Системы управления воздушным движением. Автоматизированные системы увд

Предпосылки:

Выгодное географическое расположение России позволяет выполнять полеты из стран Америки в страны Азии через ее воздушное пространство по кратчайшим маршрутам. Интенсивность воздушного движения возрастает на 7-15% ежегодно. Увеличение количества транзитных авиаперевозок, а также усиливающийся общемировой интерес к освоению ресурсов шельфа северных морей требует развития авиатранспортных путей.

Обслуживание воздушного движения в океаническом пространстве имеет свои особенности, поэтому к оснащенности океанических центров УВД предъявляются особые требования.

Сегодня в мире создано более 15 океанических центров УВД. 4 центра обслуживают Океаническое ВП в сопредельных России государствах: Норвегии, Исландии, США и Канаде. Эти центры оснащены самыми современными автоматизированными системами УВД.

В соответствии с принятой ИКАО международной практикой воздушное пространство во всех государствах должно быть «бесшовным» для пользователей. Авиакомпании ожидают, что обслуживание на Кроссполярных и Трансвосточных маршрутах на всем протяжении будет обеспечено на одинаковом уровне.

Новые Кроссполярные и Трансвосточные маршруты:

Решение:

Вклад России в обеспечение требуемого уровня УВД заключается в создании двух океанических центров УВД: Арктического (Мурманск) и Тихоокеанского (Петропавловск-Камчатский) , оснащенных перспективными системами спутниковой связи и наблюдения за движением воздушных судов, а также современными АС УВД, имеющими АРМ диспетчеров с функциями океанического УВД.

Новые океанические центры УВД создаются на основе уже проверенных в США, Исландии, Новой Зеландии и Португалии технологиях океанического УВД.

Для создания центров организован взаимный трансферт инновационных технологий между ОАО «Концерн «МАНС» , ОАО «Концерн ПВО «Алмаз-Антей» , ФГУП «Госкорпорация ОрВД» , и канадской компанией «Adacel» .

Российская сторона предоставляет технологии определения интервалов вихревого эшелонирования в океаническом воздушном пространстве и оперативного метеорологического обеспечения полетов в высоких широтах. Канадская сторона предоставляет технологии автоматизированного управления движением воздушных судов в океаническом воздушном пространстве (АС УВД «Aurora», установленная в Анкоридже (Аляска) и еще пяти крупных океанических центрах).

Кроме того, совместно с корпорацией Iridium отработаны необходимые технические решения по применению средств спутниковой связи AMSS для взаимодействия с воздушными судами в полярном районе площадью 5 тыс. км², где на настоящий момент практически отсутствуют возможности наблюдения за воздушными судами и надежная связь.

Технологии обеспечения вихревой безопасности являются уникальными и Россия обладает приоритетом в их создании. Внедрение новых технологий планирования, контроля и координации полетов с взаимодействующими зарубежными океаническими центрами Норвегии, Исландии, США, Канады и Японии повысит привлекательность Аэронавигационной системы России для иностранных авиакомпаний. Ожидаемое повышение интенсивности воздушного движения - до 50-60 тыс. полетов к 2020 году и двукратное (по сравнению с 2012 г.) увеличение доходов государства от аэронавигационного обслуживания.

Функциональные возможности новых технологий:

• Определение безопасных интервалов вихревого эшелонирования
• Глобальная система АЗН-К на основе спутниковой связи "Иридиум"
• Автоматическое обнаружение конфликтной ситуации
• Интеграция АЗН и канала связи "диспетчер-пилот"
• Оперативное метеорологическое обеспечение полетов
• Создание и поддержка высокоточной 4-мерной траектории полета

Технология оперативного метеорологического обеспечения безопасности полетов

Оперативное предоставление на рабочих местах диспетчерского состава обзорных специализированных карт метеорологических условий с идентификацией опасных для авиации метеоявлений в зоне ответственности центра управления воздушным движением и примыкающих регионах.

Технология основана на результатах автоматизированной обработки комплекса информации зондирования атмосферы геостационарными метеоспутниками и синхронных данных гидрометеорологической модели регионального прогноза.

Особенности технологии:

• Возможность одновременного обзора метеорологических условий во всей зоне ответственности центра УВД и прилегающей территории;
• Наличие на картах направлений переноса метеоявлений;
• Периодичность обзора текущих метеоусловий - 15 минут;
• Задержка в поступлении карт - не более 15 минут;
• Возможность оценки динамики метеоявлений;
• Пространственная детализация карт - 0,1° географической широты и долготы (6 - 11 км).

Новые технологии обеспечения безопасности полетов и управления воздушным движением для океанических и удаленных районов

• Обеспечивают наблюдение в нерадиолокационном пространстве (ADS), за счет использования спутникового канала связи и других источников;
• Улучшают связь посредством применения цифрового канала передачи данных диспетчер-пилот (CPDLC);
• Обеспечивают полную интеграцию данных РЛС и других средств наблюдения (ADS-C, ADS-B, MLAT);
• Позволяют точно прогнозировать и оптимизировать четырёхмерный (4-D) профиль траектории полёта каждого воздушного судна;
• Обеспечивают автоматическую координацию между смежными центрами ОВД (AIDC и OLDI) и позволяют вырабатывать диспетчерские разрешения;
• Обеспечивают функции безопасности полетов различного типа (MTCD, APW, STCA. MSAW);
• Позволяют выполнять полет по предпочтительным маршрутам (UPR) и изменять маршрут находясь в полете;
• Позволяют уменьшить расстояние между воздушными судами, обеспечивая более эффективное использование воздушного пространства;
• Уменьшают нагрузку на диспетчера посредством автоматизации ручных процессов и комплексного человеко-машинного интерфейса.

Выгоды от внедрения АС УВД на основе новых технологий:

• Повышение интенсивности воздушного движения до 50-60 тыс. полетов к 2020 году;
• Двукратное (по сравнению с 2012 г.) увеличение доходов государства от аэронавигационного обслуживания;
• Повышение безопасности полетов путем контроля потоков воздушного движения по сети Кроссполярных маршрутов в едином центре ОВД в Мурманске, а Трансвосточных маршрутов - в Петропавловске-Камчатском;
• Повышение привлекательности Аэронавигационной системы России для иностранных авиакомпаний за счет внедрения новых технологий планирования и координация полетов с взаимодействующими зарубежными океаническими центрами Норвегии, Исландии, США, Канады и Японии.

В соответствии с целью - обеспечение максимально возможного уровня безопасности полетов при удовлетворении потребностей пользователей воздушного пространства Российской Федерации с учетом увеличения объемов перевозок в зоне ответственности филиала, на предприятии осуществляется непрерывное техническое и технологическое развитие.

В 2014 г. введена в строй в полнофункциональном режиме РК «Москва-Резерв». В ее состав вошли КСА УВД «Альфа-3», КСА ПВД «Планета-5», СКРС «Мегафон», СТВ «Метроном», КСЗИ «Сфера». Задачей РК «Москва-Резерв» было обеспечение бесперебойного функционирования радиоэлектронных средств организации воздушного движения (ОВД) на финальном этапе эксплуатации основной АС УВД «ТЕРКАС». В настоящее время РК «Москва-Резерв» может выполнять функции резервного комплекса, как для АС УВД «ТЕРКАС», так и для новой АС ОрВД «Синтез-АР4». При этом все процессы связанные с обработкой и отображением радиолокационной и плановой информации синхронизируются с той системой, которая в данный момент выполняет функции основной.

10 октября 2017 года процесс организации воздушного движения был переведен на новую АС ОрВД «Синтез-АР4», генеральным подрядчиком по поставке которой является АО «Концерн ВКО «Алмаз-Антей». Новая АС ОрВД является крупнейшей в России и одной из самых крупных в мире, поскольку предназначена для Московской зоны ЕС ОрВД – самой сложной и насыщенной по количеству аэродромов, видов полетов, интенсивности воздушного движения. Зона ответственности филиала «МЦ АУВД» - около 100 воздушных трасс протяженностью 26 000 км, имеющих 150 точек пересечения, площадь более 700 000 кв. км., на которой расположено более 100 аэродромов, в том числе 10 международных. Более 60 % всех полетов, выполняемых в Российской Федерации (более 2500 рейсов в день), выполняется под управлением диспетчеров филиала. В зоне ответственности филиала одновременно находится более 300 ВС различного типа.

В таких напряженных для диспетчерского состава условиях новая система АС ОрВД «Синтез-АР4» полностью обеспечивает диспетчерский персонал всей необходимой информацией для целей управления воздушным движением. При этом уровень автоматизации системы позволяет диспетчеру не отвлекаться на рутинные операции, которые за него, в автоматизированном режиме выполняет система, а принимать решения на основе прогнозов о возможном возникновении потенциально опасных ситуациях и расчетов траекторий движений воздушных судов. Уже сейчас в АС ОрВД «Синтез-АР4» внедрены такие современные технологии как OLDI, Safety Nets, MONA, AMAN/DMAN, CPDLC, TIS-B, взаимодействие с AODB аэропортов. Идет внедрение авиационной цифровой связи в режимах FANS-1/A ACARS и VDL Mode2.

В составе АС ОрВД Московского центра находится более 400 автоматизированных диспетчерских рабочих мест (АРМ) диспетчеров ОВД и выносных АРМ, более 200 АРМ в аэропортах МУДР, более 200 АРМ диспетчеров РК «Москва-Резерв».

С более чем 300 рабочих мест диспетчеры ведут радиосвязь с экипажами ВС. Все АРМ выполненных на базе специализированных компьютеров промышленного исполнения, предназначенных для работы в режиме 24 часа/7дней в неделю. Компьютеры имеют дублированные сетевые интерфейсы, что обеспечивает необходимый уровень отказоустойчивости. Все рабочие места оснащены современными средствами отображения, основным из которых является 4K-дисплей производства компании «WIDE Сorp», разработанный специально для целей управления воздушным движением», разработанный специально для целей управления воздушным движением.

Новая система АС ОрВД создана на базе современного оборудования таких лидеров в области информационных технологий как CISCO, Alcatel, Hewlett-Packard, Dell, Intel. В АС ОрВД установлено и работает более 5500 различных аппаратных блоков и устройств, а групповое оборудование расположено более чем в 50 монтажных шкафах. На данный момент АС ОрВД «Синтез-АР4» связан более чем с 50 различными автоматизированными системами. Для этого используется около 600 внешних каналов связи. В систему поступает радиолокационная информация от 23 радиолокационных комплексов и 19 АЗН станций. Такое количество источников информации АЗН и РЛИ обеспечивает многократное радиолокационное перекрытие Московской воздушной зоны.

Передача данных осуществляется в соответствии со спецификациями организации Eurocontrol, в специализированных протоколах. При этом все каналы передачи данных являются дублированным, что обеспечивает бесперебойный режим ее поступления. Основные процессы обработки, отображения, анализа и прогнозирования радиолокационной информации производятся при четырехкратном аппаратном резервировании. Для обеспечения высокой пропускной способности, сетевые соединения серверного оборудования выполнены на основе оптоволокна в дублированной ЛВС. В составе комплекса приема и обработки информации РЛИ и АЗН работает 8 серверов. В АС ОрВД обрабатывается и отображается на экранах АРМ диспетчеров огромное количество метеоинформации, поступающей из аэропортов и от 12 метеолокаторов. Для хранения, и последующего анализа всего объема информации, в серверах комплекса документирования используются дисковые массивы, а для хранения информации и оперативного доступа к информации РЛИ используются системы хранения данных, имеющие оптические интерфейсы связи, работающие по технологии Fiber Channel. Все серверное оборудование выполняет свои функции при двукратном резервировании, а в составе комплекса документирования работает 24 сервера.

В состав АС ОрВД входит комплекс средств автоматизации планирования использования воздушного пространства (КСА ПИВП), обеспечивающий стратегическое, предтактическое и тактическое планирование использования воздушного пространства и организацию потоков воздушного движения с объемом более 3000 планов в сутки, обрабатывая по 15000 входящих сообщений ежедневно. КСА ПИВП обеспечивает информационное взаимодействие по планово-диспетчерской, аэронавигационной и справочной информации с 14 группами организации планирования на аэродромах (ГО ПВД) и 20 командными пунктами аэродромов государственной и экспериментальной авиации.

Принимая во внимание количество рабочих мест, обилие подсистем, а так же уровень автоматизации АС ОрВД, требования к инженерному персоналу всегда были очень высокие. Обучение инженерно-технического персонала по эксплуатации АС ОрВД и дополнительные специализированные курсы проводились еще в период комплексных испытаний системы. Одним из приоритетов эксплуатации АС ОрВД у инженерно-технического персонала было и всегда будет взаимодействие со специалистами предприятий-разработчиков в целях улучшения качественных характеристик системы и внедрения новых технологий, продолжения совершенствования навыков эксплуатации и расширения знаний в области IT-технологий. Также современные комплексы средств автоматизации управления воздушным движением (КСА УВД) введены в строй в Калужском, Воронежском, Белгородском, Нижегородском ЦОВД.

В 2018 году на аэродроме Нижнем Новгород введен в эксплуатацию новый АКДП. Идет строительство нового АКДП на аэродроме Липецк. Планируется строительство АКДП на аэродроме Домодедово. Вводятся в эксплуатацию современные средства радионавигации, радиолокации и связи. Автоматизированные приемо-передающие центры ОВЧ (АППЦ) TRS-2000 в филиале «МЦ АУВД» являются основными средствами приема-передачи речевой информации между диспетчерами УВД и экипажами ВС. Совмещенные автоматизированные приемо-передающие центры - принципиально новое направление в развитии подсистем радиосвязи для управления воздушным движением. Они позволяют размещать передатчики и приемники в одном помещении (контейнере), устанавливать антенны на небольшой площади и обеспечивать необходимые условия для обеспечения электромагнитной совместимости. При этом уменьшаются затраты на прокладку линий связи, снижаются затраты на аренду земли, содержание зданий и сооружений, уменьшается количество вспомогательного оборудования.

Радиооборудование «Серия 2000» составляет основу АППЦ и является новым поколением многоканальных цифровых радиосредств ОВЧ и ОВЧ/УВЧ диапазонов и предназначено для применения в системах УВД гражданской и государственной авиации, обеспечения фиксированных каналов радиосвязи между диспетчерами и экипажами воздушных судов. В «Серии 2000» применен модульный принцип построения радиосредств, позволяющий обеспечить радиосвязью как небольшие аэропорты, так и укрупненные многоканальные радиоцентры. В настоящее время для обеспечения каналами радиосвязи дополнительных секторов МАДЦ и РДЦ под новую структуру воздушного пространства (НСВП) проводятся работы по дооснащению АППЦ Шереметьево, АППЦ Чулково, ААППЦ Внуково, АПРЦ Постниково и АПМРЦ Филимонки, планируется строительство АППЦ Курск. Проводятся проектные и изыскательские работы по строительству 48-и канального АПМРЦ на объекте ПМРЦ «Филимонки».

В филиале эксплуатируются такие современные средства радионавигации как РМП-200, DVOR2000/DME2700, DF2000, ILS 2700, DME 2700, АРМ-150 МА. Постоянно модернизируется радиолокационное оборудование. На эксплуатацию поступают аэродромные радиолокационные комплексы «Лира-А10» и МВРЛ «Аврора-2» режима «Mode S» с функцией расширенного наблюдения в режиме АЗН-В 1090 ES. Введены в строй современные АРЛК «Лира-А10» в Воронежском, Белгородском, Домодедовском ЦОВД. Планируется установка АРЛК «Лира-А10» в Калужском, Шереметьевском и Нижегородском ЦОВД.

Эксплуатация МВРЛ «Аврора-2» на РЛП «Дзержинск», РЛП «Таловая» и РЛП «Зименки» дала возможность получать с борта воздушного судна (ВС) и отображать на экране автоматизированного рабочего места (АРМ) диспетчера значительное количество дополнительных данных. Высота полета ВС, установленная экипажем, угол крена, угловая скорость, путевая скорость, вертикальная скорость, приборная скорость, установленное давление, магнитный курс и много другой информации, поступающей с борта ВС значительно облегчает работу диспетчера УВД. Кроме того адресный режим работы МВРЛ «Аврора-2», использование уникальных идентификаторов ВС и селективные запросы исключают искажение вторичной информации от ВС, находящихся на одном азимуте и удалении от радиолокатора.

Продолжаются работы по внедрению и использованию технологий глобальной спутниковой радионавигационной системы. В 2016 году завершена работа по перекрытию всего воздушного пространства Московской зоны ЕС ОрВД 4-х канальными станциями автоматического зависимого наблюдения АЗН-В 1090 ES НС-1, предназначенными для наблюдения за находящимися в зоне видимости станции ВС, оснащенными оборудованием АЗН-В и передачи данных наблюдения в комплексы средств автоматизации управления воздушным движением. В 2017 году во всех ЦОВД филиала были введены в эксплуатацию станции ЛККС А-2000 (GBAS), являющиеся наземной частью системы спутниковой навигации (GLS).

Основная цель их установки – сделать еще более точным определение местоположения ВС в пространстве и избежать ошибок при всех возможных внешних воздействиях на сигнал со спутников, который принимает ВС, в том числе и во время захода на посадку. Принцип действия GLS простой: местоположение ВС определяется по спутникам, а погрешность корректируется наземной станцией ЛККС. Уже сегодня ВС, оборудованные GLS, могут заходить на посадку при метеоусловиях, соответствующих категории 1 ИКАО.

Еще одной составляющей глобальной спутниковой радионавигационной системы. является МПСН. Аэродромная многопозиционная система наблюдения (АМПСН), основанная на мультилатерационных технологиях АЗН-В в аэропорту Домодедово уже эксплуатируется, а в 2018-2019 годах планируется завершить работы по внедрению аэродромных многопозиционных систем наблюдения на аэродромах Внуково и Шереметьево. Кроме того в стадии реализации находится проект по установке технических средств мониторинга системы контроля за выдерживанием высоты ВС (HMU).

В филиале широко применяются цифровые телекоммуникационные сети. Цифровая сеть телекоммуникаций филиала «МЦ АУВД» ФГУП «Госкорпорация по ОрВД» представляет собой мультисервисную сеть передачи данных, построенную на использовании (аренде) каналов у операторов связи и волоконно-оптических линий с применением технологии многопротокольной коммутации меток (Multiprotocol label switching - MPLS). Данная технология на сегодняшний день является самой эффективной технологией передачи Ethernet и IP-трафика. Центральное транспортное ядро сети IP/MPLS построено на базе маршрутизаторов операторского уровня, подключенных по кольцевой топологии.

Высокое качество и надежность услуг на базе сети IP/MPLS обеспечивается за счет использования механизмов интеллектуального управления трафиком (Traffic Engineering) и быстрой перемаршрутизации (Fast Reroute). Это позволяет в автоматическом режиме мгновенно переключать потоки данных на резервные направления при авариях на физических средах и выходе из строя сетевого оборудования, а также в случае существенного повышения загрузки основных маршрутов. Автоматизация процесса обеспечивается протоколами маршрутизации и сигнализации MPLS.

Мультисервисная сеть IP/MPLS является основой для организации частных виртуальных каналов (EVLL) и мультисервисных корпоративных сетей (L2/L3 VPN) с поддержкой качества обслуживания для передачи различных видов трафика: голоса, видео и данных. Для обеспечения требуемого качества услуг на сети IP/MPLS применяются несколько классов обслуживания трафика в зависимости от требований к передаче информации.

На сегодняшний день специалисты филиала «МЦ АУВД» обслуживают единую сеть наземной связи и передачи данных в Московской воздушной зоне и московском зональном центре ЕС ОрВД России, которая насчитывает свыше 450 активных устройств. В этот список включаются коммутаторы, маршрутизаторы, мультиплексоры, АТС, HDSL-модемы. Управление и наблюдение за оборудованием сети происходит с использованием централизованной системы управления расположенной на площадях филиала.

Основные сведения

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 торцов 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

Ссылки

• Московский центр автоматизированного управления воздушным движением
• Государственная корпорация по организации воздушного движения в Российской Федерации
• Федеральные авиационные правила полетов в воздушном пространстве РФ
• Вышка управления воздушным движением Международного аэропорта Домодедово
• ПРИКАЗ РОСАЭРОНАВИГАЦИИ ОТ 26.10.2007 N 105 ОБ УТВЕРЖДЕНИИ ПЕРЕЧНЯ ЗОН, РАЙОНОВ И СЕКТОРОВ УПРАВЛЕНИЯ ВОЗДУШНЫМ ДВИЖЕНИЕМ

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Управление воздушным движением" в других словарях:

- (УВД) в нашей стране организация, планирование, координирование движения воздушных судов, выполняющих полёты или движущихся по аэродрому в связи с совершением взлётно посадочных операций. Конечная цель УВД обеспечение безопасности, регулярности и … Энциклопедия техники

управление воздушным движением Энциклопедия «Авиация»

управление воздушным движением - (УВД) в нашей стране — организация, планирование, координирование движения воздушных судов, выполняющих полёты или движущихся по аэродрому в связи с совершением взлётно посадочных операций. Конечная цель УВД — обеспечение безопасности,… … Энциклопедия «Авиация»

- (УВД) комплекс мероприятий по контролю и управлению движением ЛА в воз д. пространстве в целях обеспечения безопасности и регулярности полётов. УВД в р не аэродромов и на возд. трассах осуществляется сетью наземных диспетчерских пунктов на основе … Большой энциклопедический политехнический словарь

наземное управление воздушным движением - antžeminis skrydžių valdymas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. airport traffic control vok. Bodenflugsteuerung, f rus. наземное управление воздушным движением, n pranc. contrôle du trafic aérien de sol, m … Radioelektronikos terminų žodynas

Система и процесс, обеспечивающие порядок и безопасность полетов в диспетчерском воздушном пространстве и обмен информацией между авиадиспетчерами и экипажами воздушных судов с использованием ЭВМ и радионавигационных средств. Управление воздушным … Энциклопедия Кольера

ГОСТ Р 51504-99: Системы управления воздушным движением и ближней навигации. Сигналы TУ - TC, передаваемые между КПД и средствами УВД и ближней навигации. Состав и основные параметры - Терминология ГОСТ Р 51504 99: Системы управления воздушным движением и ближней навигации. Сигналы TУ TC, передаваемые между КПД и средствами УВД и ближней навигации. Состав и основные параметры оригинал документа: 2.4 диспетчерский комплект ТУ ТС … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

В России управление воздушным транспортом находится под контролем государства. Имеются управления по контролю за воздушным транспортом и линейные отделы на авиалиниях в России. Каждая авиакомпания платит налог на диспетчерское обслуживание.… … Википедия

- (ФАА, Federal Aviation Administration, FAA) агентство Министерства транспорта США, управляющее всеми аспектами гражданской авиации согласно Федеральному акту об авиации от 1958 … Википедия

Произошёл 15 октября 2009 года в американском городе Форт Коллинз, штат Колорадо, когда Ричард и Маюми Хин выпустили шарльер, наполненный гелием, в атмосферу, а потом утверждали, что на шаре находится их шестилетний сын Фэлкон. В это время СМИ… … Википедия

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

Отработка перспективных бортовых приложений функции наблюдения и самолетовождения:

• 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 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:

Операции при вылете ВС:

• 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);

Операции управления на маршруте:

• контроль за выполнением полета ВС на маршруте (краткосрочное обнаружение опасных сближений, выявление свершившихся нарушений);

  управление диспетчером ВС при смене эшелона крейсерского полета;

Операции при прилете ВС:

• 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.

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.

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.