建设，更是 对湾区空域资源提出更迫切的需求。因此应大力推进空域结构调整：一方面避免静态空域占用，推进空域立体化使用，提高空域利用率；另一方面采取分阶段、分步骤的形式推进空域结构调整，先行解决目前十分突出的空域矛盾。
三、大湾区空域规划思路及方案
针对湾区现存的问题，分析各机场基础空域需求，保证其用于起降的最基本的空域需求；研究进离场航线使用范围，确定湾区最小的用于航空脱离或者加入航路的区域管制的空间需求；研究衔接航线的划设原则，将规律的航班流导向各机场的机场区域；设计飞行程序方案，保证各机场运行模式下发挥最大的容量，通过带排序功能的飞行程序结合AMAN/DMAN等管理工具实现程式化运行，减少管制员人因带来的影响，提高安全水平和加速流量。
（一）空域规划
1.机场空域
大湾区内各机场需要一片独占的区域完成航空器从进场转换至进近并完成着陆的过程，须考虑机场所需最小的五边长度、排序空间、进离场分离和穿越空间等。该空间也是飞行程序设计的范围。
按照以上的需求，机场空域的高度可大致定为3600米含以下，根据高距比的要求，范围可定为距离机场约50公里。航空器利用该范围完成排序、使用跑道的选择和转换、进近落地及起飞穿越等工作。
笔者根据大湾区各机场距离的远近，将大湾区机场群分为三个组团（见图3）：广州，深圳+香港，珠海+澳门。分别形成三个独立的机场空域供其使用。
2.区域管制区
区域管制区是指脱离航路的进离场区域管制阶段，正常的飞机巡航运行阶段高度多在10000米上下。据此分析，飞机完成下降-着陆的所需距离在200公里左右。因此规划用于飞机下降-着陆的区域半径应距离机场约200公里。根据大湾区几大机场的位置，分别以广州、深圳、珠海、香港为圆心作200公里的圆，飞机在此范围内完成下降的过程。
空域规划上，在该空域内宜建立各航路的平行航线供落地不同机场的航班流使用。平行航路的设置方式能让航班不受其他机场航空器的影响而自由下降高度，同时流向一致可以避免交叉和对头冲突，不同机场航班流使用不同高度也保证了足够的侧向空间供机动使用。
大湾区的空域范围应控制在200公里的范围为宜（如图4中的绿色圈）。一方面保证足够的运行空间，另一方面保证了飞机在合适的区域连续下降，节能减排，保证了经济效益。
3.终端管制区
衔接机场空域和区域管制区之间为终端管制区，终端管制区配合区域管制区完成衔接航线的部署，并为每个机场提供独立的进离场航线。
终端区规划高度基本在6000米，120公里的水平范围内（如图4中的蓝色圈）。在该范围合理利用水平间隔和垂直间隔建立衔接航线。航空器利用衔接航线和进离场航线完成向各机场归航，同时考虑了飞机的性能，增加航空公司效益。
上述提到区域管制区、终端管制区和机场空域的使用分别对应国际民航组织规定的A,B,C类空域，供区域管制（绿色）、终端管制（蓝色）和机场进离场（黄色）使用，三类空域的立体空间排布如图5所示。
（二）航路规划
1.划设平行衔接航线
区域管制区和终端管制区的航路主要以划设平行航线为要点，使落地不同机场的航班流利用立体空间完成穿越和下降。
如图6所示的例子，平行衔接航线分成3条，分别供往广州（深绿）、深圳（浅绿）和香港（橙色，含飞越）的航班使用。广州航班在进入深绿平行航线后已经具有合适的间隔，可以自由下降。同时，深圳、香港和飞越的航班还处于巡航阶段，广州航班在一定的时间内横向并无其他航空器，安全裕度较大。在深圳飞机到达下降顶点开始下降时，广州的飞机已经下降至并与之保持至少有3000米以上的垂直间隔。相互间毫无影响，落地广州航空器可以向本场机动。
虽然每条航线侧向间隔仅有15-20公里，但是同时具有水平间隔和垂直间隔，此间隔就算在处理特情时也有足够的处置空间。部署合理的衔接航线可以改善目前空间的利用率。
2.确定进离场分离的航线方案
进离场分离是解决大流量运行的法宝，在飞机达到巡航阶段前保持进离场航空器分离并完成交叉穿越非常有必要的。区域管制区和终端管制区会划设足够的进离场分离的航线，减少穿越带来的冲突。如图7所示，蓝色离场航线和绿色的进场航线在区内形成水平或者垂直的间隔，飞机无阻碍的上升至巡航高度，为终端区的容量和流量的提高奠定了基础。
（三）飞行程序设计方案
在独立的机场基础空域内规划各机场进离场程序和进近程序，还包含排序空间和等待空间等等。
1.划设独占的机场使用空间保证运行的效率
各机场的基础空域相对独立，一定程度上解决了现有的航班流相互穿越、相互掺杂的问题，让每个机场有适当的调配空间完成最后航班流的组织。各机场根据运行需求，在不同的高度层可以设定相对独立的基础空域。同时这种独立的飞行程序方案使管制单位的工作更简单。
如图8展示了深圳机场的衔接航路和飞行程序,深圳机场进离场流保持一定的高度（绿色进场航线，蓝色离场航线，3600米以上）通过白云机场空域的上空，白云机场空域内（3600米以下）仅供广州白云机场的进离场程序单独使用，无其他机场的航线在此空间内运行。同时广州白云机场也有衔接航线通过深圳机场空域上空。这样空域的分层使用，既能保证各机场的基本运行空间，又能提高空域的利用率。
香港机场及深圳机场接近飞行情报区边界，可通过“空域代管”分层使用所需空域，图9展示了深圳机场向北运行时的飞行程序, 深圳机场进场流保持一定高度通过香港机场空域的上空（如1500-2400米），突破飞行情报区的限制，此夹层空域可由珠海进近管制中心代管，使得有限的空域资源得到充分利用，充分发挥深圳机场和香港机场三跑道运行效能。
2.采用具备排序功能的飞行程序提高机场流量和容量
图10为广州白云机场的衔接航路和飞行程序。可以看出，绿色进场程序还设计了排序功能。通过PointMerge、S型等排序程序完成进场程序的融合和落地次序的管理。使用以上的程序并配合AMAN等手段将大大提高管制员对间隔的掌握，精细化的调整带来机场容量的提升。
五、结语和建议
本文通过分析大湾区空域运行存在问题，提出空域规划、航线划设、程序设计三个层面的思路和措施，形成了大湾区空域规划一体化的初步方案，是解决湾区航空运行突出问题的一种尝试，该空域规划思路的应用部署需要管制运行模式改变的配合，例如采用欧美国家常用的水平间隔为主的雷达管制调配模式，以体现方案的优越性，还需要配套开展粤港澳三地联合管制运行，实现统一联动的管制运行，提升空域运行效率，有力促进大湾区航空事业发展。
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