КОМПЛЕКСНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ СТЕНД ПОЛУНАТУРНОГО ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
ИНТЕГРИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ВОЗДУШНЫМ ДВИЖЕНИЕМ (КИС УВД)
Предназначение
КИС УВД – это комплекс полунатурного моделирования «Комплексный исследовательский стенд управления воздушным движением», предназначенный:
для отработки и исследования функционального взаимодействия бортовой компоненты управления полетом (пилотов и бортовой авионики) и наземной компоненты (диспетчеров УВД и планирования, а также средств автоматизации УВД) при решении задач наблюдения и самолетовождения в сложных условиях;
для отработки перспективных функциональных возможностей борта в части наблюдения и самолетовождения, связанных с делегированием ответственности на борт;
для оценки эффективности применения новых бортовых средств и возможностей CNS;
для оценки перспективных концепций, методов, способов, технологий организации ВД и их компонент, а также оценок по соответствию им бортового оборудования перспективных воздушных судов (ВС).
Решаемые задачи
обнаружение конфликтов (Conflict Detection, CD);
автоматическое разрешение конфликтов (Airborne Conflict Management, ACM);
улучшенный визуальный обзор (Enhanced Visual Acquisition, EVAcq);
ремаршрутизация (Rerouting);
улучшенный визуальный заход на посадку (Enhanced Visual Approach, EVApp);
ситуационная осведомленность о занятости взлётно-посадочной полосы на конечном этапе захода на посадку (Final Approach and Runway Occupancy Awareness, FAROA);
ситуационная осведомленность об обстановке на поверхности аэропорта (Airport Surface Situational Awareness, ASSA);
поддержка вертикального эшелонирования на маршруте (In-Trail Procedure, ITP).
Отработка перспективных бортовых приложений функции наблюдения и самолетовождения:
Отработка взаимодействия между бортом воздушного судна и диспетчером УВД на базе CPDLC.
Моделирование новых способов и технологий организации очереди на прилет и управление прилетом (AMAN), организации очереди и управления вылетом (DMAN).
Моделирование функции наземного управления движением на аэродроме (A-SMGCS).
Отработка алгоритмов управления и планирования потоков воздушного движения (ATFM).
Основные принципы моделирования
Взаимодействие осуществляется через общий диспетчер сообщений, который, в частности, реализует функции системы единого времени (СЕВ). При этом:
Динамические модели реализуют распределенный метод вычислений. Это позволяет осуществлять независимую логику работы различных систем. Через СЕВ процесс вычислений динамических моделей синхронизируется.
Используется единая база данных. Таким образом, реализуется некоторое подобие поля единой информационной системы SWIM, в котором идет обмен общей информацией.
Управление и синхронизация процессов моделирования осуществляется диспетчером сообщений как в реальном масштабе времени, так и в ускоренном.
Моделирование осуществляется в соответствии со следующей логикой:
Все аэронавигационные данные, данные по воздушным судам, по потокам воздушного движения хранятся в библиотеках сценариев в единой базе данных.
На этапе инициализации сеанса моделирования эта информация копируется в оперативные таблицы, и все приложения – компоненты стенда – обращаются к этим таблицам. Сигнал об инициализации передается по протоколу сетевого обмена TCP/IP.
Во время моделирования модели и макеты оповещают друг друга об изменении своего состояния по протоколу сетевого обмена TCP/IP.
Во время моделирования вся полетная (трековая) информация и информация о происходящих в системе событиях сохраняется в базе данных, в таблицах, специально предназначенных для протоколирования данных моделирования.
По окончании процесса моделирования запротоколированная информация архивируется и становится доступной для постполетного анализа.
Функциональные элементы КИС УВД
АРМ управления экспериментом - подготовка к проведению исследований (подготовка сценария), проведение моделирования, обеспечение информационного взаимодействия всех подсистем, анализ результатов моделирования, формирование отчетов.
АРМ управления экспериментом является центральным элементом всего комплекса КИС УВД. ПО АРМ управления экспериментом выполняет интегрирующую функцию для всего стенда, выступая в качестве арбитра, который регулирует ход моделирования и обеспечивает информационное взаимодействие между всеми компонентами стенда.
Пользовательский интерфейс АРМ Управления экспериментом (подготовка, проведение эксперимента, анализ результатов) - ПС «Управление экспериментом».
В состав ПО АРМ управления экспериментом входит целый комплекс различных программных средств, как работающих в полностью автоматическом режиме, так и имеющих человеко-машинный интерфейс. Используя данные средства, оператор АРМ управления экспериментом способен создавать, а затем выбирать для использования в конкретном эксперименте различные варианты исходных данных, которые используются элементами стенда. Во время сеанса моделирования ПО АРМ управления экспериментом предоставляет возможность следить за его ходом и руководить им, используя данные, получаемые от прочих участников эксперимента, включая графическую информацию, выводимую на различные системы визуализации. Кроме того, в состав описываемого программного комплекса входят средства для протоколирования и обработки полученных в ходе моделирования результатов с целью их последующего анализа.
Пользовательский интерфейс АРМ Управления Экспериментом (наблюдение за ходом эксперимента) - ПС «Визуализация воздушной обстановки». На рисунке представлены данные системы наземного наблюдения, плановый маршрут выделенного рейса, положение грозовых облаков.
Пользовательский интерфейс АРМ Управления Экспериментом (наблюдение за ходом эксперимента) - ПС «3D-визуализация воздушной обстановки».
3D-визуализация воздушной обстановки. Полёт над аэродромом «Шереметьево».
Макет кабины перспективного воздушного cудна - на данный момент в стенд КИС УВД включаются три макета кабины 1) разработанный совместно ФГУП «ГосНИИАС» и ФГУП «ПИЦ»; 2) кабина МС-21, разработанный ФГУП «ГосНИИАС»; 3) кабина ФГУП «ЦАГИ».
ФГУП «ПИЦ» разработал и реализовал на демонстраторах перспективной кабины ВС ГА прототипы новых способов информационного обеспечения экипажа и управления информационным полем, системами БРЭО. Способы отображения и ввода информации унифицированы, соответствуют интуитивно понятному алгоритму деятельности экипажа на различных этапах полета.
Характерным является управление информационным полем, пилотажно-навигационным и радиоэлектронным оборудованием самолета с помощью сенсорного экрана, а также дистанционных средств управления курсором, ввода данных, применение голосового управления.
В составе КИС УВД стенд прототипирования борта предназначен для проведения моделирования полета ВС с участием пилота с целью отработки решений при использовании перспективных систем и перспективного ПО.
Предоставляет возможность задавать и корректировать план полета. Выполнять все фазы полета: движение по поверхности аэродрома, взлет, набор высоты, крейсерский полет по маршруту, снижение, посадка. Обмен пилот-диспетчер обеспечивается по каналу CPDLC и традиционной голосовой связью.
Внешний вид кабины перспективного ВС.
На данный момент реализовано подключение кабины МС-21 ФГУП «ГосНИИАС» и кабины ФГУП «ЦАГИ».
АРМ диспетчера УВД - в основе – ПО резервного комплекса УВД «МК-2000», установленного в Московском районном центре. Модернизированная версия включает перспективные функции диспетчера (CPDLC, MONA, приём запросов на самоэшелонирования, ремаршрутизацию и др.).
Пользовательский интерфейс АРМ УВД – «МК-2000».
АРМ диспетчера УВД обеспечивает выполнение всех основных функций по управлению ВД, которые выполняет настоящий диспетчер на трассе, подходе, в зоне аэродрома:
контроль за воздушным движением, выявление опасных ситуаций;
собственно управление полетом подконтрольных ВС (выработка и передача управляющих команд, получение рекомендаций от других участников ОрВД, обмен голосовыми или цифровыми сообщениями с бортом);
информирование других участников УВД о воздушной обстановке в согласованном объеме.
Пользовательский интерфейс модернизированного ПО АРМ УВД.
Для функционирования макета в составе стенда в его программном обеспечении реализованы возможности по работе макета в автоматизированном режиме под контролем АРМ управления экспериментом.
В основе ПО АРМ УВД – ПО резервного комплекса УВД «МК-2000», установленного в Московском районном центре. Модернизированная версия включает перспективные функции диспетчера (CPDLC, MONA, приём запросов на самоэшелонирование, ремаршрутизацию и др.).
АРМ управления прилётом (AMAN) - имитирует работу диспетчера управления прибывающим на аэродром потоком ВС, вырабатывает регулирующие меры для их последующей реализации диспетчерами УВД.
ПО АРМ системы управления прилетом имитирует процесс планирования прилета воздушных судов на аэродром диспетчером планирования. АРМ управления прилетом на аэродром призвано обеспечить возможность исследований движения в самом «узком» месте системы ОрВД – в аэродромном пространстве и на самом аэродроме.
Моделирование работы диспетчера планирования на АРМ управления прилетом заключается в имитации выполнения всех действий при планировании прилетающего в аэропорт потока ВС: на основании актуальных плановых данных производится прогноз конфликтов для ВС (нарушения норм эшелонирования) в аэродромной зоне и при посадке на ВПП, вручную или автоматизированно вырабатываются меры регулирования для этого ВС (изменение плана полета), производится согласование предложенных мер регулирования: диспетчер АРМ управления прилетом должен согласовать предложенные меры с диспетчером системы УВД, а тот, в свою очередь – с экипажем ВС, в случае принятия предложенной меры регулирования информация о ней диспетчером системы УВД направляется в систему централизованного планирования для актуализации плана полета этого ВС.
В основном предложенная технология соответствует тем решениям, которые используются в настоящее время за рубежом. Уже несколько лет крупнейшие аэропорты (например, в Лондоне и Франкфурте) используют программные средства поддержки принятия решения при управлении прилетающим потоком ВС.
Пользовательский интерфейс АРМ Управления прилётом (ПС «Менеджер прилёта»).
Особенностью является наличие автоматической оптимизационной процедуры, позволяющей получать бесконфликтные варианты прилетающих потоков ВС в автоматическом режиме, при этом используются алгоритмы решения оптимизационной задачи, позволяющие находить решения, более близкие к глобальному оптимуму по сравнению с методами, используемыми в большинстве аналогичных зарубежных средств (например, FIFO: первый пришел – первый обслуживается).
Основными функциями ПО АРМ управления прилетом являются:
контроль за ситуацией по прилету и выявление нарушений норм продольного эшелонирования на пороге взлетно-посадочной полосы и в аэродромном пространстве;
автоматизированное управление прилетом воздушных судов в «ручном» режиме;
помощь диспетчерам службы УВД по регулированию потока воздушных судов на прилет.
Проводимые исследования:
оценка пропускной способности аэропорта;
оценка эффективности структуры воздушного пространства и выявление путей ее совершенствования;
оценка эффективности управления прилетом воздушных судов для различных схем управления.
АРМ управления вылетом (DMAN) - имитирует работу диспетчера управления потоком вылетающих с аэродрома ВС, вырабатывает регулирующие меры для их последующей реализации диспетчерами аэродромных диспетчерских пунктов.
ПО АРМ управления вылетом имитирует процесс планирования вылета с аэродрома воздушных судов диспетчером планирования. АРМ управления вылетом с аэродрома призвано обеспечить возможность исследований движения в самом узком месте системы ОрВД – в аэродромном пространстве и на самом аэродроме.
Моделирование работы диспетчера планирования на АРМ управления вылетом заключается в имитации выполнения всех действий при планировании вылетающего из аэропорта потока ВС – на основании актуальных плановых данных производится прогноз возможных нарушений норм эшелонирования при взлете с ВПП и в аэродромной зоне, вручную или автоматизированно вырабатываются меры регулирования (изменения плана полета), производится согласование с аэродромным диспетчером исполнительного старта, и после успешного согласования информация о мерах регулирования направляется в систему планирования для актуализации плана полета этого ВС.
В основном предложенная технология соответствует тем решениям, которые используются в настоящее время за рубежом. Уже несколько лет крупнейшие аэропорты (например, в Париже) используют программные средства поддержки принятия решения при управлении вылетающим потоком ВС.
Пользовательский интерфейс АРМ управления вылетом (ПС «Менеджер вылета»).
Особенностью реализации предлагаемого макета системы управления вылетом является наличие автоматической оптимизационной процедуры, позволяющей исследователю получать бесконфликтные варианты вылетающих потоков ВС в автоматическом режиме, при этом используются алгоритмы решения оптимизационной задачи, позволяющие находить решения, более близкие к глобальному оптимуму по сравнению с методами, используемыми в большинстве аналогичных зарубежных средств (например, FIFO: первый пришел – первый обслуживается).
Основными функциями являются:
контроль за ситуацией по вылету и выявление нарушений норм продольного эшелонирования на пороге взлетно-посадочной полосы и в аэродромном пространстве;
«ручное» регулирование воздушными судами;
автоматическое управление, а именно, выработка оптимальных мер регулирования очереди потока воздушных судов;
автоматизированное управление потоком воздушных судов;
помощь диспетчерам службы УВД по регулированию потока воздушных судов на вылет.
Макет системы централизованного планирования (CFMU), АРМ диспетчера организации потоков ВД - имитирует работу главного центра планирования, аналогом которого могут служить ГЦ ЕС ОрВД РФ и CFMU Евроконтроля.
Программно-аппаратный комплекс, с помощью которого имитируются процессы централизованного планирования воздушного движения и их взаимодействие с другими участниками планирования и управления воздушного движения.
Пользовательский интерфейс АРМ диспетчера организации потоков ВД (ПС «Анализ загрузки»).
Назначение системы централизованного планирования (СЦП) – моделирование двух главных функций централизованного планирования:
контроль за использованием воздушного пространства и оперативное вмешательство при выявлении проблем (регулирование потоков ВД назначением слотов вылета);
обеспечение всех участников ВД актуальной плановой информацией.
Моделирование работы центра планирования является автоматизированным, т.е. моделируются как функции автоматически выполняемых расчетов, так и функции работы диспетчеров планирования на специально для этого предназначенном АРМ.
ПО АРМ диспетчера организации потоков ВД включает интеллектуальные средства поддержки диспетчера для контроля и принятия решения, а также средства, обеспечивающие информационное взаимодействие с другими участниками ВД.
Имитационная модель автоматизированных систем управления воздушным движением - осуществляет непосредственный контроль и управление полетом ВС в моделируемом воздушном пространстве (ВП). Эта модель имитирует соответствующие действия диспетчеров РЦ, подхода, аэродромной зоны во всей области моделируемого ВП.
Имитационная модель автоматизированных систем УВД (ИМ АС УВД) обеспечивает моделирование управляемого диспетчером полета потока воздушных судов в составе динамической модели КИС УВД.
В ИМ АС УВД моделируется функциональное взаимодействие наземной системы УВД и ВС. Модель имитирует действия системы УВД по управлению ВС в целом, обеспечивая контроль за ВС на всех этапах его движения от перрона до перрона. Не моделируется работа каждого диспетчера (или диспетчерского места) в отдельности. Основными операциями, выполняемыми в модели, являются:
регулирование потока ВС на вылет (назначение взлетно-посадочных полос, маршрута вылета SID и времени вылета);
управление диспетчера исполнительного старта;
контроль за взлетом (прогнозирование и выявление опасных сближений);
контроль за полетом по маршруту вылета SID (прогнозирование и выявление опасных сближений);
контроль за выполнением полета ВС на маршруте (краткосрочное обнаружение опасных сближений, выявление свершившихся нарушений);
управление диспетчером ВС при смене эшелона крейсерского полета;
управление диспетчеров РЦ прилетающими ВС (назначение времени пролета точки схода с ВТ, назначение пролета круга ожидания на границе аэродромной зоны, изменение маршрута подхода к точке начала маршрута прилёта STAR, изменение STAR с сохранением или заменой ВПП);
контроль за выполнением полета ВС по маршруту прилёта STAR;
контроль за посадкой.
Операции при вылете ВС:
Операции управления на маршруте:
Операции при прилете ВС:
Модель движения воздушных судов - моделируется движение в воздухе, а также по поверхности аэродрома.
Модель воздушного судна (ВС) описывает выполнение полета одного конкретного ВС. Цель управляемого полёта состоит в выполнении каждым ВС из выбранного по сценарию потока предписанного суточного плана полета.
Имитируются следующие действия экипажа и бортовой системы самолетовождения и стабилизации (БССС):
взаимодействие с диспетчерами в ходе выполнения полета;
расчет плановой траектории полета и ее корректировка в соответствии с командами диспетчера;
формирование команд бортовой системой самолетовождения для системы стабилизации.
Имитируется возможность появления ошибок, допускаемых экипажем.
Имитируются основные характеристики работы системы стабилизации (динамика отработки команд, ограничения на изменения угла крена, продольной и вертикальной скорости).
Имитируются погрешности самолетовождения, связанные с работой бортовой навигационной системы и поддерживающей ее наземной компоненты, а также учитывающие точность самолетовождения системой стабилизации.
Учитывается возможность отказа или сбоев в прохождении голосовых сообщений между экипажем и диспетчерами.
Результатом взаимодействия диспетчера с экипажем в процессе управляемого полета является команда на изменение условий полета, в соответствии с которой корректируется «путевая таблица», представляющая собой подробное описание программной траектории, которую должен выполнять ВС.
В режиме отладочного моделирования имитируется радиообмен между диспетчером и бортом.
Модель имитирует полет ВС по приборам. Кроме того, возможно использование бортовой системы наблюдения (как элемент всех или некоторых моделируемых ВС) для обеспечения ситуационной осведомленности экипажа и решения задач самоэшелонирования.
Модель системы наземного наблюдения - имитирует измерение, обработку и передачу в систему траекторных данных (полученных или радиолокационными средствами, или с использованием возможностей АЗН-В). Имитирует работу измерительных метеосредств.
Модель системы наземного наблюдения и системы наземных средств связи (далее – МНН) имитирует работу наземной системы наблюдения, предоставляющей информацию о местоположении ВС для системы УВД, работу системы метеонаблюдения по обеспечению системы УВД информацией об опасных метеоявлениях и работу наземных средств связи по обеспечению радиосвязи между ВС и органами УВД.
3 основные функциональные задачи МНН:
формирование оценок текущей траекторной информации для всех моделируемых ВС;
формирование актуальной карты облачности;
формирование информации о расположении наземного оборудования связи.
Модель развития метеоявлений - моделирует как состояние атмосферы (величину и направление ветра), так и состояние опасных метеоявлений (грозовых облаков).
Модель развития метеоявлений предназначена для имитации динамического развития метеорологической обстановки. Во время работы ПО имитируется развитие и исчезновение грозовых облаков трех типов.
Моделируются три типа грозовых облаков: одноячейковые, многоячейковые и суперячейки. Пространственная модель одноячейкового грозового облака представляется в виде перевернутого усеченного эллиптического параболоида. Красный цветом на рисунке представлена зона высокой интенсивности, желтым – средней, зеленым - слабой.
Модель одноячейкового грозового облака.
Многоячейковое грозовое облако моделируется как суперпозиция нескольких (от 2 до 8) одноячейковых облаков. Облако типа «суперячейка» моделируется как одноячейковое грозовое облако с характерными для «суперячейки» размерами.
3D-визуализация одноячейкового грозового облака модели развития метеоявлений.
Модель эфира - имитирует прохождение всех сигналов (голосовых, цифровых сообщений) в воздухе в реальных условиях радиосвязи.
Имитационная модель эфира предназначена для моделирования прохождения радиосигнала в земной атмосфере между различными абонентами, а именно бортами и наземными станциями связи. При этом модель эфира учитывает:
влияние характеристик физического уровня, среды распространения сигналов и помех на системные характеристики сети связи;
непрерывные изменения координат мобильных приёмников и передатчиков для оценки мощности сигналов на входе каждого приёмника от всех передач на общем частотном канале в реальном масштабе времени для вычислений общей электромагнитной обстановки на борту каждого ВС.
Модель эфира вычисляет для каждого ВС:
суммарную внутриканальную интерференцию от всех нежелательных источников;
мощность полезного сигнала, его задержку, доплеровский сдвиг частоты;
качество сигнала – отношение «сигнал / интерференция + шум».
Модель учитывает работу линий связи VDL-4 для сообщений АЗН-В и VDL-2 для сообщений, передаваемых между диспетчером и пилотом (сообщения CPDLC).
Стенд «Аэродром» - моделирует процессы, происходящие при посадке, рулении и взлете самолета. Моделируются как отдельные воздушные суда, так и системы наблюдения за поверхностью аэродрома и управления движением в аэропорту.
Стенд «Аэродром» входит в состав стенда КИС УВД и предназначен для:
моделирования управляемого движения воздушных судов (ВС) и наземных транспортных средств (НТС) на поверхности аэродрома;
разработки методов управления движением на поверхности аэродрома и согласования действий диспетчеров, отвечающих за различные фазы движения и полета;
анализа проблем взаимодействия диспетчеров и пилотов;
разработки бортовых приложений функций наблюдения и навигации для повышения ситуационной осведомленности пилота.
Стенд включает в себя две основные компоненты:
цифровая модель аэродрома;
Под цифровой моделью аэродрома понимается совокупность данных, описывающих структуры и характеристики собственно аэродрома, а также его оборудования и средств, в частности:
высокоточные картографические данные;
данные по состоянию, правилам использования, регламентам работы, нормам эшелонирования;
данные по ВС и НТС.
динамическая имитационная модель управляемого движения транспортных средств на аэродроме.
Динамическая имитационная модель управляемого движения включает в себя:
модели движения ВС и НТС;
модель системы наблюдения аэродрома;
АРМ управления наземным движением;
модель системы видеонаблюдения;
система трёхмерного отображения «виртуальная башня».
АРМ управления наземным движением - пользовательский интерфейс.
АРМ управления наземным движением является макетом усовершенствованной системы управления наземным движением и контроля за ним (A-SMGCS). АРМ может работать полностью в автоматическом, в полуавтоматическом и в полностью ручном режимах. В задачи АРМ входят такие функции как:
отображение карты-схемы моделируемого аэродрома, транспортных средств на его поверхности и в зоне аэродрома;
назначение оптимальных маршрутов движения ВС и НТС;
определение и разрешение потенциальных конфликтных ситуаций на поверхности.
Модели движения ВС и НТС отвечают за имитацию движения транспортных средств по поверхности аэродрома, а модель наблюдения имитирует видимость воздушных судов в зоне аэродрома и на его поверхности средствами наблюдения аэродрома. Её дополняет модель видеонаблюдения, имитирующая наблюдение за ВПП и прилегающей к ней территории посредством телекамер и определение движущихся объектов в указанной области.
Система трёхмерного отображения «виртуальная башня» представляет собой систему визуализации, состоящую из двух частей:
«реальный» вид, с учётом метеоусловий;
синтетический вид (данные от моделей наблюдения и видеонаблюдения).
Модель системы видеонаблюдения аэродрома
Модель системы видеонаблюдения аэродрома предназначена для повышения ситуационной осведомленности экипажа и диспетчерских служб о движении самолетов и наземных транспортных средств на территории летного поля. Основной задачей модели является анализ видеопотока с камер наружного наблюдения территории аэродрома на предмет обнаружения всех движущихся самолетов и транспортных средств, в том числе не оборудованных датчиками АЗН-В.
Модель получает данные от синтетических или реальных видео и тепловизионных датчиков, которые обрабатываются на сервере видеонаблюдения. Основными функциями сервера видеонаблюдения являются:
обнаружение и непрерывное многокамерное слежение за всеми движущимися объектами на территории аэродрома;
обнаружение появившихся или исчезнувших объектов на территории летного поля;
комплексирование информации от синтезированных векторов состояний, получаемых из различных источников, например, от датчиков АЗН-В, с данными алгоритмов видеоаналитики.
Видеопоток с маркированными обнаруженными самолетами и транспортными средствами передается на АРМ оператора видеонаблюдения, а комплексированные вектора состояний обнаруженных объектов в режиме реального времени передаются на АРМ управления экспериментом, который пересылает их в макет кабины перспективного воздушного судна, в модель системы наземного наблюдения и другие функциональные элементы КИС УВД.
Пользовательский интерфейс АРМ Оператора видеонаблюдения аэропорта.
Автоматизированные системы управления воздушным движением |
|||||||
предназначена для обеспечения безопасности, повышения экономичности и |
|||||||
регулярности полетов авиации различных |
ведомств в районе аэродрома, на воздушных трассах |
||||||
и во внетрассовом воздушном пространстве путем автоматизации текущего планирования, |
|||||||
сбора, обработки и отображения радиолокационной, аэронавигационной и метеоинформации. |
|||||||
РЛК - радиолокационный комплекс |
|||||||
ПРЛ - первичный радиолокатор |
|||||||
ВРЛ - вторичный радиолокатор |
|||||||
аппаратура |
первичной |
||||||
обработки |
радиолокационной |
||||||
информации |
|||||||
аппаратура |
трансляции |
||||||
информации |
|||||||
ЦУВД - центр УВД |
|||||||
ПП - планы полетов |
|||||||
Аэродромно-районная автоматизированная система УВД «Альфа»
АРАС УВД «Альфа" предназначена для центров УВД с высокой и средней интенсивностью воздушного движения.
АРАС УВД «Альфа" построена на базе серийно выпускаемых унифицированных изделий, которые являются базовыми для основных подсистем АРАС. АРАС УВД «Альфа» сертифицирована МАК и рекомендована Министерством транспорта РФ для оснащения предприятий ГА. В настоящее время эксплуатируется более чем в 180 центрах УВД в России и за рубежом.
Особенности технических решений АРАС УВД «Альфа»:
Использование унифицированных изделий для построения системы, обеспечивающее возможность создания конфигурации любой сложности в кратчайшие сроки, ее последующее наращивание и модификацию;
Максимальное использование универсальных аппаратных средств и вычислительной техники широкого применения от ведущих мировых производителей;
Многоплатформенное программное обеспечение Windows/Linux/МСВС;
100%-ное дублирование и резервирование всех подсистем и их сегментов;
Автоматизированное техническое управление и контроль;
Реализация сопряжения со всеми российскими комплексами и системами обеспечения РТО полетов и УВД, находящимися в эксплуатации;
Возможность сопряжения с импортными и перспективными системами по стандартным протоколам и интерфейсам (ASTERIX, ARINC, OLDI, QSIG, MFC-R2 и др.);
Защита от несанкционированного доступа по классу 1В и по 2-му уровню контроля не декларированных возможностей.
Основные функции АРАС УВД «Альфа»:
- обработка радиолокационной и координатной информации;
- обработка плановой информации;
- диспетчерская связь;
- прием, передача и обмен информацией и данными;
- отображение воздушной обстановки;
- документирование информации;
- обучение и тренаж;
Комплекс средств автоматизации управления воздушным движением (КСА УВД) "Альфа-3"
КСА УВД "Альфа-3» обеспечивает прием, обработку, отображение и интеграцию информации о воздушной обстановке, плановой, метеорологической и аэронавигационной информации на дисплеях высокого разрешения рабочих мест специалистов ОрВД. В комплексе автоматизированы процессы анализа воздушной обстановки, процедуры УВД и пультовые операции.
Источниками информации могут являться все типы радиолокационных станций и радиопеленгаторов, метеостанции и комплексы, спутниковые системы навигации и УВД (АЗН-В, АЗН-К), наземные телеграфные каналы и цифровые линии.
Сервер (дублир.)
АРМ диспетчера УВД с РЛК (дублир.)
АРМ диспетчера УВД, РП без РЛК
АРМ диагностики и управления
Оборудование ЛВС
Комплект ЗИП
Функциональные возможности
Комплекс "Альфа-3" имеет модульную архитектуру, предусматривающую 100%-ное резервирование. КСА УВД "Альфа-3" обеспечивает:
- многооконный графический интерфейс, соответствующий современным рекомендациям Евроконтроля
- отображение на экране аналоговой и цифровой траекторной информации, а также полетных данных
- сопровождение целей по первичному и вторичному каналу
- построение сглаженных траекторий движения воздушных судов с объединением данных от нескольких источников информации
- автоматический ввод в сопровождение ВС при поступлении полетной информации
- сопряжение с системой планирования воздушного движения
- прогнозирование положения ВС
- обнаружение и сигнализацию о конфликтных ситуациях и нарушениях минимальной безопасной высоты
- отображение цветной картографической информации, отображение признаков бедствия и аварийных ситуаций
- возможность оперативного изменения диспетчером вида информации на мониторе
- автоматизированное согласование между секторами УВД
- автоматизированное согласование между системами смежных центров УВД
- аварийную и функциональную световую и звуковую сигнализацию
- документирование и архивирование информации с возможностью оперативного поиска и просмотра, а также ее выдачу на внешние цифровые системы документирования
- защиту информации от несанкционированного доступа
- дополнительные сервисные функции (записная книжка, специализированный калькулятор, сигнализация заданных по времени событий, отображение справочной информации и т. п.).
Основные технические характеристики:
1. Источники РЛИ:
ОРЛ-Т : 1РЛ-139, 1Л-118, "Скала", "Утес-Т", "Корень-АС", "Крона", МВРЛ-СВК, "Радуга"ОРЛ-А : ДРЛ-7СМ, "Иртыш", "Экран-85", "Урал", "Лира-А"
РТС : РСБН-4Н, РСП-6М2, РСП-10МН, "ПУЛЬСАР-Н", "Сонар"
ОРЛ-Т : "Лира-Т"
ОРЛ-А : "Экран-1АС", "Лира-А10"
2. Источники АРП : АРП-75, АРП-95, АРП "Платан"
3. Источники метеоинформации: КРАМС, "МетеоСервер", АМИС РФ
4. Интерфейсы взаимодействия со средствами РТО: С-2, Asterix, ПРИОР
5. Количество сопровождаемых целей: до 300
6 .Количество сопровождаемых целей в режиме автосопровождения: до 100 7. Средства отображения информации: цветные ЖКИ
мониторы с диагональю от 19", с разрешением не менее 1280x1024
Комплекс средств передачи радиолокационной, пеленгационной, речевой и управляющей информации (КСПИ) "Ладога"
КСПИ «Ладога» предназначен для сбора, обработки и передачи данных от радиолокационных станций, радиопеленгаторов и приемопередающих центров по каналам (линиям) связи в центры УВД,
а также для обмена данными между центрами УВД.
В зависимости от используемых каналов (линий) связи комплекс имеет три варианта исполнения:
Для физических линий
Для радиоканала (беспроводных линий связи)
Для магистральных каналов связи
В состав комплекса входит от 1 до 8 станций передачи данных от источников информации и от 1 до 8 станций приема данных с последующей передачей потребителям.
Комплекс "Ладога" обеспечивает передачу оцифрованных данных от следующих источников информации:
Первичных и вторичных трассовых радиолокаторов
Первичных и вторичных каналов аэродромных радиолокаторов
Посадочных радиолокаторов
Комплексов РСП
Автоматических радиопеленгаторов
Метеорологических информационных комплексов
Систем плановой информации
Источников информации сетей АНС ПД и ТС
Источников речевой информации командной радиосвязи и телефонной связи
Источников диагностической и управляющей информации
Комплекс обеспечивает интеграцию разнесенных систем и средств автоматизации УВД и ПВД, а также организацию обмена данными между центрами УВД объединенных районов и укрупненных центров.
Основные технические характеристики
1. Режимы передачи данных: точка-точка (симплекс), точка-точка (дуплекс), звезда (1 передатчик, несколько приемников)
2. Емкость по видам информации, каналов:
аналоговой радиолокационной информации: до 2цифровой радиолокационной информации: до 16радиопеленгационной информации (каналов АРП): до 16речевой информации: до 32управляющей информации (ТУ/ТС): до 16
3. Поддерживаемые интерфейсы сопряжения:
аналоговой радиолокационной информации: 1РЛ-138, 1Л-118, "Экран- 85" (и его модификации), ТРЛК-11, "Иртыш", ДРЛ-7СМ, "Урал"цифровой радиолокационной информации: АПОИ "Вуокса", "ПРИОР", ВИП-118, "Холодное небо", КОРС, ЛАДОГАрадиопеленгационной информации: АРП-75, АРП-95, "Платан"каналов речевой информации: 2-4-проводные каналы ТЧ
каналов передачи данных: RS-232, RS-422, RS-485, V.35, G.703, G.703.1, Frame-Relay
сети АНС ПД и ТС: МТК-2, Х.25
4. Обеспечивает передачу информации на расстояние: для радиоканала - 25 км, для физических линий - 8 км, для магистральных каналов - без ограничения
5. Переключение между каналами связи: автоматическое, мультиплексированное, ручное
Информационный сервер (ИС) «Ладога-ИС»
ИС «Ладога-ИС» предназначен для сбора, обработки, объединения и передачи информации, поступающей от радиолокационных станций, радиопеленгаторов и приемопередающих центров по каналам (линиям) связи в центры УВД, а также для обмена данными между центрами УВД.
ИС является узловым элементом сети обмена данными системы ОрВД (ATN). Информационный сервер "Ладога-ИС" является модификацией комплекса средств обработки радиолокационной, пеленгационной, речевой и управляющей информации "Ладога".
Материал из Википедии - свободной энциклопедии
Управление воздушным движением (УВД) , Организация воздушного движения (ОрВД) - система организационных и технических мероприятий, обеспечивающая порядок и безопасность полетов воздушных судов в воздушном пространстве и обмен информацией между авиадиспетчерами и экипажами воздушных судов с использованием средств радиосвязи, аэронавигации и ЭВМ.
Основные сведения
(ОрВД) Организация Воздушного Движения -- (ATM) Air Traffic Management
(УВД) Управление Воздушным Движением -- (ATC) Air Traffic Control
(ОВД) Обслуживание Воздушного Движения -- (ATS) Air Traffic Service
Управление воздушным движением находится в компетенции государства. В России функции УВД возложены на органы Единой системы управления воздушным движением (ЕС УВД).
В последние годы часто используется термин Организация воздушного движения и аббревиатуры ОВД, ОрВД, ЕС ОрВД . В англоязычных источниках используется термин Air Traffic Control (ATC ) или Air Traffic Management (ATM ).
ЕС УВД включает широкую сеть пунктов управления: районные центры (РЦ) УВД на воздушных трассах, аэропортовые контрольно-диспетчерские пункты (КДП), местные диспетчерские пункты (МДП) и т. д.
При следовании воздушных судов по авиалиниям применяется эшелонирование .
Система управления воздушным движением - автоматизированный сервис, обеспечиваемый наземными службами для управления воздушным движением (см. авиадиспетчер).
Задача системы состоит в таком проведении воздушных судов через зону своей ответственности , чтобы исключить их опасное сближение по горизонтали и вертикали. Вторичная задача заключается в регулировании потока воздушных судов и доведении необходимой информации экипажам, в том числе погодных сводок и навигационных параметров.
Во многих странах СУВД регулируют воздушные суда всех классов - частные, гражданские и военные. В зависимости от каждого конкретного полёта и типа судна СУВД может давать различные инструкции, обязательные к выполнению экипажем этого судна, либо просто предоставлять необходимую полётную информацию (в том числе рекомендательного характера). В любом случае экипаж несёт ответственность за безопасность своего полёта и может отклоняться от полученных инструкций в чрезвычайных ситуациях .
Комплекс управления воздушным движением - совокупность служб, сооружений и технических средств на территории аэродрома , предназначенная для непосредственного обеспечения взлёта , посадки и руления воздушных судов (самолётов , вертолётов и планеров).
1. Служба организации воздушного движения (ОрВД). Рабочие места персонала (диспетчеров управления воздушным движением), оснащённые тем или иным оборудованием (от бинокля и радиостанции до автоматизированных рабочих мест на базе быстродействующих вычислительных комплексов), находятся в здании командно-диспетчерского пункта (КДП), который обычно расположен вблизи перрона в точке с хорошим обзором всего лётного поля, взлётно-посадочных полос, рулёжных дорожек и мест стоянок, а на ряде аэродромов - дополнительно в зданиях стартовых диспетчерских пунктов (СДП), расположенных вблизи зон приземления (на удалении от торца ВПП к её середине 250-300 м и на расстоянии 120-160 м от оси ВПП).
2. Служба электрорадиотехнического обеспечения полётов - радиотехнические комплексы, позволяющие экипажам воздушных судов вести связь с землёй, определять своё местонахождения в той или иной системе координат и выдерживать заданные траектории маневрирования в районе данного аэродрома, а также заход на посадку, посадку, взлёт и выход из района аэродрома. Обычно включает в себя:
- радиостанции различных мощностей и диапазонов;
- радиолокационные станции;
- наземные компоненты навигационных систем;
- радиооборудование для захода на посадку.
3. Служба электросветотехнического обеспечения полётов: световое оборудование ВПП и рулёжных дорожек.
4. Метеорологическая служба. Оборудование для наблюдения за фактической погодой на аэродроме с последующей передачей этих данных (посредством радиовещательных передач АТИС , ВОЛМЕТ и по другим радиоканалам) экипажам воздушных судов , производящих взлёт или посадку на аэродроме, и авиадиспетчерам. На небольших аэродромах метеорологическое оборудование (датчики для измерения параметров ветра, горизонтальной видимости, облачности, температуры и влажности воздуха, атмосферного давления и т. д.) располагаются на метеоплощадке вблизи КДП , а на крупных аэродромах - в нескольких точках лётного поля (у торцов ВПП , вблизи середины ВПП и т. п.).
5. Штурманская служба.
6. Служба аэронавигационной информации.
Важной составляющей информационного обеспечения комплекса управления воздушным движением является Сеть авиационной фиксированной электросвязи (АФТН).
См. также
Напишите отзыв о статье "Управление воздушным движением"
Ссылки
| В данной статье или разделе имеется или внешних ссылок , но источники отдельных утверждений остаются неясными из-за отсутствия сносок .
Утверждения, не , могут быть поставлены под сомнение и удалены. Вы можете улучшить статью, внеся более точные указания на источники. |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Отрывок, характеризующий Управление воздушным движением
– Ah! Oh! – сказали разные голоса.– Capital! [Превосходно!] – по английски сказал князь Ипполит и принялся бить себя ладонью по коленке.
Виконт только пожал плечами. Пьер торжественно посмотрел поверх очков на слушателей.
– Я потому так говорю, – продолжал он с отчаянностью, – что Бурбоны бежали от революции, предоставив народ анархии; а один Наполеон умел понять революцию, победить ее, и потому для общего блага он не мог остановиться перед жизнью одного человека.
– Не хотите ли перейти к тому столу? – сказала Анна Павловна.
Но Пьер, не отвечая, продолжал свою речь.
– Нет, – говорил он, все более и более одушевляясь, – Наполеон велик, потому что он стал выше революции, подавил ее злоупотребления, удержав всё хорошее – и равенство граждан, и свободу слова и печати – и только потому приобрел власть.
– Да, ежели бы он, взяв власть, не пользуясь ею для убийства, отдал бы ее законному королю, – сказал виконт, – тогда бы я назвал его великим человеком.
– Он бы не мог этого сделать. Народ отдал ему власть только затем, чтоб он избавил его от Бурбонов, и потому, что народ видел в нем великого человека. Революция была великое дело, – продолжал мсье Пьер, выказывая этим отчаянным и вызывающим вводным предложением свою великую молодость и желание всё полнее высказать.
– Революция и цареубийство великое дело?…После этого… да не хотите ли перейти к тому столу? – повторила Анна Павловна.
– Contrat social, [Общественный договор,] – с кроткой улыбкой сказал виконт.
– Я не говорю про цареубийство. Я говорю про идеи.
– Да, идеи грабежа, убийства и цареубийства, – опять перебил иронический голос.
– Это были крайности, разумеется, но не в них всё значение, а значение в правах человека, в эманципации от предрассудков, в равенстве граждан; и все эти идеи Наполеон удержал во всей их силе.
– Свобода и равенство, – презрительно сказал виконт, как будто решившийся, наконец, серьезно доказать этому юноше всю глупость его речей, – всё громкие слова, которые уже давно компрометировались. Кто же не любит свободы и равенства? Еще Спаситель наш проповедывал свободу и равенство. Разве после революции люди стали счастливее? Напротив. Mы хотели свободы, а Бонапарте уничтожил ее.
Князь Андрей с улыбкой посматривал то на Пьера, то на виконта, то на хозяйку. В первую минуту выходки Пьера Анна Павловна ужаснулась, несмотря на свою привычку к свету; но когда она увидела, что, несмотря на произнесенные Пьером святотатственные речи, виконт не выходил из себя, и когда она убедилась, что замять этих речей уже нельзя, она собралась с силами и, присоединившись к виконту, напала на оратора.
– Mais, mon cher m r Pierre, [Но, мой милый Пьер,] – сказала Анна Павловна, – как же вы объясняете великого человека, который мог казнить герцога, наконец, просто человека, без суда и без вины?
– Я бы спросил, – сказал виконт, – как monsieur объясняет 18 брюмера. Разве это не обман? C"est un escamotage, qui ne ressemble nullement a la maniere d"agir d"un grand homme. [Это шулерство, вовсе не похожее на образ действий великого человека.]
– А пленные в Африке, которых он убил? – сказала маленькая княгиня. – Это ужасно! – И она пожала плечами.
– C"est un roturier, vous aurez beau dire, [Это проходимец, что бы вы ни говорили,] – сказал князь Ипполит.
Мсье Пьер не знал, кому отвечать, оглянул всех и улыбнулся. Улыбка у него была не такая, какая у других людей, сливающаяся с неулыбкой. У него, напротив, когда приходила улыбка, то вдруг, мгновенно исчезало серьезное и даже несколько угрюмое лицо и являлось другое – детское, доброе, даже глуповатое и как бы просящее прощения.
Виконту, который видел его в первый раз, стало ясно, что этот якобинец совсем не так страшен, как его слова. Все замолчали.
– Как вы хотите, чтобы он всем отвечал вдруг? – сказал князь Андрей. – Притом надо в поступках государственного человека различать поступки частного лица, полководца или императора. Мне так кажется.
– Да, да, разумеется, – подхватил Пьер, обрадованный выступавшею ему подмогой.
– Нельзя не сознаться, – продолжал князь Андрей, – Наполеон как человек велик на Аркольском мосту, в госпитале в Яффе, где он чумным подает руку, но… но есть другие поступки, которые трудно оправдать.
Князь Андрей, видимо желавший смягчить неловкость речи Пьера, приподнялся, сбираясь ехать и подавая знак жене.
Вдруг князь Ипполит поднялся и, знаками рук останавливая всех и прося присесть, заговорил:
– Ah! aujourd"hui on m"a raconte une anecdote moscovite, charmante: il faut que je vous en regale. Vous m"excusez, vicomte, il faut que je raconte en russe. Autrement on ne sentira pas le sel de l"histoire. [Сегодня мне рассказали прелестный московский анекдот; надо вас им поподчивать. Извините, виконт, я буду рассказывать по русски, иначе пропадет вся соль анекдота.]
И князь Ипполит начал говорить по русски таким выговором, каким говорят французы, пробывшие с год в России. Все приостановились: так оживленно, настоятельно требовал князь Ипполит внимания к своей истории.
– В Moscou есть одна барыня, une dame. И она очень скупа. Ей нужно было иметь два valets de pied [лакея] за карета. И очень большой ростом. Это было ее вкусу. И она имела une femme de chambre [горничную], еще большой росту. Она сказала…
Тут князь Ипполит задумался, видимо с трудом соображая.
– Она сказала… да, она сказала: «девушка (a la femme de chambre), надень livree [ливрею] и поедем со мной, за карета, faire des visites». [делать визиты.]
Тут князь Ипполит фыркнул и захохотал гораздо прежде своих слушателей, что произвело невыгодное для рассказчика впечатление. Однако многие, и в том числе пожилая дама и Анна Павловна, улыбнулись.
– Она поехала. Незапно сделался сильный ветер. Девушка потеряла шляпа, и длинны волоса расчесались…
Тут он не мог уже более держаться и стал отрывисто смеяться и сквозь этот смех проговорил:
– И весь свет узнал…
Тем анекдот и кончился. Хотя и непонятно было, для чего он его рассказывает и для чего его надо было рассказать непременно по русски, однако Анна Павловна и другие оценили светскую любезность князя Ипполита, так приятно закончившего неприятную и нелюбезную выходку мсье Пьера. Разговор после анекдота рассыпался на мелкие, незначительные толки о будущем и прошедшем бале, спектакле, о том, когда и где кто увидится.
Поблагодарив Анну Павловну за ее charmante soiree, [очаровательный вечер,] гости стали расходиться.
Уровень развития и технической оснащенности системы УВД России значительно отстает от уровня развития аналогичных систем в странах Западной Европы и США.
На территории СНГ в настоящее время функционируют три районных автоматизированных систем УВД «Теркас» (районно-аэродромная система), «Трасса» и «Стрела» в Московском, Симферопольском и Ростовском районах УВД соответственно, а также десять аэродромных и аэроузловых АСУВД, две ААС УВД «Теркас» (в Киевском аэроузле и Минводском аэропорту) и восемь ААС УВД «Старт»
Комплекс АСУВД «Теркас» был разработан в конце 70-х годов совместно с рядом зарубежных фирм, основной из которых была шведская фирма «STANSAAB». Основное внимание при разработке системы было уделено автоматизации задач непосредственного управления и, в значительно меньшей степени, автоматизации планирования воздушного движения.
АСУВД «Теркас» имеет централизованный дублированный вычислительный комплекс, диспетчерские пульты, оборудованные двумя средствами отображения, координатно-знаковыми и таблично-знаковыми индикаторами, развитые подсистемы радиолокационного и радиосвязного обеспечения. Система обеспечивает УВД в районе площадью более 600 тысяч кв.км. В соответствии с Федеральной программой развития ЕС ОВД России планируется произвести замену АС УВД «Теркас» в Московской зоне УВД на систему, отвечающею современным требованиям. В 1985 году в Симферопольском районном центре УВД была создана и сдана в эксплуатацию первая отечественная АС УВД «Трасса», предназначенная для оснащения районов с малой и средней интенсивностью воздушного движения. Уровень автоматизации задач непосредственного УВД в этой системе соответствует уровню автоматизации аналогичных задач в системе «Теркас», однако, задачи планирования ИВП решаются в основном вручную.
Однако из основных достоинств данной системы является ее сравнительно малая стоимость и высокая эксплуатационная надежность. Районная АС УВД «Стрела, « которой в 1981 году был оснащен Ростовский объединенный район УВД, это первая полномасштабная отечественная АСУ, которая призвана обеспечивать автоматизированное решение, как задач УВД, так и задач планирования ИВП.
Система «Стрела» имеет вычислительный комплекс сосредоточенного типа, состоящий из четырех ЭВМ ЕС-1060 и одной ЭВМ ЕС-1061. При этом ЭВМ вычислительного комплекса предназначены для обработки радиолокационной информации (две в горячем резерве) и две для обработки плановой информации (одна в горячем резерве).
Данная система обеспечивает автоматизированное решение задач планирования ИВП в объеме, соответствующем первому уровню автоматизации процессов ПИВП, то есть в ней реализованы преимущественно информационные задачи по сбору, сортировки, обобщению, систематизации и рассылке плановой информации. Из расчетно-логических задач, главной является задача автоматического обнаружения потенциальных конфликтных ситуаций по данным плановой информации.
Опытная эксплуатация РАС УВД показала недостаточную надежность работы комплекса при межмашинном обмене между вычислительными звеньями системы. Кроме того, низкий уровень надежности элементной базы и морально устаревший человеко-машинный интерфейс наложили существенные ограничения на возможности повышения уровня автоматизации процессов в этой системе. Анализ существующих систем и основных направлений их развития показывают, что в настоящее время наиболее перспективным направлением является создание систем модульного типа. Техническую основу современных АС УВД должны составлять вычислительные комплексы распределенной структуры, высоконадежных микро ЭВМ и ПВЭМ, объединенных в локальные вычислительные сети.
Программа автоматизации УВД во Франции получило название Cautza. Особенностью автоматизированной системы УВД, реализованной по программе Cautza, является то, что планы всех полетов, осуществляемых над территорией Франции, за двое суток до их начала поступают в один центр планирования, где производится интегрированная обработка плановой информации и ее рассылка по каналам передачи данных в пять трассовых центров управления воздушным движением, расположенных в Бресте, Бордо, Париже, Марселе, Реймсе, а также в органы противовоздушной обороны.
Одним из главных недостатков системы Cautza является трудность наращивания ее производительности и инструментальной емкости в силу использования централизованного вычислительного комплекса. Система EUROCAT-2000, имеет полностью распределенную вычислительную структуру: она строится на основе специализированных микро-ЭВМ и ПЭВМ, объединенных програмно-аппаратными средствами локальной вычислительной сети (ЛВС) Ethernet (NFS-TCРЛР).
Управление воздушным движением в воздушном пространстве Великобритании и прилегающей океанической зоне осуществляется тремя центрами управления воздушным движением.
Лондонским автоматизированным центром УВД (LATCC) и его вспомогательным центром УВД в Манчестере.
Шотландским и океаническим автоматизированным центром УВД (ScOATCC) в Прествике.
Центры УВД взаимодействуют при обеспечении полетов с органами УВД Норвегии, Дании, Ирландии, Голландии, Бельгии, Франции, а также Исландии, США, Канады.
Организационно центр УВД является двухсторонним и включает в себя гражданский сектор, осуществляющим управление гражданскими воздушными судами, и военный сектор, обеспечивающий управление полетами военной авиации. Отличительной чертой комплекса средств автоматизации для военного сектора является наличие специализированного вычислительного модуля для обработки планов полетов военной авиации. Этот модуль, представляющий собой трехмашинный вычислительный комплекс на базе мини-ЭВМ Marconi Miriad, осуществляет параллельную обработку (для обеспечения необходимого уровня надежности) планов полетов военной авиации, а также реализует задачи обмена фрагментами сводного суточного плана полетов с взаимодействующими системами УВД, командными пунктами военной авиации и органами ПВО. Диспетчерами военного сектора с помощью средств специализированного модуля решаются задачи контроля за режимом использования воздушного пространства, определения нарушителей режима ИВП и идентификации неопознанных воздушных судов.
Комплекс обработки основного массива плановой информации (FDPS) представляет собой распределенную вычислительную систему, построенную на базе мини-ЭВМ, модель 9020D, работающею в реальном масштабе времени. В системе предусмотрен обмен плановой информацией с FDPS аэродромных АС УВД в Чатвике и, с Шотландской АСУВД, а также Маастрихтским центром УВД системы Евроконтроль и автоматизированным центром УВД в Париже. Для замены существующих АСУВД фирмой GEC-Marconi ведется разработка новой автоматизированной системы УВД S-361, предназначенной для оснащения центров УВД Англии в 90-х годах и рассчитанной на работу в условиях постоянного увеличения интенсивности воздушного движения. Основное назначение системы S-361 - повышение уровня безопасности полетов, пропускной способности системы УВД и снижения нагрузки на диспетчеров.
Повышение пропускной способности системы должно достигаться не за счет увеличения числа секторов управления, а путем ввода автоматических средств предупреждения диспетчеров о возможных конфликтных ситуациях в воздухе, реализации «гибкого» человеко-машинного интерфейса, основанного на технологии WINDOWS, а также внедрения системы поддержки принятия решений на этапе непосредственного УВД.
Из основных достоинств новой системы является модульность построения, за счет которой возможно оснащение ею, как небольших аэропортов, так и трассовых по производительности и уровню автоматизации систем применительно к конкретным районам УВД.
Система УВД США занимает ведущую роль среди зарубежных стран в вопросах автоматизации УВД. Это обуславливается высоким техническим потенциалом и требованием постоянного развития и совершенствования системы УВД для обеспечения потребностей пользователей воздушного пространства. Для США характерны наиболее высокие темпы роста интенсивности и плотности ВД.
Основными органами УВД в США являются: национальный центр управления потоками воздушного движения, осуществляющий координацию использования воздушного пространства и технических средств УВД, прогнозирование воздушной обстановки в различных районах, выявление возможных ситуаций перегрузки службы ВД.
Трассовые центры УВД, осуществляющие планирование ИВП и управление ВД во внеаэродромном воздушном пространстве.
Аэроузловые (аэродромные) командно-диспетчерские пункты, осуществляющие УВД в районах аэроузлов.
Станции обеспечения полетов, предназначенные для осуществления консультативного обслуживания полетов, выполняемых по правилам визуальных полетов и по правилам полетов по приборам в районах с малой интенсивностью.
Управление воздушным движением над территорией США осуществляется 20-ю автоматизированными трассовыми и более чем 400-ми аэродромными центрами УВД. Система УВД США в своем развитии прошла несколько этапов. Первое поколение автоматизированных систем УВД составили система NAS Stoge для трассовых центров и система ARTS-1,2,3 и AN/TPX-42 для аэродромных центров УВД (последняя военного назначения)
Уже к концу 70-х годов автоматизированными системами были оснащены все трассовые центры УВД, системами ARTS-3 - более 60-ти аэродромных центров УВД и системами AN/TPX-42 - около 280 аэродромов ВВС и ВМФ США и 39 аэродромов гражданской авиации.
В настоящее время в соответствии с Федеральным планом модернизации системы УВД проводится поэтапная замена средств и систем УВД. Лидером в разработке автоматизированных систем нового поколения является фирма Westinghouse. Разработанная ею АС УВД AMS-2000 является воплощением последних достижений науки в области радиолокации, связи, вычислительной техники. Типовой модуль AMS-2000 представляет законченную автоматизированную систему, состоящую из подсистемы обработки радиолокационной информации и модульность построения программного обеспечения и вычислительного комплекса дает возможность оперативной настройки системы на любые районы УВД.
Воздушное пространство Российской Федерации. Классификация полетов
Рассмотрим наиболее важные для изучения рассматриваемых здесь вопросов основные понятия и определения .
Воздушное пространство Российской Федерации представляет собой пространство в пределах сухопутных и морских границ России, простирающееся от поверхности земли до высот, позволяющих воздушным судам находиться и осуществлять движение под воздействием аэростатических и аэродинамических сил.
Структура воздушного пространства определяется составом связанных между собой его пространственных элементов, ограниченных по высоте, длине и ширине.
Воздушное пространство РФ включает в себя следующие пространственные элементы:
Зоны и районы Единой Системы Организации Воздушного движения (ЕС ОрВД);
Воздушное пространство приграничной полосы;
Районы аэродромов и аэроузлов (аэродромное и аэроузловое ВП);
Воздушные трассы (ВТ) и местные воздушные линии (МВЛ);
Спрямленные воздушные трассы (СВТ);
Маршруты полетов воздушных судов (МПВС);
Воздушные коридоры пролета государственной границы;
Коридоры входа на воздушные трассы и выхода с воздушных трасс;
Специальные зоны полетов ВС (для отработки техники пилотирования, проведения соревнований и демонстраций, испытательных и других полетов);
Запретные зоны;
Районы полигонов, взрывных и других работ.
Границы элементов ВП указываются в аэронавигационных документах и устанавливаются по географическим координатам и высотам. Воздушное пространство условно делится на «нижнее» и «верхнее». Границей верхнего и нижнего ВП является высота 8100 м, которая относится к верхнему ВП.
Воздушная обстановка (ВО) - одновременное взаимное расположение воздушных судов и других материальных объектов в определенном районе воздушного пространства.
Воздушное движение (ВД) - движение воздушных судов, находящихся в полете и движение воздушных судов на площади маневрирования аэродромов.
Воздушное пространство с воздушным движением - любой элемент воздушного пространства, имеющий определенные размеры и буквенное обозначение, в пределах которого могут выполняться конкретные виды полетов, для которого определены правила полетов и обслуживание ВД.
Использование воздушного пространства (ИВП) - деятельность, в процессе которой осуществляется перемещение в ВП различных материальных объектов (ВС, ракет и других объектов), а также строительство высотных сооружений; электромагнитное или другие виды излучений; выброс в атмосферу веществ, ухудшающих видимость; проведение взрывных работ или другая деятельность, создающая опасности для полетов ВС.
Организация использования воздушного пространства - совокупность мероприятий, осуществляемых авиационными органами управления и направленных на обеспечение безопасности выполнения пользователями ВП полетных заданий с учетом экономичности и регулярности воздушного движения.
Организация ИВП включает в себя:
Установление структуры ВП;
Планирование и координирование ИВП в соответствии с государственными приоритетами;
Обеспечение разрешительного порядка ИВП;
Организацию воздушного движения.
Пользователи воздушного пространства - гражданские и юридические лица, наделенные в установленном порядке правом на осуществление деятельности по ИВП.
Безопасность использования воздушного пространства - комплексная характеристика установленного порядка использования воздушного пространства, определяющая его способность обеспечивать выполнение всех видов деятельности по ИВП без угрозы жизни и здоровью людей, материального ущерба государству, гражданам и юридическим лицам.
Обслуживание воздушного движения (ОВД) - совокупность мероприятий, включающая полетно-информационное обслуживание, консультативное обслуживание, диспетчерское обслуживание (районное, аэродромное), а также аварийное оповещение.
Диспетчерское обслуживание (управление) воздушного движения - обслуживание (управление) с целью предотвращения столкновений воздушных судов между собой и другими материальными объектами в воздухе, столкновений с препятствиями, в том числе на площади маневрирования аэродромов, а также регулирование воздушного движения и обеспечение его экономичности.
Аэронавигационное обслуживание полетов воздушных судов включает обеспечение пользователей воздушного пространства аэронавигационной информацией, средствами и возможностями систем связи, навигации и наблюдения для УВД, метеорологической информацией, а также системы поиска и спасения экипажей и пассажиров ВС.
Аэронавигационная информация - сведения (аэронавигационные данные) о характеристиках и фактическом состоянии аэродромов, аэроузлов, элементов структуры ВП и средств радиотехнического обеспечения воздушных трасс, необходимые для организации и выполнения полетов.
Метеорологическая информация содержится в метеорологических сводках, результатах анализа или прогноза метеоусловий, а также в любых других сообщениях, касающихся фактических или ожидаемых метеоусловий.
Единая автоматизированная радиолокационная система (ЕАРЛС) - совокупность технически совместимых средств радиолокации, систем автоматизации управления и связи разной ведомственной принадлежности, разнесенных в пространстве и объединенных в единую систему с целью добывания, сбора, обработки и автоматизированной выдачи потребителям данных о воздушной обстановке в реальном масштабе времени.
Главный координационный центр поиска и спасения - оперативный орган Единой системы авиационно-космического поиска и спасения экипажей, терпящих бедствие или совершивших вынужденную посадку.
Движение пилотируемых ВС в воздушном пространстве осуществляется в соответствии с Федеральными авиационными правилами полетов, которые, как и правила движения транспортных средств на земле или на воде, имеют одну и ту же цель: обеспечить безопасность движения. Одним из способов обеспечения безопасности полетов и воздушного движения является эшелонирование ВС в воздушном пространстве.
Эшелонирование воздушных судов в воздушном пространстве - способ вертикального, продольного и бокового рассредоточения ВС в воздушном пространстве, обеспечивающий безопасность воздушного движения.
Эшелон полета - установленная высота полета с постоянным атмосферным давлением относительно поверхности с давлением 760 мм рт. ст. и отстоящая от других высот полета на величину установленных интервалов.
Вертикальное эшелонирование ВС в воздушном пространстве осуществляется по полукруговой системе с курсовыми углами полета, отсчитываемыми от северного направления истинного меридиана по часовой стрелке в пределах углов от 0° до 179°- полеты в восточном направлении на установленных эшелонах, и от 180° до 359°- полеты в западном направлении на других (отличных от восточных) установленных эшелонах. Расстояния между соседними встречными эшелонами составляют:
300 м от эшелона 900 м до 8100 м;
500 м от эшелона 8100 м до 12100 м;
1000 м от эшелона 12100 м и выше.
На рисунке 1.1 приведены установленные эшелоны полета ВС для курсовых углов восточного и западного направления.
Указанное вертикальное эшелонирование не гарантирует предотвращение столкновений ВС, летящих в одном направлении (восточном или западном) на одних и тех же эшелонах с разными курсовыми углами, а также при пересечении ВС встречных и попутных эшелонов при снижении или наборе высоты. Поэтому предотвращение столкновений ВС в воздухе, а также любых других конфликтных ситуаций для них, является одной из главных задач органов УВД.
Рисунок 1.1 - Установленные эшелоны полета ВС
для курсовых углов восточного и западного направления
Важными понятиями, введенными Федеральными авиационными правилами полетов в воздушном пространстве РФ, являются понятия абсолютной, относительной и истиной высоты полета ВС (рисунок 1.2).
Рисунок 1.2 - Высоты полета воздушного судна:
Н абс - высота относительно уровня моря; Н ист - высота по вертикали от ВС до точки на поверхности земли; Н отн - высота относительно некоторой поверхности, например, относительно взлетно-посадочной полосы (ВПП) аэродрома.
Эшелон перехода - установленный эшелон полета ВС для перевода шкалы давления бортового барометрического высотомера со стандартного давления (760 мм. рт. ст.) на давление в районе аэродрома (Р аэ).
Эшелоном перехода является эшелон, ближайший к минимально допустимой высоте полета ВС в районе конкретного аэродрома, гарантирующий от столкновения с землей или препятствием с высотой h пр на ней. При этом минимальная допустимая высота полета ВС (H мин.доп), выраженная в метрах, определяется по форме:
H мин.доп = (760 - P аэ) 11 + h пр + Н без,
где (760 - P аэ) 11 - высота (в метрах) аэродрома относительно поверхности со стандартным давлением; h пр - высота (в метрах) препятствия, стоящего на уровне высоты аэродрома; Н без - безопасная высота полета ВС (в метрах) над препятствием.
В процессе полета всегда должно выполняться условие Н ист ≥H мин.доп.
Соблюдение установленных норм бокового и продольного эшелонирования воздушных судов в ВП достигается контролем выполнения экипажами ВС установленных линейных дистанций между ВС или временных интервалов при продольном эшелонировании.
Руководящими документами предусмотрены следующие режимы использования воздушного пространства РФ.
Особый режим ИВП - специальный порядок использования ВП (отдельных его элементов), устанавливаемый директивами ГШ ВС РФ.
Временный режим ИВП - временный порядок использования элементов ВП, устанавливаемый на срок до 3-х суток для осуществления деятельности, требующей специальной организации использования воздушного пространства. Этот режим вводится ГК ВВС (его аппаратом: ЦКП ВВС и ПВО, ГЦ ЕС ОрВД).
Местный режим ИВП - временный порядок использования элементов ВП в том числе на ВТ и МВЛ в нижнем воздушном пространстве зоны (района) ЕС ОрВД, вводимый на срок до трех суток для осуществления деятельности, требующей специальной организации ИВП. Этот режим вводится командованием авиационного объединения (соединения) зоны (района) ЕС ОрВД.
Кратковременное ограничение (КО) - временный порядок использования элементов ВП на срок до трех часов для осуществления деятельности, требующей специальной организации ИВП. Этот режим вводится внетрассовым (военным) сектором зонального (районного) центра ЕС ОрВД.
Федеральными авиационными правилами полетов в воздушном пространстве РФ все многообразие полетов ВС классифицируется следующим образом:
1. По высоте выполнения полетов:
Полеты на предельно малых высотах над рельефом местности или водной поверхностью в диапазоне до 200 м (включительно);
Полеты на малых высотах над рельефом или водной поверхностью в диапазоне выше 200 м и до 1000 м (включительно);
Полеты на средних высотах в диапазоне выше 1000 м и до 4000 м (включительно) от уровня моря;
Полеты на больших высотах в диапазоне выше 4000 м и до 12000 м (включительно) от уровня моря;
Полеты в стратосфере и выше 12000 м от уровня моря.
2. По правилам выполнения полетов:
По правилам визуальных полетов (ПВП), когда местонахождение ВС определяется по наземным ориентирам, а положение ВС в пространстве - по естественному горизонту (полеты по МВЛ выполняются по ПВП);
По правилам полета по приборам (ППП), когда местонахождение ВС и его пространственное положение определяется по пилотажным и навигационным приборам.
3. По месту выполнения полетов:
Аэродромные;
Трассовые;
Маршрутные;
Маршрутно-трассовые.
4. По способам пилотирования и самолетовождения:
Полеты с ручным управлением;
Полеты с директорным (полуавтоматическим) управлением;
Полеты с автоматическим (с помощью бортовой САУ) управлением.
5. По метеоусловиям:
Полеты в простых метеоусловиях (ПМУ);
Полеты в сложных метеоусловиях (СМУ);
В условиях снижения минимума погоды (СМП).
6. По времени суток:
Дневные;
Смешанные.
7. По физико-географическим условиям:
Над равниной и холмистой местностью;
Над пустынной местностью;
Над горной местностью;
Над водной поверхностью;
В полярных районах.
8. По количеству пролетаемых районов:
Районные;
Зональные;
Межзональные.
Любой полет ВС может соответствовать одному или нескольким пунктам рассмотренной классификации полетов. Каждый из этих пунктов классификации требует соответствующих уровней подготовки экипажей ВС, летно-тактических и тактико-технических характеристик ВС и их пилотажно-навигационного и связного оборудования, уровня аэронавигационного обеспечения района полета.
Вся территория РФ и ее ВП разделены на зоны, в пределах границ которых управление воздушным движением осуществляют зональные органы системы УВД.
Зона (район) ЕС ОрВД - воздушное пространство установленных размеров, в пределах которого соответствующие оперативные органы ЕС ОрВД РФ осуществляют свои функции.
Системы УВД зон входят в состав Единой системы организации воздушного движения РФ. Органом управления ВД в зоне является зональный центр (ЗЦ ЕС ОрВД). Границы зон системы УВД совпадают с границами военных округов, в состав командования которых входят авиационные начальники, ответственные за организацию полетов и воздушного движения в воздушном пространстве соответствующих зон.
Перечень и наименование зон и центров управления приведены в руководящих документах по УВД [……….].
Территория и воздушное пространство зон ЕС ОрВД делятся на районы УВД, в которых деятельность по руководству полетами и воздушным движением осуществляется оперативным органом управления - районным центром управления (РЦ) ЕС ОрВД.
Границы районов ЕС ОрВД и их количество в составе зон определяются на основе знания интенсивности воздушного движения, структуры воздушных трасс, числа аэродромов, тактико-технических характеристик (ТТХ) средств наблюдения, навигации и связи. Исходя из этого, в некоторых зонах помимо основных могут существовать и вспомогательные зональные центры (ВЗЦ) управления ЕС ОрВД. Зональные центры управления ВД размещаются в областных городах РФ, а районные центры управления - в крупных аэропортах. Границы района системы УВД определяются также на основе знания дальности обнаружения и сопровождения ВС радиолокационными средствами центра управления, а также дальности радиотелефонной УКВ связи центра управления с экипажами ВС. Эти дальности составляют 350…400 км от центра управления во всех направлениях. В центрах управления, оснащенных автоматизированными системами (АС) УВД, дальности наблюдения и управления ВС составляют тысячу и более километров. Зоны и районы ЕС ОрВД могут включать различные элементы воздушного пространства: аэродромы, воздушные трассы, местные воздушные линии, маршруты полетов ВС, различные зоны и другие элементы (рисунки 1.3, 1.4).
Рисунок 1.3 - Схема зоны УВД
Помимо рассмотренных выше зон и районов в воздушном пространстве страны существуют запретные и опасные зоны. Воздушное пространство этих зон может быть использовано только специальным разрешением и в определенные периоды времени.
Рисунок 1.4 - Район УВД и его элементы:
ПОД - пункт обязательного донесения экипажа ВС органу управления ВД района системы УВД; РПУ - рубеж передачи управления ВС соседнему району системы УВД; ВТ № - воздушная трасса №; РНТ - радионавигационная точка; аэ - аэродром; ЗЗ - запретная зона; МВЛ - местная воздушная линия.
Запретная зона - часть ВП установленных размеров, в пределах которой ИВП без специального разрешения запрещено.
Опасная зона - часть ВП установленных размеров, в пределах которой в определенные периоды времени может осуществляться деятельность, представляющая угрозу безопасности полетов ВС.
В настоящее время осуществляется реорганизация структуры воздушного пространства РФ и центров УВД, связанная с постепенным сокращением числа районов в составе существующих зон за счет укрупнения районов, а также с образованием дополнительных укрупненных районов с центрами УВД с функциями и задачами зональных центров.
