Научная статья на тему 'Интеграция и автоматизация процессов выполнения полетов и управления воздушным движением'

Интеграция и автоматизация процессов выполнения полетов и управления воздушным движением Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
1173
168
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Шестаков Иван Николаевич

Концепция CNS/ATM подразумевает значительное увеличение интенсивности воздушного движения. При этом физические возможности диспетчера как человека не меняются и ограничены. Предлагается интегрировать в единый автоматизированный процесс полета с элементами автоматики работу бортовых автоматизированных систем управления полетом и автоматизированных систем УВД, Автоматизация процесса полета снизит нагрузку, уменьшив переговоры и пультовые операции диспетчера и экипажа, а также исключит ошибки, связанные с неоднозначной передачей и восприятием команд.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Integration and automation of processes of performance of flights and managements of air movement

Concept CNS/ATM means substantial growth of intensity of air movement. So that dispatcher's physical opportuni-ties do not vary and are limited. It is offered to integrate the work of the onboard automated control systems of flight and the automated systems of the Department of Internal Affaire into the uniform automated process of flight with elements of automatics. Automation of process of flight reduces negotiations and panel operations of the dispatcher and crew, and also excludes the mistakes, connected with ambiguous transfer and recognition of commands.

Текст научной работы на тему «Интеграция и автоматизация процессов выполнения полетов и управления воздушным движением»

2006

НА УЧНЫЙ ВЕСТНИК МГТУ ГА сер. Радиофизика и радиотехника

№ 107

УДК 629.7.051-52: 656.7.052

Интеграция и автоматизация процессов выполнения полетов и управления воздушным движением

И.Н. ШЕСТАКОВ

Статья представлена доктором технических наук, профессором Слепченко П.М.

Концепция CNS/ATM подразумевает значительное увеличение интенсивности воздушного движения. При этом физические возможности диспетчера как человека не меняются и ограничены. Предлагается интегрировать в единый автоматизированный процесс полета с элементами автоматики работу бортовых автоматизированных систем управления полетом и автоматизированных систем УВД. Автоматизация процесса полета снизит нагрузку, уменьшив переговоры и пультовые операции диспетчера и экипажа, а также исключит ошибки, связанные с неоднозначной передачей и восприятием команд.

ВВЕДЕНИЕ

Для авиакомпаний стоимость топлива имеет огромное значение, т.к. является основной динамической составляющей цены билета. Удельный вес расхода на авиационное топливо, по данным [1], в 1972 г. составлял 11% и 29% в 1981 г. В этот период произошло два энергосырьевых кризиса: 1973-1974 г. и 1979-1980 г., сопровождающиеся резкими скачками стоимости на нефть (10 и 123 цента за галлон США соответственно в 1971 г. и 1981 г.). В настоящее время доля топливной составляющей в цене авиационного билета мировых авиакомпаний составляет более 60%. Это означает, что авиакомпании большую часть времени (60%) работают на нефтяные компании. Потери мировой авиаиндустрии за 2005 г. из-за повышения цен на топливо по данным [2] составили 6 млрд. долларов, а американские авиакомпании потеряли 10,8 млрд. долларов. Сократить убытки отрасли поможет повышение цен на билеты и снижение зарплаты сотрудников, а также мероприятия снижающие долю топливной составляющей в авиационных перевозках. Чтобы снизить долю топливной составляющей необходимо выбрать пути эффективного использования ВС и экономии топлива: полеты из пункта А в пункт Б по прямой и на экономичных эшелонах, увеличение процента занятости кресел, увеличение пропускной способности ВПП и аэродромных площадей. В 1971 г. на Десятой Аэронавигационной конференции ICAO была принята концепция CNS/ATM (Navigation, Communication and Surveillance / Air Traffic Management), которая появилась в результате многолетних комплексных исследований. Базовой идеей, сформировавшей структуру современного представления развития гражданской авиации, явилась глобализация в масштабах земли или, по крайней мере, континентов аэронавигационного обслуживания с использованием спутниковых технологий, что в свою очередь стимулирует развитие каждой составляющей аббревиатуры CNS/ATM.

Концепция CNS/ATM, одобренная 29 сессией Ассамблеи ICAO в 1992 г., предполагает значительную реорганизацию деятельности гражданской авиации и затрагивает практически все процедуры связанные с информационными потоками в авиации, изменяет традиционные представления о функционировании системы гражданской авиации и знания проходящих процессов. При этом, как показывает аналитическое моделирование, проведенное ГосНИИ «Аэронавигация», внедрение перспективной системы CNS/ATM снижает риск тяжелых авиационных происшествий в 6 раз, а с учетом применения TCAS вероятность столкновения ВС уменьшится более чем на порядок.

1. НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ КОНЦЕПЦИИ CNS/ATM

1.1. NAVIGATION

Развертывание к середине 90 годов XX столетия глобальных спутниковых радионавигационных систем (СРНС) ГЛОНАСС и GPS явилось первым шагом на пути реализации концепции.

Перенос радионавигационных точек (РНТ) с земли в космос позволил более эффективно использовать воздушное пространство: спрямить и увеличить количество маршрутов полета. Для того чтобы «не заблудиться» ВС вовсе необязательно следовать по оборудованной РНТ трассе. Достаточно на борту ВС иметь приемник СРНС. Полет с использованием приемника СРНС может проходить по кротчайшему расстоянию между пунктами (рис. 1), т.е. по ортодромии.

Аэропорт \

Линия пути с использованием оборудования СРНС

Аэропорт

прилета

Ж.

Аэропорт рудования СРНС

вылета \ _ =*='*'= ===Ч?'А и

П;

▲ - РНТ

- ВПП

Линия пути с использованием оборудования трасс

V'

Рис.1. Полет по трассам и полет по прямой

Определение координат ВС в СРНС. В спутниковых радионавигационных системах ГЛОНАСС/NAVSTAR (GPS) используется дальномерный способ определения координат, основанный на измерении наклонной дальности до космического аппарата (КА) путем измерения задержки его сигнала относительно собственного опорного генератора [3]. Для определения пространственных координат ВС требуется проводить четыре независимых измерения и решить систему из 4-х уравнений:

DKAi =V (Xi-X)2 + (y,-Y)2 + (Zi-Z)2 + c At + Щ ,i = 1...4, (1)

где DKAi - измеренная псевдодальность: DKAi= c tj, где tj - время задержки, т.е. время прохождения ЭМИ от i КА до потребителя; X, Y, Z - искомые координаты ВС; xi yi, zi - априорно известные координаты i КА; с - скорость распространения электромагнитного излучения (ЭМИ); At -смещение шкалы времени опорного генератора ВС относительно системного времени; 8Di -погрешности определения псевдодальности до i КА.

После вычислений пользователь получает трехмерный вектор координат ВС. Существуют и другие методы получения координат ВС, например, разностно-дальномерный, разностнофазовый, методы дифференциальных вычислений. Точность этих вычислений колеблется от нескольких сантиметров до десятков метров, что не всегда позволяет решить практические задачи, в том числе и автоматизированную посадку ВС. Погрешность вычислений уменьшают снижением ошибок, вызванных геометрическим фактором, за счет увеличения группировок спутников и возможностью использовать спутники от различных систем. Европейские государства объединились в союз для развертывания к 2010 г. собственной орбитальной группировки Gflileo, состоящей из 30 спутников. Япония тоже разрабатывает собственную систему глобального позиционирования QZSS (Quasi-Zenith Satellite system). Увеличение числа КА позволяет повысить надежность использования СРНС для навигации и снизить риск потери сопровождения необходимого для расчетов количества спутников.

Развитие СРНС позволяет повысить эффективность использования воздушного пространства: уменьшится время полета; увеличится пропускная способность каждого элемента воздушного пространства, аэродромных площадей и экономически выгодных эшелонов (9100 ... 12100 м). В конечном итоге увеличится вероятность воздушной перевозки с меньшими затратами в заданную точку и время.

1.2. COMMUNICATION

Проблемы аэронавигации с развертыванием СРНС были решены, гипотетически пропускная способность воздушного пространства со стороны навигации не ограничена, но без изменения существующей системы связи использовать эти возможности в полной мере кажется проблематично. Например, установление «голосом» контакта между экипажем и диспетчером при входе ВС в зону обслуживания ОВД, используя стандартные сообщения, происходит примерно 20 сек. При этом канал голосовой связи используется для передачи только одним абонентом. Другие абоненты должны ожидать очереди выхода на связь либо использовать другие дополнительные каналы, а это невозможно по причине переполнения спектра, основанного на частотном делении, выделенных для авиации радиочастот. Необходимо изменить подходы в организации эффективного использования существующих средств коммуникаций для обеспечения устойчивого соединения требуемого количества абонентов. В концепции эта проблема решается изменением способов доставки информации, при которых могут быть задействованы любые линии передачи данных (ЛПД) и любые свободные каналы: радиочастотный (прямой видимости, наземной или спутниковой ретрансляции), наземные линии передачи данных (Internet, Phone Line), Wi-Fi, WiMAX. Предусматривается сетевое сопряжение разнородных каналов, основанное на цифровой обработке информации и унификации протоколов, что позволяет автоматизировать адресацию и маршрутизацию в сетях. Например, сетевой протокол X.25 [4], разработанный в 1976 г., обеспечивает надежную передачу данных независимо от типа системы изготовителя или пользователя. Конечным этапом доставки информации на ВС может служить организация формализованного слотового способа обработки (подготовки) информации, применяемого в ADS (automatic dependant surveillance - автоматическое зависимое наблюдение).

Автоматическое зависимое наблюдение (АЗН) является методом наблюдения, при котором ВС (или любой другой эмиттер) автоматически по линии передачи данных периодически предоставляет конкретному (контрактное АЗН-К) или любому (радиовещательное АЗН-В) потребителю информацию о себе. ICAO определило следующие элементы минимального набора информации, который должен передаваться любым эмиттером АЗН-В: категория эмиттера, идентификатор эмиттера, широта, долгота, высота, идентификационный индекс воздушного судна (при наличии), показатель качества (UK/FOM). При АЗН-В возможно организовывать периодическую передачу информации пользователям. Основу реализации АЗН-В на базе УКВ ЛПД режима 4, составляет функциональный блок-транспондер (рис.2), содержащий в себе приемник GNSS, связной процессор и УКВ приемопередатчик режима 4. Метод самоорганизующегося многостанционного доступа с временным разделением (STDMA) лежит в основе реализации функционирования АЗН. Суть его заключается в том, что цифровые данные передаются по стандартному каналу шириной 25 кГц. Общее время разбивается на временные слоты (примерно 4500 слотов), каждый из которых может использоваться транспондером для трансляции данных (рис. 3).

Рис. 2. Предлагаемая принципиальная схема транспондера

При реализации АЗН-В УКВ ЛПД режима 4 каждым транспондером осуществляется передача плана его трансляции, чем обеспечивается общий план распределения слотов, что позволяет каждому транспондеру планировать свою передачу только в свободные слоты, исключая передачу данных несколькими транспондерами одновременно. При этом задействован всего один

канал связи. Аппаратура предоставляет 4500 слотов в минуту, которые могут быть заняты, например, одним транспондером (частота обновления информации о ВС 4500 раз в минуту) или 4500 транспондерами (частота обновления информации о ВС один раз в минуту). Частота обновления может регулироваться и быть избирательной.

Рис.3. Зависимость частоты обновления информации от количества потребителей

В результате применения такого самоорганизующегося протокола УКВ ЛПД режима 4 (рис. 4) не требуется какой либо наземной инфраструктуры для поддерживания видов связи «воздух-воздух», «воздух-земля» и при этом обеспечивается выполнение всех эксплуатационных требований к АЗН-В и высокая пропускная способность. Универсальность подхода при решении задач передачи данных позволяет наращивать пользователей и расширять сферу передаваемой информации по каналам АЗН [5]. Единственным требованием к передаваемой информации является ее совместимость (структурированность) со слотами.

1 2 ... ... 1 ... ... п

л.\\\

л.\\\

л.\\\

л.\\\

л.\\\

л.\\\

л.\\\

л.\\\

ч\\\^

ч\\\^

ч\\\^

ч\\\^

ч\\\^

4500 слотов / минуту

- слоты, используемые метеоинформацией

- слоты, используемые под навигационную информацию от ВС1

- слоты, используемые под навигационную информацию от ВС2

- слоты, используемые под техническую информацию от ВС2

- свободные слоты

1, 2, ... 1 ... п - порядковый номер слота: п = 4500

Рис. 4. Представление самоорганизации использования слотов

Решение составляющей концепции Communication сложно не только в техническом и материальном аспекте. Communication это ядро концепции вокруг которого все происходит и контролируется: анализ, маршрутизация, контроль целостности информации и ее доставка потребителю. Поэтому возникает проблема безопасности информационных потоков: угроза незаконного вмешательства с целью рассогласования всей системы или несанкционированного доступа с целью получения и изменения коммерческой информации. В Интернете проблему удаленного доступа к корпоративной информации решают различными технологиями защиты, например, с помощью широко распространенного способа виртуальных туннелей. Технология VPN (Virtual Private Network) являясь одним из представителей виртуальных туннелей, решает задачу защиты от несанкционированного доступа методом шифрования информации. Любое решение по защите информации сталкивается с решением другой проблемы - своевременности получения информации абонентом.

1.3. SURVEILLANCE

Если представить себе, что при многократно возросшей пропускной способности ВП каналы связи (ЛПД) удовлетворяют требованиям устойчивого обеспечения контактов всем абонентам, то окажется, что диспетчер в силу своих человеческих возможностей справиться с такими потоками информации не в состоянии. Диспетчер не будет удовлетворять требованиям системы и в небе начнется хаос. Концепция в связи с этим предусматривает несколько путей решения: снижение физической и психологической нагрузки диспетчера, перераспределение функций. Анализ деятельности диспетчера радиолокационного контроля показал, что диспетчер принимает решение на упорядочение воздушного движения в результате работы с информационным потоком. Этот поток формирует динамическая воздушная обстановка (ДВО), которая, в свою очередь, состоит из текущей воздушной обстановки (ВО) в своей и смежных зонах и экстраполированной ВО в своей зоне. Картина ДВО отображается на мониторе. Концепция предусматривает, что практически 100% ДВО (в т.ч. согласования, доклады, решения и т.п.) будет отображаться на экране в виде формуляров, прозрачных окон, цветовых решений и других способов представления информации [6].

С развитием составляющей концепции communication аналогичную картину ДВО будет возможно транслировать на монитор каждому ВС. Это позволит экипажу аналогично диспетчеру взять на себя часть функций по упорядочению воздушного движения управляя своим ВС соответственно сложившейся ДВО. При таком подходе изменятся процедуры, обязанности и ответственность между экипажем и диспетчером: упрощенно как по НПП ГА-85, полет перейдет с правил полетов по приборам (ППП) на правила визуальных полетов (ПВП). Нагрузка на диспетчера снизится, а безопасность полетов повысится. Необходимо разработать правила инструментального выдерживания бесконфликтного воздушного движения по бортовому монитору ДВО по принципу предотвращения столкновения «увидеть и избежать». Прототипом этому является успешно эксплуатирующаяся в настоящее время система отображения воздушной обстановки и предотвращения столкновений самолетов в воздухе TCAS (Traffic Collision and Avoidance System).

Система TCAS (рис. 5) представляет собой автономную бортовую систему предотвращения столкновений, предназначенную для помощи летным экипажам в решении задач предотвращения столкновений в воздушном пространстве и является резервной по отношению к системе ОВД. Система предназначена для того, чтобы обеспечить безопасное разведение ВС, прогноз траекторий которых показывает вероятность столкновения, и одновременно свести к минимуму отклонение или уход от предписанного службой ОВД курса полета.

Система осуществляет непрерывное наблюдение за воздушным пространством вокруг ВС, на котором она установлена, производя активные запросы и принимая сигналы от ответчиков других ВС, находящихся в непосредственной близости. TCAS распознает ответы, и определяет дальность до других ВС, их относительный пеленг и, если функционируют их системы сообщения высоты, относительную высоту. Используя эту информацию, система прогнозирует траекторию полета, оценивает расстояние на участках наибольшего сближения и определяет, существует ли потенциальная угроза столкновения. При обнаружении такой угрозы система выдает указания по выполнению оптимального маневра в вертикальной плоскости во избежание столкновения с учетом летно-технических характеристик своего ВС.

Рис. 5. Базовая схема системы TCAS 2000 (рис. компании Honeywell Inc)

TCAS формирует вокруг ВС защищенный участок воздушного пространства, именуемый «зоной столкновения» (рис. 6). Размеры и форма зоны столкновения меняются в зависимости от скорости сближения с конфликтующим ВС и его относительного пеленга, т.к. система вычисляет время до возможного столкновения. Если прогнозируется, что траектория полета конфликтующего ВС пройдет через зону столкновения, то система информирует об этом экипаж средствами визуального и речевого оповещения. При этом выдаются сообщения двух уровней: предупреждения о воздушной обстановке (ТА) и рекомендации по устранению конфликтной ситуации (RA). Кроме того, во избежание столкновения система предписывает выполнение вертикальных маневров ухода, направленных на сохранение или увеличение вертикального интервала с конфликтующим ВС. При решении задачи ухода от столкновения система TCAS 2000 фирмы Honeywell отслеживает до 50 самолетов, для которых прогнозируется вхождение в зону столкновения. На жидкокристаллическом плоском дисплее фирмы Honeywell, который сочетает указатель скорости набора высоты (VSI) с дисплеем предупреждений о воздушной обстановке и рекомендаций по устранению конфликтной ситуации (ТВА), отображается до 12 отметок ВС.

Рис. 6. Зоны предупреждения и повышенного внимания (рис. компании Honeywell Inc)

1.4. AIR TRAFFIC MANAGEMENT

Практическая реализация составляющих концепции Navigation, Communication и Surveillance приведет к повышению интенсивности воздушного движения, при котором обеспечение безопасности полетов возможно, если кардинально изменить правила, процедуры, технологии и процессы, которые так или иначе зависят и связаны с организацией воздушного движения. Исследования показывают, что при существующей практике организации полета: пилотировании экипажами ВС и управлении диспетчерскими службами, в некоторых зонах ОВД интенсивность ВД по критерию загрузки диспетчера является предельно допустимой. В условиях дефицита времени возрастает количество ошибок при передаче диспетчером команд. Проведенные в 1991 г. исследования FAA показали, что при анализе более чем 50 тысяч записанных переговоров между диспетчером и пилотом приблизительно в 70% содержатся возможность ошибочного восприятия информации и команд. Внедрение CNS/ATM предполагает, что ВС будут выполнять полеты по оптимальным траекториям без использования фиксированных коридоров и трасс, т.е. ВС будут находиться в любой точке ВП. Это означает, что диспетчер должен будет решать задачи управления не в строго определенном месте ВП ограниченного размерами трасс, а распределять внимание по всему экрану индикатора ДВО, что дополнительно увеличит нагрузку на диспетчера. Исследования, проведенные в [6] показывают, что концепция свободного полета приводит к значительному увеличению количества получаемой диспетчером информации о местоположении ВС по зрительному каналу в проецировании на плоскость. При этом не рассматривались такие аспекты как высота полета, динамика изменения местоположения ВС (вертикальная скорость и путевая), взаимное расположение объектов управления, речевой канал, наличие метеоявлений, особых условий полета и т.п. Тем не менее, с увеличением потока информации возможности человека остаются прежними и имеют предел тренированности. Основные особенности человека-оператора в системе управления следующие: отрицательные: временное запаздывание, полоса пропускания менее 1,5 Гц, зависимость характеристик от тренированности и психофизиологического состояния, проявление нелинейных свойств выражающихся в наличии зон нечувствительности и насыщения, проявление прерывистого импульсного характера отслеживания (выборка визуальной входной информации с периодом дискретности 0,3...0,5 с); положительные: способность менять свои характеристики для управления объектами, изменяющими свои динамические свойства в широком диапазоне, способность предвидения, экстраполяции отслеживаемых входных данных. Таким образом, без изменения компоненты АТМ пропускная способность системы не достигнет заданной величины и главным препятствием этому будут способности диспетчера как человека. Изменения в АТМ должны быть направлены на снижение нагрузки диспетчеров с целью компенсировать отрицательные особенности человека-оператора в системе управления и максимально использовать положительные.

Деятельность диспетчера ОВД как оператора на уровне операций носит циклический характер и может быть представлена в виде графической модели (рис. 7). Анализ загруженности диспетчера на неавтоматизированных системах показывает, что в среднем от общего потребного времени диспетчер затрачивает 36% на получение информации, 35% на анализ ДВО и выработку решения, 23% на передачу команд управления. При этом примерно 50% рабочего времени диспетчер подхода затрачивает на прием информации от экипажей, передачу команд и стандартных сообщений. Если учесть, что подавляющее число полетов ВС выполняются без отступления от плана полета и без его изменения со стороны органов ОВД, то экипаж и диспетчер передают друг другу информацию, которая известна обоим абонентам. Автоматизация процесса полета заключающаяся в интеграции бортовых автоматизированных систем управления полетом (АСУП) и автоматизированных систем УВД (АС УВД) в единую техническую систему позволит снизить нагрузку на диспетчера и исключить часть ошибок, связанных с неоднозначной передачей и восприятием команд. Снизится фактор «ожидания», при котором команда принимается в точности ожидаемой (какую ожидают услышать), а не фактически переданную.

Рис. 7. Структурная схема цикла деятельности диспетчера

2. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ПОЛЕТА

Достижение высокой пропускной способности воздушного пространства невыполнимо без автоматизации процессов, которые значительно уменьшат переговоры и пультовые операции диспетчера. Анализы по безопасности полетов раскрывающие обстоятельства срабатывания TCAS позволяют сделать вывод о том, что автоматизация выработки решения без участия человека вполне реалистична и в некоторых случаях работает более надежно. Трагедии с уфимским Ту-154 можно было избежать, если бы экипаж выполнял рекомендации TCAS (технического устройства), а не команды диспетчера (человека). Необходимо технической системе разрешить выполнять свое решение автоматически. Это решение формируется после выполнения определенных процедур, когда система сама анализирует, вырабатывает и исполняет принятые стандартные (имеющиеся в системе) решения. Человек вмешивается в процесс управления, только если стандартных решений нет или в других случаях, например, явной сбойной ситуации в технических устройствах. Автоматизация процесса полета отдельно наземной и отдельно бортовой системами на практике уже осуществляется. Более того, имеются элементы интеграции. Фирма Боинг разработала комплект FANS-1 для оснащения ВС класса Боинг-747-400 и Боинг-777, который позволяет передавать с земли на борт 1111 непосредственно в бортовой компьютер системы управления полетом (FMS - Flight Management System), что снижает уровень ошибок диспетчера и пилота, а также ускоряет процесс согласования команд и решений. Аппаратура АС УВД позволяет автоматическое сопровождение ВС как радиолокационных целей, экстраполируя их пространственное положение с выдачей информации о развитии конфликтных ситуаций. В первую очередь требуется автоматизировать обмен планов полетов между ВС и системой ОВД, их активизацию и автоматизированное сопровождение (рис. 8). В этом случае большая часть ВС не потребует вмешательства диспетчера в процесс управления. Для этого необходимо в структурную схему ПНК [7] добавить источник информации от АС УВД (рис. 9). Выполняя автоматическое сопровождение ПП ВС АС УВД решает задачи соответствия ДВО критериям безопасности через процедуры обеспечения норм продольного, вертикального эшелонирования, выдерживания временных интервалов и автоматической передачи на борт ВС управляющих команд. Бортовой компьютер в режиме автоматического полета принимает поступающие от АС УВД команды к исполнению. Роль экипажа будет заключаться в контроле развития ДВО по бортовому монитору.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

С внедрением концепции CNS/ATM и автоматизацией процесса полета изменятся процедуры пространственно-временного управления ВС. Экипаж ВС будет иметь возможность наблюдать за близлежащим пространством, получая на бортовой дисплей аналогичную диспетчеру ОрВД воздушную и метео- обстановку, «визуально» обходя препятствия. Повышение информированности экипажа позволит: сменить правила полетов по приборам (ППП) на правила аналогичные правилам визуального полета (ПВП) и снизить физическую и психологическую нагрузку диспетчера за счет уменьшения технических (пультовые, речевые) операций и перераспределения ответственности между пилотом и диспетчером. Все это приведет к увеличению

пропускной способности зон ОВД и интенсивности полетов при повышении безопасности полетов. Основным «узким местом» в вопросе увеличения интенсивности полетов снова являются ограничения по пропускной способности зоны взлета и посадки (ЗВП) и пропускной способности ВПП. Эти задачи, как и раньше, необходимо решать комплексно для понижения минимумов аэродрома, командира ВС и самого ВС (техническое оснащение и профессиональная подготовка), а также расширять возможности маневровых площадей (увеличивать количество ВПП, магистральных рулежных дорожек (МРД) и РД).

Рис.8. Схема автоматического ввода ВС в сопровождение

Система управления -вычислительно-управляющая часть

КПИ

ПУИ ВСС

КИНО

ИНД

—X----

СЭИ

КИСС

і

МСРП

САУ

РП

т

АСУУ

САЗ САД

г У ч > <

**ВСУП

У ч > ✓ У

ПУ

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

ДВ

ГЇ

у ч у ч

> '_______> /

ВСУТ

у ч у ч

ПУТ

ССЛО

СПКР ТСЛ8

СППЗ

і

ж ж ж

і

у ч у ч У Ч У Ч

У Ч у ч

СПС СО АРК ИНС СВС УОЯ БМЕ РСБН РСДН ХР СНС РВ СП/ІЬ8 МСП КПРТС МРЛ

АС УВД

Датчики информации - информационно-измерительная часть

Рис. 9. Структурная схема ПНК:

На рис. 9 приняты следующие обозначения: Система управления - вычислительно-управляющая часть: ПУИ - пульт управления и индикации; ВСС - вычислительная система самолетовождения; КПИ - комплексный пилотажный индикатор; КИНО - комплексный индикатор навигационной обстановки; СЭИ - система электронной индикации; ИНД - индикатор многофункциональный; КИСС - комплексная информационная система сигнализации; МСРП - магнитная система регистрации параметров; РП - рулевой привод; САЗ - система автоматической загрузки; САД - система активного демпфирования; АСУУ - автоматическая система устойчивости и управляемости; ВСУП - вычислительная система управления полетом; ПУ - пульт управления; ВСУТ - вычислительная система управления тягой двигателя; ДВ - двигатель; РЭД - регулятор (электронный) двигателя; РУД - рычаг управления двигателем; ПУТ - пульт управления тягой; СПКР - система предупреждения критических режимов полета; ССЛО - система сбора и локализации отказов; TCAS - Traffic Collision and Avoidance System (автономная бортовая система предотвращения столкновений); СППЗ - система предупреждения приближения земли. Датчики информации - информационно-измерительная часть: СПС - система предупреждения столкновений; СО - самолетный ответчик; АРК - автоматический радиокомпас; ИНС - инерци-альная навигационная система; СВС - система воздушных сигналов; VOR - VHF Omnidirectional Range (всенаправленный ОВЧ радиомаяк); DME - Distance-Measuring Equipment (радиодальномер); РСБН - радиотехническая система ближней навигации; РСДН - радиотехническая система дальней навигации; ХР - хронометр; СНС - спутниковая навигационная система; РВ - радиовысотомер; СП/ILS - радиотехническая система посадки МВ; МСП - микроволновая система посадки; КПРТС - комплексный пульт радиотехнических систем; МЛР - метео-радиолокатор; АС УВД - автоматизированная система управления воздушным движением.

ЛИТЕРАТУРА

1. Артамонов Б.В. Рынок международных воздушных перевозок: особенности и проблемы развития. М.: Воздушный транспорт, 1992.

2.Новости // РБК. Ежемесячный деловой журнал, №5, 2006.

3.Бибутов А.А., Васильев А.В. и др. Автоматизированные системы управления воздушным движением: Новые информационные технологии в авиации; Под. ред. С.Г. Пятко и А.И. Красова. СПб.: Политехника, 2004.

4.Шестаков И.Н. Использование ПИ от средств объективного контроля для анализа текущего состояния систем ВС на земле // Межвузовский тематический сборник научных трудов “Проблемы эксплуатации и совершенствования транспортных систем”. Т. 10, 2005.

5.Плясовских А.П. Разработка методов и средств процедурного контроля воздушного движения. Диссертация докт. техн. наук. С.-Пб.: СПб ГУ ГА, 2006.

6.Федоров С.М., Кейн В.М., Михайлов О.И. Сухих Н.Н. Автоматизированное управление полетом воздушных судов; Под ред. С.М. Федорова. М.: Транспорт, 1992.

I.N. Shestakov

Integration and automation of processes of performance of flights and managements of air movement

Concept CNS/ATM means substantial growth of intensity of air movement. So that dispatcher's physical opportunities do not vary and are limited. It is offered to integrate the work of the onboard automated control systems of flight and the automated systems of the Department of Internal Affaire into the uniform automated process of flight with elements of automatics. Automation of process of flight reduces negotiations and panel operations of the dispatcher and crew, and also excludes the mistakes, connected with ambiguous transfer and recognition of commands.

Сведения об авторе

Шестаков Иван Николаевич, 1963 г.р., окончил ОЛАГА (1991), кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры систем автоматизированного управления СПбГУ ГА, автор более 50 научных работ, область научных интересов - оценка квалификации диспетчерского состава ОВД на основе рейтингов, использование спутниковых технологий в интересах ОВД.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.