CC BY
258
ДОКЛАДЫ ФОРУМА
8-10 октября 2002 г. в ХНУРЭ состоялся 1-й Международный радиоэлектронный Форум “Прикладная радиоэлектроника. Состояние и перспективы развития”. По рекомендации Оргкомитета и руководителей секций в журнале публикуются следующие статьи, подготовленные на основе докладов.
УДК 621.3
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ВОЗДУШНЫМ ДВИЖЕНИЕМ
СКАЛЬКО Я.И.
Рассматриваются вопросы планирования и создания систем управления воздушным движением, отвечающим требованиям ICAO, которые повысят надежную обороноспособность воздушных рубежей государства.
Сегодня в нашей стране реализуется Программа строительства государственной системы использования воздушного пространства Украины на 20022006 г., основной целью которой является повышение уровня безопасности полетов и усиление суверенитета государства. К настоящему моменту разработано ряд документов по организации и порядку использования воздушного пространства, основным из которых является «Положение об использовании воздушного пространства Украины».
Данное Положение определяет порядок организации и эксплуатации воздушного пространства Украины пользователями и органами, осуществляющими контроль за соблюдением порядка, управление и обслуживание воздушного движения (ОВД). Кроме того, Положение юридически однозначно определяет, что государственное регулирование воздушного пространства в границах своих полномочий осуществляют Минтранс и Минобороны.
Эффективность реализации этих полномочий определяется организацией воздушного движения, радиолокационным, радионавигационным и метеорологическим обеспечением, авиационной электросвязью, автоматизированной системой управления воздушным движением и т.д. При этом главная роль отводится совершенствованию системы управления воздушным движением, приведению ее в соответствие с нормами CNS/ATM.
В Украине создана объединенная гражданско-военная система организации воздушного движения Украины (ОГВСОВДУ). Однако к сегодняшнему дню она пока что не применяет принципы гибкого использования воздушного пространства страны и не в полной мере отвечает современным европейским стандартам. Процедуры гражданско-военной координации в области использования воздушного
РИ, 2002, № 4
пространства Украины требуют дальнейшей координации и существенной доработки.
Главными задачами ОГВСОВДУ являются:
— обеспечение безопасного и эффективного обслуживания движения воздушных судов (ВС);
— обеспечение гибкого использования воздушного пространства в интересах всех его пользователей;
— унификация правил и процедур ОВД гражданских и государственных ВС в соответствии со стандартами и рекомендованной практикой ІСАО;
—создание общих сетей средств наблюдения, навигации, связи;
—обеспечение единства аэронавигационно-информационного обслуживания пользователей воздушного пространства;
—внедрение унифицированных квалификационных требований к гражданско-военному персоналу ОВД;
— обеспечение готовности ОС ОВД к функционированию в особый период.
Реализация указанных задач позволит направить усилия на гармонизацию и интеграцию ОС ОВД с соответствующими системами государств-членов Европейской конференции гражданской авиации (ЕКГА), к которой недавно присоединилась Украина.
Для того чтобы определить основные направления совершенствования системы управления воздушным движением, задачи военно-воздушных сил, рассмотрим ее текущее состояние.
В настоящее время в Украине существует 5 районов полетной информации — Киевский, Львовский, Одесский, Симферопольский, Харьковский. Пропускная способность системы ОВД в целом удовлетворяет потребностям пользователей воздушного пространства. Этому в значительной степени способствовало введение в последние годы маршрутов зональной навигации и автоматизированных систем управления воздушным движением в районных диспетчерских центрах ОВД.
Основу системы наблюдения воздушного пространства на базе первичных РЛС составляют обзорные радиолокаторы. Трассовые радиолокаторы типа 1РЛ139-2 и ТРЛК-10 используются как обзорные трассовые РЛС, причем радиолокаторы 1РЛ139-2 морально устарели и полностью исчерпали свой ресурс. ТРЛК-10 имеют несколько лучшие тактико-технические характеристики по сравнению с 1РЛ139-2 и в ближайшее время должны составить основу системы наблюдения ОС ОВД, но и они также довольно “архаичны” — выпуска середины 80-х годов. Радиолокаторы ДРЛ-7СМ, ДРЛ-7СК, ИРТЫШ, ЭКРАН-85, ATCR-44K используются как обзорные аэродромные РЛС. Радиолокаторы ДРЛ-7СМ, ДРЛ-7СК, ИРТЫШ являются морально устаревшими, работают на частотах другого назначения, срок их эксплуатации составляет свыше 10-15 лет.
И хотя вторичные радиолокаторы (автономные — КОРЕНЬ-АС и встроенные вторичные — КОРЕНЬ-С, вторичный канал ДРЛ-7СМ) фактически являются основными средствами наблюдения за воздуш-
139
ным движением, они не имеют юридического статуса основного средства, при помощи которого бы осуществлялось радиолокационное эшелонирование воздушных суден. Действующие нормативные документы определяют вторичные радиолокаторы в качестве средств получения дополнительной информации. Вторичным радиолокаторам присущи следующие основные недостатки:
— немоноимпульсность;
— моральная старость;
— срок эксплуатации подавляющего большинства вторичных РЛС превышает средний срок службы.
Кроме того, около 70% районов аэродромов не обеспечены РЛС, которые могут работать в режиме вторичного радиолокатора.
Все радиолокационные позиции оборудованы экстракторами радиолокационной информации и передают в автоматизированную систему управления воздушным движением (АСУ ВД) радиолокационную информацию в цифровом виде по выделенным резервированным линиям при помощи протокола, приближенного к протоколу обмена радиолокационными данными (ASTERIX).
С помощью трассовых радиолокаторов КОРЕНЬ-АС, ТРЛК-10 для эшелонов FL300 и FL195 обеспечено двойное радиолокационное покрытие указанными РЛС над подавляющим большинством территории государства, кроме части юго-востока на эшелоне FL100.
Таким образом, необходимо перераспределить радиолокационные средства для обеспечения равномерного радиолокационного покрытия территории Украины.
Что касается навигационной структуры Украины, то ее основу составляет радиомаяк NDB, или приводная радиостанция, которая не обеспечивает насущных потребностей зональной навигации (RNAV). Продолжается эксплуатация радиотехнических систем ближней навигации, не отвечающих требованиям ІСАО и работающих в частотном диапазоне, предназначенном для другого использования. Более современные навигационные средства в большинстве районов аэродромов отсутствуют.
В Украине установлены и эксплуатируются такие радиомаяки:
— азимутально-дальномерные (VOR/DME) — в аэропортах Борисполь, Ивано-Франковск, Симферополь, Одесса, Днепропетровск, Харьков, Донецк, Львов;
— DME—в аэропортах Винница, Мариуполь, Кривой Рог, Керчь, на радиолокационной позиции Бахмач.
Внедрение оборудования зональной навигации на воздушных судах национальных авиакомпаний осуществляется медленно. С конца 1999 года на территории Украины вводится Всемирная геодезическая система координат WGS-84.
Таким образом, современное состояние системы обеспечения аэронавигационной информацией не в полной мере отвечает современным требованиям.
Еенеральной линией реализации задач обслуживания воздушного движения является комплексная автоматизация центров, которые имеют разный уровень автоматизации и находятся на разных стадиях модернизации устаревшего оборудования.
Автономные АСУ ВД развернуты в аэропортах Борисполь, Симферополь, Одесса, Харьков, Львов, что позволяет обеспечивать мультирадарную обработку радиолокационной информации и на этой основе осуществлять решение следующих задач:
— автоматическую корреляцию ТРЕК/ПЛАН;
— автоматическое назначение и управление кодами вторичной радиолокации, включая режим управления воздушным движением;
— обработку маршрутной части плана полета;
—внутреннюю координацию передачи управления между секторами УВД;
— поддержание координации между военными и гражданскими секторами УВД при помощи автоматической передачи радиолокационной полетной информации на рабочие места военных секторов УВД;
— отображение данных воздушного движения и полетных данных.
Что касается аэродромных центров, то они имеют еще меньший уровень автоматизации, на некоторых из них не установлены даже отдельные компоненты автоматизации обработки полетных и радиолокационных данных. Таким образом, Украина находится на стадии совершенствования централизованной системы приема, обработки и распределения полетной информации, сопровождения необходимых баз данных и другой аэронавигационной информации. Все это позволяет сделать вывод о необходимости проведения ряда мероприятий по совершенствованию АСУ ВД на территории Украины.
Для построения современной системы использования воздушного пространства Украины в ближайшие годы будут реализованы ряд организационных и технических направлений:
— организации и порядка использования воздушного пространства;
—радиотехнического обеспечения;
—аэронавигационного обеспечения;
— метеорологического обеспечения;
— комплексной автоматизации системы УВД.
В области организации и порядка использования воздушного пространства предлагаются следующие основные мероприятия:
— классификация воздушного пространства Украины в соответствии со стандартами и рекомендованной практикой ICAO;
— введение элементов структуры воздушного пространства в соответствии с Европейской концепцией гибкого использования воздушного пространства;
140
РИ, 2002, № 4
— реорганизация РДЦ, интеграция в централизованную систему организации потоков воздушного движения стран-участниц ЕКГА;
—разработка нормативно-правовых актов, регулирующих порядок организации воздушного движения в соответствии со стандартами и рекомендованной практикой ICAO и международно-правовыми актами, регулирующими деятельность Евроконтроля;
— разработка программы развития объединенной гражданско-военной системы и внедрение Европейской концепции гибкого использования воздушного пространства;
— оптимизация организации диспетчерских пунктов и обслуживания воздушного движения;
— завершение внедрения автоматизированной системы передачи информации в районе аэродрома.
В области радиотехнического и аэронавигационного обеспечения предлагаются следующие основные мероприятия:
— введение моноимпульсных вторичных обзорных радиолокаторов и осуществление мероприятий по обеспечению их функционирования;
—выведение из эксплуатации вторичных автономных радиолокаторов КОРЕНЬ-АС, первичных радиолокаторов 1РЛ139-2 и посадочных радиолокаторов, систем ближней навигации для нужд гражданских пользователей воздушного пространства Украины;
— обеспечение сплошного двойного радиолокационного покрытия в соответствии с требованиями ICAO и Евроконтроля;
— модернизация аэродромных обзорных РЛС;
— разработка сети сбора, обработки и распространения данных радиолокационного наблюдения;
— поэтапная замена средств радиосвязи СВЧ-диапазона, выведение из эксплуатации средств радиосвязи ВЧ-диапазона, внедрение современных средств речевой связи, оснащение служб ОВД автоматизированными коммутаторами для телеграфных сообщений;
— внедрение средств связи между пользователями воздушного пространства и Украэрорухом, РДЦ, ВВС, органами Войск ПВО в соответствии с требованиями Положения об использовании воздушного пространства;
—внедрение стандарта протоколов обмена данными ОВД (OLD I) для автоматического обмена полетными заданиями и координации между смежными органами ОВД и обмена радиолокационными данными (ASTERIX);
— создание аэронавигационной телекоммуникационной сети ATN;
— создание радиолокационной сети на основе сети АТМ для обеспечения селективного доступа к радиолокационной информации гражданских и военных пользователей ОГВС;
— создание аэронавигационной сети для обмена аэронавигационными данными в стандарте ARIN C 424 между ОВД;
РИ, 2002, № 4
—проведение экспериментальных работ по использованию наземных локальных систем функционального дополнения GN S S.
В области комплексной автоматизации системы
УВД предлагаются следующие основные мероприятия:
—модернизация АСУ ВД для достижения заданного уровня автоматизации и внедрения процедур RVSM;
— централизация сбора, обработки, распределения полетных данных и организация взаимодействия с интегрированной системой первичной обработки планов полетов (IFPS) и с плановыми подсистемами АСУ ВД;
—модернизация командно-диспетчерских пунктов;
— централизация сбора, обработки, распространения аэронавигационной информации;
— создание органов предполетного информационного обслуживания экипажей воздушных судов в аэропортах.
Для обработки полетных данных предусматривается создание современной Центральной системы, введение которой улучшит информационную надежность планирования полетов и взаимодействие всех пользователей воздушного пространства и органов УВД. Эта система будет сопряжена с IFPS. Для этого необходимо выполнить комплексную автоматизацию центров УВД, что позволит осуществить:
— многорадарную обработку информации наблюдения;
— отображение и обновление полетных данных от системы наблюдения;
— вертикальный трекинг самолетов;
— распределение полетных данных в зависимости от конфигурации между всеми пунктами УВД;
— расчет профиля полета в четырех измерениях;
— прием, обработку и отображение метео- и навигационной информации;
— внутреннюю координацию передачи управления между секторами центра;
— поддержку координации между гражданскими и военными секторами РЦ с помощью автоматической передачи локационной и полетной информации на РМД военных секторов;
— мониторинг выдерживания самолетом плана полета;
— предупреждение о конфликтных ситуациях;
— предупреждение о входе в зону, запрещенную для полетов гражданской авиации;
— предупреждение о нарушении минимальной безопасной высоты.
На втором этапе будет введена автоматизированная координация передачи управления между сопредельными центрами УВД по протоколам OLDI. Модернизация систем будет направлена также на автоматизацию управления потоком самолетов на завершающей стадии полетов, координацию и взаимодействие со службами аэропортов. Может быть
141
улучшено метеорологическое и аэронавигационное информационное обеспечения путем внедрения системы приема, обработки и распределения данных SADIS и объединения с ними метеорологической, локационной и спутниковой информации.
Предполагается также внедрение новых процедур ОВД, новых подходов к оперативному планированию и мониторингу загруженности секторов и диспетчерского персонала. Дальнейшее развитие получит и координация гражданских и военных секторов УВД, расширятся возможности систем по автоматизированному согласованию полетов всех пользователей, которое обеспечит переход к методам гибкого использования воздушного пространства, рассматриваемого как единое пространство, части которого могут быть предоставлены разным пользо -вателям в соответствии с их специфическими требованиями . Система автоматизации обеспечит оперативный обмен информацией и своевременное извещение всех участников воздушного движения о текущем распределении воздушного пространства.
Для обеспечения аэронавигационной информацией в ближайшее время будет разработан объединенный пакет аэронавигационной информации и осуществлен переход на его сопровождение собственной Службой аэронавигационной информации.
В целях реализации функций обеспечения работы ОС ОВД в особый период предполагается ее подчинение Генеральному штабу Вооруженных сил Украины.
Таким образом, реализация указанных задач в их последовательности, по этапам и отдельным направлениям невозможна без тесной координации с совершенствованием военной составляющей, в том числе, системы управления ВВС. Основными определяющими элементами совершенствования системы управления ВВС будут следующие.
Во-первых, в рамках создания АСУ ВВС ВС Украины необходимо разработать комплекс информационных и расчетных задач в структуре специализированного программного обеспечения автоматизированных командных пунктов, которое позволит решать задачи управления воздушным движением в автоматизированном режиме.
Во-вторых, в структуре вновь создаваемых автоматизированных командных пунктов для управления боевыми действиями и повседневной деятельностью частей и подразделений авиации необходимо четко обозначить место и перечень автоматизированно решаемых задач автоматизированными КП, ЗКП, СКП, АКДП, КП эскадрилий, КП частей и подразделений обеспечения. Необходимо определенные усилия сосредоточить на создании локальных вычислительных сетей на аэродромах базирования государственной авиации.
В-третьих, для обеспечения непрерывного, оперативного и качественного управления авиацией Министерства обороны необходимо согласовать вопросы применения частот и радиолокационных средств на военных аэродромах, возможных путей их модернизации. Важную роль в этом должны сыграть работы, проводимые на кафедре радиолокации ХИ ВВС.
В-четвертых, важными моментами остаются вопросы совершенствования радионавигационного обеспечения ВВС. Его нужно осуществлять в строгом соответствии с изменениями, которые намечены в государственном масштабе.
В-пятых, на безопасность воздушного транспорта существенно влияет метеорологический фактор. Стандартные метеорадиолокаторы способны проявлять только дождевые и грозовые тучи и не могут прогнозировать шквалы. С помощью радиолокаторов не удается получать информацию о нижних слоях атмосферы.
Поэтому отечественные аэродромы не оборудованы аппаратурой, которая могла бы диагностировать в реальном времени на малых высотах с необходимым разрешением (30 м) направление и скорость ветра, температуру и влажность, проявлять в нижних пластах атмосферы такие опасные для авиации явления, как нисходящий порыв, восходящие и нисходящие потоки, локальные турбулентности, кильватерные следы и т.п. Все эти опасные для авиации метеорологические явления надежно обнаруживаются наземными акустическими и радиоакустическими локаторами.
В Харьковском институте ВВС Украины инициативная группа под руководством проф. Бутаковой С. В. разрабатывает методы акустического и радиоакустического зондирования атмосферы; в 20002002 гг. на способы и устройства было получено 5 патентов на изобретения.
Рекламированная стоимость комплекса из акустического и радиоакустического локаторов производства ведущих западных фирм составляет от 0,5 до 1,5 млн долларов. При изготовлении его в Украине стоимость может быть уменьшена в полтора — два раза за счет применения запатентованных решений.
В-шестых, объединение и передача всей необходимой для управления военной авиацией информации будет осуществляться с помощью развитой автоматизированной системы передачи радиолокационной информации между всеми пользователями ВВС. Эта система должна иметь выход к аналогичным системам других видов Вооруженных Сил и ОС УВД и передавать информацию с помощью аналогичных кодограмм и протоколов. Работы по созданию этой системы в рамках НИР ”Кара-Даг”, которая начинается в ХИ ВВС с 2003 года, нужно надлежащим образом финансировать и методически обеспечить.
Таким образом, объединение усилий специалистов ВПС, других видов Вооруженных Сил Украины, научных работников и рабочих гражданских областей даст возможность создать в ближайшее время системы управления воздушным движением, которое будет отвечать требованиям ІСАО и обеспечивать надежную обороноспособность воздушных рубежей государства.
Поступила в редколлегию 16.10.2002
Рецензент: канд. техн. наук Кучеренко Ю.Ф.
Скалько Ярослав Ильич, канд. техн. наук, доцент, главнокомандующий ВВС ВС Украины.
142
РИ, 2002, № 4
