CC BY
122
ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ И РАЗВИТИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ РАДИОМАЯКОВ КОСПАС-САРСАТ ТИПА ELT (DT) В ГЛОБАЛЬНОЙ СИСТЕМЕ
ОПОВЕЩЕНИЯ О БЕДСТВИИ И ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПОЛЕТОВ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ (GADSS)
DOI 10.24411/2072-8735-2018-10006
Епифанов Марк Александрович,
Национальный исследовательский университет Ключевые слова: КОСПАС-САРСАТ, ELT(DT),
"Высшая школа экономики", Москва, Россия, GADSS, поиск воздушных судов, бедствие,
mepifanov@hse.ru поиск и спасение людей.
В связи с последними авиационными происшествиями Международная организация гражданской авиации (ИКАО) озаботилась созданием системы глобального трекинга воздушных судов (GADSS) с целью повышения вероятности обнаружения судна в случае аварии, захвата и т.д. Основным элементом в данной системе является радиомаяк типа ELT(DT), передающий текущие координаты воздушного судна в полете.
Проведен анализ тенденций обсуждений на рабочих группах, Объединенном комитете и Совете международной космической системы поиска и спасания КОСПАС-САРСАТ технических требований к авиационным радиомаякам нового типа ELT(DT). Данный тип радиомаяков должен будет использоваться на воздушных судах, получивших сертификат летной годности с 2021 г. Помимо нового функционала, описанного ИКАО, в данных радиомаяках устранены основные проблемы АРМ действующего поколения: ложное срабатывание от датчика перегрузки, отсутствие удаленной активации и ее отмены, срабатывание АРМ уже после происшествия. Применение радиомаяков данного типа на перспективных воздушных судах позволит избежать вышеуказанных проблем, связанных с применением радиомаяков КОСПАС-САРСАТ, позволит повысить оперативность спасательных мероприятий и, как следствие, число спасенных жизней людей.
Рассмотрены основные направления проработки концепции ELT(DT). Изложены основные вопросы, планируемые к проработке на международных совещаниях в различных организациях, связанных с этой разработкой. Детально проанализирован проект HELIOS2020, в рамках которого проводится разработка ELT(DT) Францией совместно с различными мировыми производителями радиомаяков. В рамках проекта планируется доработка текущего поколения терминалов до ELT(DT), а затем разработка терминала для работы в системе КОС-ПАС-САРСАТ второго поколения (SGB), что повысит точность независимого от глобальных навигационных спутниковых систем определения местоположения, а также вероятность прохождения аварийного сигнала в первые минуты аварии.
Предложены основные этапы и сроки разработки ELT(DT) в России с целью недопущения технологического отставания в данном направлении и обеспечения отечественных производителей и эксплуатантов воздушных судов современными радиомаяками российской разработки с улучшенными характеристиками и техническими решениями, позволяющими, в целом, повысить число спасенных людей.
Информация об авторе:
Епифанов Марк Александрович, аспирант 3 года обучения, Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики", Москва, Россия
Для цитирования:
Епифанов М.А. Перспективы применения и развития автоматических радиомаяков КОСПАС-САРСАТ типа ELT (DT) в глобальной системе оповещения о бедствии и обеспечения безопасности полетов воздушных судов (GADSS) // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2018. Том 12. №1. С. 32-35.
For citation:
Epifanov M.A. (2018). Prospects for the application and development of ELT (DT) COSPAS-SARSAT beacons in the global aeronautical distress and safety system (GADSS). T-Comm, vol. 12, no.1, pр. 32-35. (in Russian)
T-Comm ^м 12. #1-2018
Введение
Авиационные радиомаяки (АРМ) являются наименьшим по численности, но, несомненно, одним из важнейших классов абонентских терминалов системы КОСПЛС-САРСАТ, т.к. поиск воздушных судов наиболее осложнен в виду того, что на Земле даже сегодня достаточное количество «белых пятен» на воздушных картах: мест, где отслеживание воздушного судна затруднено. Кроме того, из-за относительно больших скоростей и высот полета, от момента аварии до попадания на земную поверхность может пройти значительное время, что, несомненно, сильно расширяет возможный периметр поиска судна и его пассажиров.
АРБ 48%
35%
Рис. 1. Распространенность терминалов каждого типа на декабрь 2016 г.
После катастрофы рейса МН370 Malaysia Airlines в небе над Южно-Китайским морем через 40 минут после взлёта 8 марта 2014 г. авиалайнера Boeing 777-200ER мировое сообщество и ряд международных организаций предложили внедрить систему, позволившую бы исключить «потерю» пассажирского лайнера. ИКАО подготовила концепцию GADSS (Global Aeronautical Distress and Safety System).
Перспективы применения и развития АРМ
КОСПАС-САРСАТ типа ELT (DT)
На текущий момент рабочей группой КОСПАС-САРСАТ, в соответствии с требованиями ИКАО GADSS к данным о местоположении аварийного ВС, предназначенных для установления координат места аварии в радиусе шести морских миль, разработаны требования к новому типу аварийных маяков - ELT (DT) (Emergency Locator Transmitter Distress Tracking) - аварийные радиомаяки для целей аварийного слежения, активируемые заблаговременно, до наступления авиационного происшествия, введение которых должно быть реализовано к 2021 г.
Согласно поправке от июля 2016 г. к Приложению 6, Часть 1 Чикагской конвенции ИКАО существует требование: «Все ВС с максимальной сертифицированной взлетной массой свыше 27 000 кг, для которых индивидуальный сертификат летной годности будет впервые выпущен i января 2021 г, или позднее, должны при возникновении аварийной ситуации в автономном режиме передавать информацию, из которой оператором могут быть получены данные о местоположении, как минимум раз в минуту...». Для ВС с максимальной сертифицированной взлетной массой от 5700 кг до 27 000 кг требование носит рекомендательный характер.
Разработанные требования должны быть доступны для производителей воздушных судов к 2019 г. с целью реализации процесса сертификации воздушных судов. Важно отметить, что для удовлетворения требований ИКАО, кроме КОСПАС-САРСАТ, рассматриваются и другие технологии.
Таким образом, невыполнение требований ИКАО аварийными терминалами авиационного применения нового поколения может привести к тому, что наличие устройства аварийного слежения, основанное на альтернативной технологии, заменит требование наличия автоматического аварийного терминала КОСПАС-САРСАТ на борту ВС.
Такое развитие ситуации может привести к необходимости создания новой инфраструктуры под терминалы, основанные на альтернативной технологии и разработке принципиально новых изделий, что в свою очередь приведет к необходимости закупки импортного оборудования с целью обеспечения международных рейсов по требованиям ИКАО. Как известно, некоторые такие технологии, например, АЗН-В 1090 МГц планируется поддерживать на основе спутников Iridium, координационный центр которых находится в США, что позволит владельцу центра знать глобально информацию по местонахождению каждого ВС.
Корреспондентская группа по вопросам ELT (DT) была сформирована по итогам JC-29 (сентябрь 2015 г.) с целью привлечения заинтересованных участников к исследованию и нахождению решения КОСПАС-САРСАТ для удовлетворения требований ИКАО к Автономному аварийному слежению, содержащихся в Конвенции ИКАО, Приложении 6.
В настоящее время рассматриваются и разрабатываются 2 варианта системного решения ELT (DT) (основанные на терминалах первого поколения и второго поколения). Значительные успехи были достигнуты в обоих вариантах на JC-30 (октябрь 2016 г.) и на телеконференциях до него и после. На ближайшее время определен следующий круг задач:
- выполнить обзор результатов обсуждений JC-30, включая обсуждения требований Конвенции ИКАО, Приложения 6, Части 1, пересмотренных с целью включения требований к автономному аварийному слежению, а также, как минимум:
продолжить выяснять все источники требований к автономному аварийному слежению и восстановлению полетных данных (ADT/FDR.), связанных с ELT; и в случае необходимости далее определять все необходимые требования к ADT/FDR, связанных с ELT;
идентифицировать возможные способы вовлечения па-земного сегмента КОСПАС-САРСАТ, особенно учитывая:
S распределение данных;
S обработку НССПС сообщений ELT (DT), отвечающего требованиям Т.001, и ELT (DT), отвечающего требованиям Т.018;
■S обработку ГССПС сообщений ELT (DT), отвечающего требованиям Т.001, и ELT (DT), отвечающего требованиям Т.018;
- определить есть ли необходимость внедрения изменений в наземном сегменте НССПС;
- рассмотреть альтернативные конструкции и диаграммы направленности антенн для ELT (DT);
- продолжить исследование ценности и выполнимости включения скоростных характеристик б сообщение ELT (DT);
- продолжить исследование потребности в рандомизации времени передачи сообщений одним ELT (DT) и несколькими ELT (DT);
- продолжить развитие графика разработки ELT (DT) на основе терминалов первого и второго поколения, включая определение зависимостей между испытаниями и требованиями.
7ТТ
В отличие от классических терминалов авиационного применения, период повторения аварнного сообщения которых составляет (50,0 ± 2,5) с, в К LT (DT) период повторения составляет (5,0 ± 0,1) с в течение первых 30 с с момента активации, а после первых 30 с с момента активации радиомаяка и до момента его деактивации значения периода повторения распределяются случайным образом вокруг значения в 28,5 с так, чтобы интервалы между излучением посылок распределялись в диапазоне от 27,0 до 30,0 с. ELT (DT) также оборудуется средствами деактивации, совпадающими со средствами активации. Деактивация сопровождается отправкой последовательности сообщений об отмене активации (излучается 10 одинаковых сообщений об отмене активации с интервалами (10,0 ± 0,5) с, после чего радиомаяк заканчивает передачу). В случае, если во время передачи последовательности сообщений об отмене активации, ELT (DT) был заново активирован, он прекращает передачу последовательности сообщений об отмене активации и начинает заново передавать последовательность аварийных сообщений. Для удовлетворения требований ИКАО GADSS минимальная продолжительность непрерывной работы радиомаяка ELT (DT) должна составлять, по крайней мере, 20 ч при любой температуре в пределах заданного диапазона рабочих температур, ELT (DT) оснащается встроенным навигационным приемником, обеспечивающим предоставление трехмерных данных о положении, которые кодируются в сообщение ELT (DT). Если трехмерные данные не доступны, тогда предоставляются двумерные данные о положении, а биты высоты в сообщении устанавливаться в значения но умолчанию.
На проводимых ежегодно заседаниях экспертных рабочих групп, объединенных комитетов и сессий Совета КОСПАС-САРСАТ продолжают формироваться и реализоваться планы дальнейшего развития терминалов типа ELT (DT), определяются пути улучшения их параметров относительно действующих моделей терминалов, совершенствуются методики проверки их технических параметров. Например, по результатам 2016 г. Советом КОСПАС-САРСАТ были утверждены новые редакции документов C/S Т.001, C/S Т.007, C/S Т.018 и др.
Задел Франции в направлении разработки ELT(DT)
На заседании ТО-1/201 7 (март-апрель 2017 г.) Франция представила отчет по проекту «112020 HELIOS - разработка радиомаяков второго поколения, ELT(DT) и радиомаяков с функцией RLS». Данная программа началась в марте 2016. Продолжительность программы составляет 3 года и закончится поставкой одобренного оборудования на рынок. Также проект включает внедрение сервисов обратной связи GALILEO, а именно RLS Типа 1, и в ее рамках исследуется возможность использования других возможностей, таких как сервиса управления для целей активации/деактивации в полете ELT, установленного на боргу ВС, с земли.
В качестве первого этапа, данный радиомаяк будет отвечать требованиям стандарта ELT(DT), приведенного в последней версии документа C/S Т.001 (Выпуск 4, Декабрь 2016). Разработка данного радиомаяка ведется с учетом развития радиомаяков второго поколения.
Во время исследований, проведенных Францией в 2016 в рамках проекта HELIOS, а также в результате различных
обсуждений, произошедших во время заседаний различных рабочих групп (таких как EUROCAE/RTCA или внутренних HELIOS), были подняты некоторые вопросы, которые требуют разъяснения на будущих заседаниях КОСПАС-САРСАТ, таких как TG-2/2017 и/или JC-31:
- необходимо дополнить или обновить Раздел 4.5.5.6 документа C/S Т.001 в рамках обсуждения возможного использования полученных извне (т.е., от бортового оборудования) данных о местоположении. В маловероятном случае отсутствия данных от внутреннего приемника EIICC (из-за высоты нахождения ВС, влекущей плохую видимость спутников ГНСС), использование данных о местоположении, полученных от бортового оборудования, при их наличии, сможет выступить в качестве бесценного резерва для передачи достоверных данных О местоположении.
- исследовать использование бортового источника питания, который обеспечивает устойчивое питание оборудования ВС, при его наличии. Это позволит сэкономить заряд батареи и поможет в случае выживания ВС или ELT(DT) во время крушения, тем самым увеличивая срок непрерывной работы. Несмотря на то, что технические требования должны основываться на допущении того, что бортовой источник питания отсутствует, это не должно препятствовать использованию источника питания до тех нор, пока он доступен. По прошествии приблизительно одного года работы, было утверждено ТЗ. Ведутся разработка и испытания.
Основываясь на проведенном анализе, в рамках программы HELIOS разрабатывается концепция работы сервиса управления для удаленной активации и деактивации радиомаяка.
Учитывая, что системы связи ВС могут быть отключены во время попытки получения данных о местоположении ВС или контакт с пилотами потерян на какое-то время, удаленная активация может быть запущена через некоторое время после возникновения подобной нештатной ситуации. ИКАО рекомендует, чтобы операторы и/иди авиалинии предоставляли данные о местоположении каждые 15 минут штатного полета. Если это невозможно по какой-либо причине, возможно активировать передачу данных о местоположении посредством канала обратной связи Galileo и ELT, оснащен* ного возможностью работы с подобным типом сообщения. ГНСС приемник ELT(DT), согласно требованиям, должен постоянно подключен к питанию с целью обеспечения возможности передачи первой посылки в течение первых пять секунд. Это позволяет в любой момент удаленно активировать радиомаяк посредством постоянно включенного приемника ГНСС.
Заключение
Из вышесказанного можно сделать вывод, что концепция терминалов типа ELT (DT) ускоренно разрабатывается КОСПАС-САРСАТ и, несомненно, будет утверждена в установленные сроки в виду крайней заинтересованности организации как в развитии данного направления, так и поддержания имиджа системы на международной арене. Но первой версии утвержденной концепции ELT (DT), в настоящее время ведутся разработки прототипов, планируемых к серийному выпуску к 2019 г. Этот план учитывает требования оснащения АРМ типа ELT(DT) всех воздушных судов, получивших сертификат летной годности с 2021 г.
T-Comm "Гом 12. #1-2018
ш
Наибольших успехов, достигла Франция, однако, по некоторым сведениям, другие участники программы также ведут собственные проекты по разработке ELT (DT).
Разработка терминала такого типа Россией должна выйти па первые позиции с целью обеспечения требований ИКАО перспективными ВС и обеспечения политики импортозаме-щения технологичной продукции. Предлагается следующие этапы выполнения НИОКР по разработке и постановке в серийное производство АРМ типа ELT(DT).
Год Содержание этапа
2018 Разработка эскизного проекта автоматического терминала (радиомаяка) типа {□!);
2019 Разработка комплекта РКД, изготовление опытных образцов и проведение предварительных испытаний автоматического терминала (радиомаяка) типа ЕЬТ (ОТ).
2020 Проведение межведомственных испытаний, сертификации в Авиационном регистре, сертификации в КОСПАС-САРСАТ автоматического терминала (радиомаяка) типа ЕЬТ(ОТ)
Хочется отмстить, что предложенные выше сроки являются довольно сжатыми, однако только в этом случае отечественные авиапроизводители будут обеспечены АРМ типа ELT(DT) российского производства к 2021 г.
Литература
]. Глобальный план обеспечения безопасности полетов* 2017-2019 гг.
2. [Электронный ресурс]. Режим доступа: URL: https://www,¡cao.int/ M cot i ngs/a 3 9/ Doc um с tus/G ASI1 ru. pd Г (дата обраще! i ия : 10.09.2017).
3. C/S G.003. Introduction to the Cospas-Sarsat System [Электронный ресурс]. Режим доступа: URL: h ttps:/Avww.co spas-sarsat. mt/images/stories/SystemDocs/ Cunent/CS-G003-OCT-2014.pdf (дата обращения: 10.04.2017).
4. C/S С1.004. Cospas-Sareat Glossary (English, French, Russian) [Электронный ресурс]. Режим .'lociyna: URL: https://www.c05pas-sarsat.int/images/sl0ries/ Sys-temDocs/Current/CS-G004-DEC-2016.pdf (дата обращения : 10.09.2017).
5. C/S G.008. Operational Requirements lor Cospas-Sarsat Second-Generation 406-MHz Beacons [Электронный ресурс]. Режим доступа: URL: https://www.co5pas-5arsat.int/i111age5/stories/SystemDocs/ Current/CS-GOOS-QCT-2Ó 14.pdf (дата обращения: 10.09.2017 ).
h C/S R.007. Cospas-Sarsat Report on System Status and Operations No. 32 (Jan - Dec 2015) [Электронный ресурс]. Режим доступа: URL: httpsy/www.cospas-sarsal.mt/images/storíes/SystemDocs/Current/ CS-R007-DEC-2016.pdf (дата обращения: 10.09.2017).
7, C/S R.017. Second Generation 406 MHz Beacon Implementation Plan [Электронный ресурс]. Режим доступа: URL: https://www.cospas-saisat.int/images/ stories/SystemDocs/Cunent/ R017-MAY-2016.pdf (дата обращения:0б.09.2017).
8. C/S T.OOI. Speeilication Гог Cospas-Sarsat 406 MHz Distress Beacons [Электронной ресурс]. Режим доступа: URL: imps ://vv vi w. cospas-sarsatint/images/stories/SystemDocs/Current/CS-TOO 1 -DCC-2016-Corr-l .pdf (дата обрата ;ия:05.09.2017).
У, C/S Т.007. Cospas-Sarsat 406 MHz Distress Beacon Type Approval Standard [Электронный ресурс I. Режим доступа: URL: https://www.cospas-sarsat.int/images/ stories/SystemDocs/Current/CS-TOO 7-DEC-2016.pdf (дата обращения: 05.09.2017).
10. C/S T.O! 8. Specification l'or Second-Generation Cospas-Sarsat 406-Mllz Distress Beacons [Электронный ресурс]. Режим доступа: URL: https://www.cospas-sarsat.int/imagcs/slorics/SyslemDocs/CuiTent/ CS-T018-DEC-2016.pdf (дата обращения:05.09.2017).
PROSPECTS FOR THE APPLICATION AND DEVELOPMENT OF ELT (DT) COSPAS-SARSAT BEACONS IN THE GLOBAL AERONAUTICAL DISTRESS AND SAFETY SYSTEM (GADSS)
Mark A. Epifanov, National Research University "Higher School of Economics", Moscow, Russia, mepifanov@hse.ru
Abstract
In connection with the latest accidents, the International Civil Aviation Organization (ICAO) has been concerned with the creation of a Global Aeronautical Distress and Safety System (GADSS) in order to increase the probability of finding an aircraft in the event of an accident, seizure, etc. The main element in this system is the ELT (DT) beacon transmitting the current coordinates of the aircraft in flight. In this article, the analysis of trends in the discussions on working groups, the Joint Committee and the Council of the International Space Search and Rescue System Cospas-Sarsat of technical requirements for the ELT (DT) aviation beacons type. This type of radio beacons should be used on aircraft that have received a certificate of airworthiness since 2021. In addition to the new functionality described by ICAO, the main problems of the current generation ELT in the given radio beacons have been eliminated: false triggering from the overload sensor, the absence of remote activation and its cancellation, the operation of the ELT after the incident. The use of radio beacons of this type on prospective aircraft will avoid the above problems associated with the use of COSPAS-SARSAT beacons, will improve the efficiency of rescue activities and, as a consequence, the number of lives saved by people.
The main directions of elaboration of the ELT (DT) concept are considered. The main issues to be discussed at international meetings in various organizations related to this development are outlined. The project HELIOS2020 is analyzed in detail, within the framework of which the development of ELT (DT) by France together with various world manufacturers of radio beacons is carried out. Within the framework of the project it is planned to finalize the current generation of terminals to ELT (DT), and then to develop a terminal for operation in the COSPAS-SARSAT system of the second generation (SGB), which will increase the accuracy of position-position independent of global navigation satellite systems, as well as the probability passing the alarm in the first minutes of the accident. The main stages and terms of ELT (DT) development in Russia are proposed with the aim of preventing technological backwardness in this direction and providing domestic producers and operators of aircraft with modern Russian-made beacons with improved characteristics and technical solutions that, on the whole, increase the number of rescued people.
Keywords: Cospas-Sarsat, ELT(DT), GADSS, search of aircrafts, distress, search and rescue of people.
References
1. The Global Aviation Safety Plan 2017-2019, ICAO, 2016, URL: https://www.icao.int/Meetings/a39/Documents/GASP_en.pdf (date accessed 10.09.2017).
2. C/S G.003. Introduction to the Cospas-Sarsat System, URL: https://www.cospas-sarsat.int/images/stories/SystemDocs/Current/CS-G003-OCT-2014.pdf (date accessed :10.04.2017).
3. C/S G.004. Cospas-Sarsat Glossary (English, French, Russian), URL: https://www.cospas-sarsat.int/images/stories/SystemDocs/Current/CS-G004-DEC-2016.pdf (date accessed :10.09.2017).
4. C/S G.008. Operational Requirements for Cospas-Sarsat Second-Generation 406-MHz Beacons, URL: https://www.cospas-sarsat.int/images/stories/SystemDocs/Current/ CS-G008-OCT-2014.pdf (date accessed :10.09.2017).
5. C/S R.007. Cospas-Sarsat Report on System Status and Operations No. 32 (Jan - Dec 2015), URL: https://www.cospas-sarsat.int/images/stories/SystemDocs/Current/CS-R007-DEC-2016.pdf (date accessed :10.09.2017).
6. C/S R.017. Second Generation 406 MHz Beacon Implementation Plan, URL: https://www.cospas-sarsat.int/images/stories/SystemDocs/Current/R017-MAY-2016.pdf (date accessed :06.09.2017).
7. C/S T.001. Specification for Cospas-Sarsat 406 MHz Distress Beacons, URL: https://www.cospas-sarsat.int/images/stories/SystemDocs/Current/CS-T001-DEC-2016-Corr-1.pdf (date accessed :05.09.2017).
8. C/S T.007. Cospas-Sarsat 406 MHz Distress Beacon Type Approval Standard, URL: https://www.cospas-sarsat.int/images/stories/SystemDocs/Current/CS-T007-DEC-2016.pdf (date accessed :05.09.2017).
9. C/S T.018. Specification for Second-Generation Cospas-Sarsat 406-MHz Distress Beacons, URL: https://www.cospas-sarsat.int/images/stories/SystemDocs/Current/CS-T018-DEC-2016.pdf (date accessed: 05.09.2017).
7Тл
