CC BY
9
Секция
«ТЕХНИЧЕСКАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЭЛЕКТРОСИСТЕМ И АВИОНИКИ»
УДК 629.7.08
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВНЕДРЕНИЯ КОНЦЕПЦИИ CNS В СИСТЕМУ МОНИТОРИНГА ATM
А. Р. Акзигитов, А. С. Андронов, Д. В. Дмитриев*, А. В. Афанасьева
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
Е-mail: gerundiy48@gmail.com
Статья посвящена рассмотрению одной из актуальных тем в авиации - улучшение мониторинга воздушных судов. Рассматривается улучшение системы АТМ мониторинга воздушных судов и внедрение концепции CNS с систему для увеличение эффективности всей системы в целом.
Ключевые слова: мониторинг, обнаружение, гражданская авиация, воздушное судно.
THE EFFECTIVENESS OF THE IMPLEMENTATION OF CNS IN THE SYSTEM
MONITORING ATM
A. R. Akzigitov, A. S. Andronov, D. V. Dmitriev*, A. V. Afanaseva
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation Е-mail: gerundiy48@gmail.com
The article is devoted to the consideration of one of the topical issues in aviation - improvement of aircraft monitoring. The improvement of the ATM aircraft monitoring system and the introduction of the CNS concept with the system to increase the efficiency of the whole system in general.
Keywords: monitoring, detection, civil aviation, aircraft.
Важным элементом поддержания жизнеспособности гражданской авиации является создание безопасной, эффективной и экологически стабильной аэронавигационной системы на глобальном, региональном и национальном уровнях [1]. Для этого требуется система организации воздушного движения, позволяющая оптимальным образом использовать расширенные возможности, обусловленные техническим прогрессом. Концепция ICAO предусматривает разумное сочетание спутниковой техники и самых современных систем прямой видимости для достижения оптимального результата в целом [2]. Предполагается, что в будущем связь с воздушными судами будет все в большей степени осуществляться посредством передачи данных. Это позволит использовать более прямые и эффективные линии связи между наземными и бортовыми системами. Для удовлетворения потребностей поставщиков обслуживания воздушного движения и пользователей ICAO одобрила структуру систем связи, которая обладает широкими возможностями - от передачи основных данных с низкой скоростью до высокоскоростной передачи данных и речевых сообщений на основе использования глобально интегрированных систем связи «воздух-земля» и «земля-земля».
ICAO одобрила концепцию требуемых навигационных характеристик (RNP), определяющую возможность, а не систему, которой должно обладать воздушное судно для осуществления навигации в некотором районе воздушного пространства.
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ АВИАЦИИ И КОСМОНАВТИКИ - 2018. Том 2
Такая возможность могла обеспечиваться за счет внедрения глобальных навигационных спутниковых систем (GNSS). GNSS сможет обеспечивать навигационное обслуживание с высокими уровнями целостности и точности, будет приемлема для использования в качестве единственного средства навигации на маршрутах, в узловых диспетчерских районах, а также при выполнении неточных заходах на посадку, и возможно, точных заходах на посадку и посадок в условии категории I. В соответствии с разработками ICAO планом перехода с ILS на MLS микроволновая система посадки (MLS) считается стандартной системой для обслуживания точных заходов на посадку и посадок.
Внедрение зональной навигации невозможно без совершенствования системы связи, навигации, наблюдения и организации воздушного движения (CNS/ATM) [3]. Далее рассмотрено совершенствование CNS/ATM. Основная цель концепции CNS/ATM - удовлетворение возрастающих потребностей авиационного сообщества в эффективном использовании воздушного пространства.
Ключом модернизации всей системы аэронавигации в широком смысле этого слова является модернизация ATM в целях повышения гибкости и эффективности использования воздушного пространства и улучшения показателей безопасности и регулярности полетов.
Новая организация воздушного движения базируется на основе концепции CNS. Модернизация ATM является обоснованием инвестиций в модернизацию CNS, МЕТ и AIS. Отставание CNS от ATM в принципе недопустимо.
Модернизация системы CNS/ATM требует инвестиций государств, международных институтов и авиакомпаний. От преимуществ новой ATM в конечном итоге выиграют все пользователи воздушного пространства и все инвестиции со временем окупятся.
Цели модернизации системы ATM:
1) увеличение пропускной способности системы и использование всех ресурсов ATM для удовлетворения спроса на авиаперевозки;
2) предоставление равных возможностей на полеты всех типов ВС;
3) повышение эффективности системы в части предоставления аэронавигационной и метеорологической информации пользователям;
4) расширение навигационных возможностей ВС, позволяющих совершенствовать схемы вылета и захода на посадку;
5) более активное участие пользователей в процессах принятия решения при ATM, включая диалог компьютеров «воздух - земля» при согласовании параметров полета;
Направления модернизации ATM, требующие модернизации CNS, следующие:
1) повышение уровня и эффективности обмена данными ми, воздушными судами и органами ATS (ATN с использованием VDL, AMSS, CPDLC, ACARS);
2) расширение функции наблюдения путем использования информации о местоположении воздушных судов, получаемой от бортовых систем (Ads, ADS-B для целей ATS);
3) расширение возможностей наземных систем обработки данных, что позволит:
- повысить точность навигации в четырех измерениях (GBAS, 4D RNP);
- более активно применять предпочтительные для авиакомпаний профили полета на всех этапах полета (RNAV, VNAV, TNAV);
- расширить возможности обнаружения конфликтных ситуаций в полете (ADS) и на земле (A-SMGCS), автоматической передачи рекомендаций экипажу по предотвращению столкновений (типа RA TCAS) и быстрой адаптации к меняющейся воздушной обстановке (повышение уровня Mode S).
Основные направления совершенствования связи:
1) ведена сетка частот с дискретностью 8,33 кГц, что позволило использовать большее количества каналов речевой связи и обмена данными в УКВ диапазоне;
2) получен первый опыт использования AMSS для обмена данными и речевой связи в некоторых частях региона;
3) в районах с высокой плотностью движения планируется введение линии передачи данных с использованием ответчика ModeS;
4) начало использования ATN для обмена цифровыми данными по разнотипным линиям связи «земля-земля» и «воздух-земля» между летными экипажами, диспетчерами ОВД, эксплуа-тантами, службами аэропортов и т. д.
Секция «Техническая эксплуатация электросистем и авионики»
Существующая наземная система связи (сеть авиационной фиксированной электросвязи AFTN) является ограниченной с точки зрения пропускной способности, целостности данных, способности обрабатывать различные формы цифровых сообщений и осуществлять обмен данными. Предусмотрена эволюция этой системы в полномасштабную сеть авиационной электросвязи ATN, в основу которой положена модель взаимосвязи открытых систем Международной организации по стандартизации (ISO-OSI).
Внедрение линий передачи данных «воздух - земля» наряду с достаточно точными и надежными бортовыми навигационными системами позволяет предоставлять информацию о месте ВС в тех районах, где невозможен радиолокационный контроль полета или необходимы крупные инвестиции для его осуществления.
При осуществлении функции ADS в целях ATS с борта ВС по линии передачи данных автоматически передается информация, полученная от бортовых навигационных систем. Как минимум, эта информация содержит данные о местоположении в четырех измерениях. По мере необходимости может предоставляться и дополнительная информация (вектор скорости, курс, крен, тангаж, активный план полета).
Библиографические ссылки
1. Концепция и системы CNS/ATM в гражданской авиации / В. В. Бочкарев, В. Ф. Кравцов, Г. А. Крыжановский и др. ; под ред. Г. А. Крыжановского. М. : Академкнига, 2003. 415 с.
2. Пятко С. Г. Методы повышения точности прогнозирования траекторий : дис. ... канд. техн. наук: 05.22.13 / Академия ГА. Л., 1985. 256 с.
3. Неделько С. Н. Разработка методов повышения надежности управления воздушным движением при отказах наземных радиотехнических средств : дис. ... канд. наук: 05.22.13 / Академия ГА. Л., 1986. 256 с.
© Акзигитов А. Р., Андронов А. С., Дмитриев Д. В., Афанасьева А. В., 2018
