空管的工作主要是组织引导地面和空中的交通流量,那么我们是怎么对航空器的身份进行识别的呢?
空中交通管制(ATC,Air Traffic Control)是地面管制员(ATC Controller)提供的服务,他们直接指挥相关地面和空中的航空器,并为它们提供咨询服务。全世界范围内,空中交通管制的主要目的是防止碰撞、组织和引导空中交通流量,并为飞行员提供信息和支持。在某些国家,空中交通管制也扮演安全或防御的角色,由*队军**进行运作。
总的来说和航空器的识别相关的内容包括4个:注册号、航空器识别、A模式代码、S模式地址。
注册号Registration Mark
根据国际民航组织ICAO的《芝加哥公约》,所有民用航空器均需要注册于相应国家的航空管理局,并且同一时间只能进行一个注册。注册号包含字母数字,并且能表达航空器国籍信息。
注册号最早来源于1913年伦敦举行的国际无线电报会议制定的《无线电呼号》。第一次明确航空器注册号是1919年巴黎举行的国际航空导航会议签署的《1919巴黎公约》,其中规定了注册号由“国籍+连线符+4位字符”构成。
当时中华民国被分配的国籍号为“X”,当时航空器的注册号类似“X-Cxxx”,这种形式在1928年进行过一次修订,之后根据《芝加哥公约》,ICAO于1947年在公约的《附件7-航空器国籍和注册号》中进行了相关的规定。当前中国国籍(包括香港和澳门)统一“B”。因为历史原因,中国大陆注册号形式为“B-xxxx”,中国香港为“B-Hxx”、“B-Kxx”、“B-Lxx”,中国澳门为“B-Mxx”,中国台湾为“B-xxxxx”。
注册号类似于航空器的“牌照”。一般标注于航空器的尾翼附近,因此也被称为“机尾号Tail Number”。

霸气的 B-2447
航空器识别Aircraft Identification
ICAO在《Doc4444 空中导航服务程序-空中交通管理》中对航空器识别Aircraft Identification进行了如下定义:
航空器识别:和航空器 呼号 相 一致 或 等效 的一组字母、数字或其组合的编码。长度不超过7个字符。
呼号
航空器呼号 Call Sign为无线电通信时用以识别航空器的代号。根据航班性质以及各个国家规定呼号也不尽相同。
PS:ICAO给航空公司分配了航空公司代号(airline designator)。由两部分组成:三字码代号(three-letter designator)和无线电代号(telephony designator)。例如:中国南方航空公司三字代号为CSN,无线电代号为China Southern。
ICAO在公约的《附件10-航空电信 卷II》中对航空器的完整呼号Full Call Sign进行了规定,包括以下三类:
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A类:对应于航空器注册号的字符;
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B类:航空器运营机构无线电代号加上注册号后四位字符;
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C类:航空器运营机构无线电代号加上航班识别。
上述除了C类,在管制单位和航空器运营机构协商一致的情况下可以使用缩略呼号Abbreviated Call Sign,包括以下:
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A类:注册号第一个字符加上至少(完整)呼号的最后两个字符;
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B类:航空器运营机构无线电代号加上至少(完整)呼号的最后两个字符;
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C类:无缩略形式。
其中商用运输航空使用最广泛的是C类,而其中的航班识别Flight Identification通常使用的是航班号Flight Number(类似于CSN 3538中的3538)。
一致或等效
例如下表的例子中A类为航空器识别和呼号一致的情况,C类为航空器识别中用三字代号取代呼号中无线电代号的等效情况。

呼号和航空器识别
因此,航空器识别可以是航空器的注册号,也可以是呼号。前者适用于非常规计划航班,后者适用于常规计划航班。
在实际的场景中,一个航班不论通用航空抑或是商用运输航空,在执行之前都需要提交一份相关的飞行计划给空中交通管制部门。飞行计划具有一个统一的格式,包含该航班执行过程中的所有信息,其中第7项为航空器识别。在航班执行时,航空器通过S模式技术给出其航空器识别信息,管制部门将收到的航空器识别和飞行计划对比即可关联并识别飞机。

飞行计划第7项为航空器识别
但是,因为全球的民用航空的发展并不均衡,基础设施并不完全一致。比如有很多地区S模式仍然不够完善,因此这些地区的管制员就不能通过相应的技术获得航空器识别信息。所以他们要依赖一种在民航业使用了很多年,来自于二次大战期间的技术——A模式代码。
A模式代码Mode A Code
民用航空发展的早期,管制员为了对空中的航空器进行有效识别,借用二次大战期间发明的敌我识别系统IFF,发明了机载应答机技术。该技术通过地面二次雷达发射编码的脉冲向空中进行广播询问,机载应答机接收到相应询问后产生编码的应答信息,其中用于目标识别的编码信息称之为A模式,又称为二次代码。
A模式包含一个两脉冲F1-F2构成的框架(Frame Pulse),间隔20.3us。在框架内部包含12个脉冲,这12个脉冲被分为ABCD共4组,每组包含3个脉冲,可以表示二进制的000-111,也就是十进制的0-7(早期航空器数量较少的时候只有AB两组,后来随着航空器增多扩充为ABCD四组)。所以最终对A模式的解码包含了4096个编码,从0000-7777。

A模式代码
A模式代码的使用在全球范围内没有一个完整的统一规定,可以由各个国家和地区按照自己的规划和使用习惯来规定。但是ICAO也规定了几个特殊的代码:
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7500,表示被劫持,Aircraft Hijacking;
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7600,表示通信故障,Radio Failure;
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7700,表示紧急状态,Emergency;
A模式代码的指配由指挥席的管制员发送指令实施。比如“南航3538,应答机5335”指令,“南航3538”就是来自于飞行计划的航空器识别,“应答机5335”表示将应答机A模式代码改为“5335”。相应的英文指令为“China Southern 3538,Squawk 3538”。
在飞行过程中,每一个管制空域的要求以及被分配的代码情况都不相同的,所以航空器从一个空域进入相邻空域时一般都会更改A模式代码。
Squawk术语来源于IFF应答机。当时英国的IFF应答机代号为“Parrot”,指挥员发送指令“Squawk your Parrot”和“Strange your Parrot”来指示飞行员开启和关闭应答机。之后“Squawk”被沿用至今。
7500、7600、7700代码由飞行员根据实际情况直接设定,地面管制员不得分配该代码。0000代码在实际情况中不使用,7777一般作为测试应答机用来协助监测地面二次雷达系统。
S模式地址Mode S Address
随着航空器越来越多,开始出现A模式代码不够、基于A模式的监视无法贯穿航班全程、雷达询问率过高导致无线电频率资源紧张等等。解决这些问题的办法就是S模式(Mode Selective)的使用。
S模式技术使用了离散寻址的方法,可以使用较低的询问率获得较多的信息,信息中就包括航空器识别。其核心之一就是由ICAO统一分配的S模式地址,该地址使用于S模式机载应答机上。几乎所有的S模式应用都构建在S模式地址之上,S模式地址为S模式应用中对航空器的唯一识别信息。S模式地址由24位(16777214)构成,可以满足全球民航的使用,包括运输航空和通用航空。中国地址码段:0111 10xx xxxx xxxx xxxx xxxx,相应地址用十六进制表示为:78xxxx-7Bxxxx,共262144个地址。

左上角A4177为A模式代码,右下角CAL732为航空器识别
综上所述,我们在对空*特中**定航空器进行识别的时候就可以通过飞行计划中的航空器识别信息和飞机给出的航空器识别信息就行比对识别;如果管制单位的技术不支持S模式则通过A模式代码进行识别。