Автоматизированная система процедурного контроля воздушного движения

 

Системы обработки и воспроизведения данных ОВД, обеспечивают полную автоматизацию служб диспетчерскогообслуживания и управления воздушным пространством для операционных и учебных целей в аэродромном диспетчерском центреобслуживания воздушного движения.

Главнуюроль в обеспечении на высоком уровнерегулярности и безопасности полетов играет надежность и точность управления движения ВС. Но данныеспособы УВД становятся малоэффективными при загруженности воздушного движения из-заограниченных возможностей человека по управлению движением большого числа ВС.

Характерработы диспетчера принципиально не меняется, ноее напряженность резко возрастает, он ужепросто не в силахсправиться согромным количеством информации, которая поступает к нему от большого числа ВС поразличным каналам и в разной форме. Увеличение числа диспетчеров нерешает задачи, так как при этом возникает новая проблема по координации их действий [4].  Чтобы упростить и облегчить работу диспетчераего нужноосвободить от таких функций, каксбор, хранение и обработка информации, оставив толькофункцию принятия наиболее важных решений по УВД. В таком виде эта задачарешается путем автоматизации процессов УВД наоснове применения современных радиоэлектронных средств и вычислительной техники.

Автоматизированная система процедурного контроля воздушного движения АС ПК ВД разработана в Академии ГА (г. Санкт-Петербург). Этасистемапредназначена для ведения процедурного контроле воздушного движения в зонах РЦ ЕСОрВД и/или МДП, для поддержки принятия решения диспетчером ОВД, для защиты диспетчераот ошибок в ОВД, а также для автоматическогосбора базы данных о воздушном движении для расчета величины аэронавигационных сборов.

СистемаАС ПК ВД выполняет функции традиционного диспетчерского графика или стрипов. Ноотличие этой системы от графика примерно такое же, как в бухгалтерии персональный компьютерссовременной бухгалтерской программой отличается от простых счет, с помощью которых велась бухгалтерия 50 лет назад.

Основным отличиемАС ПК ВД от диспетчерского графика и от систем УВД прежнего поколения является наличие функций автоматическогоанализа воздушной обстановки и поддержки принятия решения, а также функций защиты диспетчераот ошибок в ОВД. Наличие этих функций делает систему АС ПК ВД «думающей системой». Вероятно, АС ПК ВД - это первая из «интеллектуальных» систем ОВД, которая способнаанализировать воздушную обстановку и, в случае необходимости, подсказывать диспетчеру наилучшие варианты решения возникшей конфликтной ситуации и обеспечивать снижение вероятности егоошибочных действий.

Особенность такогорода новых возможностей системы АС ПК ВД заключается в том, что их наличие многократно увеличивает возможности диспетчера, управляющего воздушной обстановкой.

В состав АС ПК ВД входит: 1или 2 системных блока и монитора (2-й комплект предназначен для 100%-горезервирования), источник бесперебойного питания, клавиатура, мышь. В целях повышения надежности системы УВД в целом и уровня безопасности воздушного движения АС ПК ВД функционирует автономно и независимоот средств РЛK.

Методы и средства ПК ВД, реализованные в АС ПК ВД

В АС ПК ВД реализованы следующие методы и средства ПК ВД, разработанные в настоящей работе:

• отображение ВО на фоне карты-схемы (для рабочих местРЦ)или авиационной карты (для рабочих мест МДП);

• метод высокоточногоотображения ВО в планес использованием информации о дальности доРНТ, скорости движения JIА и периодической корректировки местоположения меток ЛА;

• метод высокоточногоотображения ВОс использованием информации о местеЛА по данным GNSS (GРS);

• метод повышения точности отображения ВО при наборе высоты или снижении JIА;

• алгоритм расчета координат метки ЛАс учетом корректировки местоположения при наборе высоты (снижении)

• метод высокоточногоотображения высоты J1А в процессе набора высоты (снижения);

• элементы технологи работы диспетчера ПК ВД, обеспечивающие повышение точности отображения ВО вдоль оси движения, отображение БУ ЛАотносительнооси трассы и высокоточноеотображение высоты ЛА, следующегос переменным профилем полета;

• метод разделения ЛА на три группы: требующие вмешательства в движениесостороны диспетчера УВД, требующие повышенного внимания и не требующие повышенного внимания;

• практическая методика и алгоритм разделения JIА на три группы в соответствии с предложенным методом разделения;

• метод и алгоритм предоставления информации о параметрах ПКС;

• метод решения задачи разрешения (запрещения) пересечения занятого эшелона;

• рекомендация (подсказка) о вертикальной скорости ЛА при разрешении конфликтной ситуации;

• метод рекомендации (подсказки) диспетчеру об изменении высоты и о запретных маневрах изменения высоты;

• метод «привязки к наземным ориентирам» при контроле ВД на диспетчерском пункте МДП[4].

Именносовокупность использования всех перечисленных разработанных в диссертации методов и средств в комплексе позволяет перейти к качественно более высокому уровню ПК ВД, посравнению ссуществующим [4].

Преимущества использования АС ПК ВД посравнению с диспетчерским графиком представлены в таблице1.1.

Таким образом, АС ПК ВД по большинству параметров превосходит диспетчерский график в несколькораз, по параметрам 3 и 4 - на порядок, а по параметру 15 - на два порядка. Многих из возможностей, которыми обладает АС ПК ВД, диспетчерский график просто не имеет.

Сопоставление представленных в таблице функциональных возможностей и характеристик АС ПК ВД и диспетчерского графика показывает, чтоАС ПК ВД позволяет обеспечить не количественно, а качественно более высокий уровень ПК ВД посравнению ссуществующим.

В настоящее время в большинстверабочих мест диспетчера ПК граж­данских секторов РЦ ЕСОрВД и МДП основными средствами ПК ВД явля­ется диспетчерский график и планшет (палетка). Проведенный в настоящей работеанализ показывает, что эти средства ПК весьма далеки от совершенст­ва, и чтоотносительно простыеразработанные методы и средства ПК ВД по­зволят существенно увеличить эффективность ПК ВД.

Как былоотмечено выше, для реализации разработанных методов и средств ПК ВД на базе компьютерной техники быларазработанаАС ПК ВД. Этасистема имеет 100%-ерезервирование и обладает высокой надежностью. АС ПК ВД обладает следующими особенностями:

АС ПК ВД решает все задачи, которыерешаются с помощью диспет­черского графика: отображение ВО; резервированиеРЛ информации (при наличии радиолокационного контроля РЛК); прогнозирование ВО; выявле­ние конфликтов; объективный контроль ОВД. Нет ни одной задачи, решае­мой с помощью графика, которую бы нерешалаАС ПК ВД.

АС ПК ВД решает задачи процедурного контроля значительно лучше и эффективнее, чем это можносделать с помощью диспетчерского графика.

АС ПК ВД позволяет решать задачи, которые просто невозможноре­шить с помощью графика, в том числеотображение боковогоотклонения ЛАот оси трассы; отображение ЛА, следующих вне трасс; отображение высоты ЛА в процессе их снижения или набора; решение задачи разрешения или за­прещения пересечения встречного занятого эшелона; возможность выявле­ния по графику КС между ЛА, следующими вне трасс, при нерасчетном спрямлении маршрутов, а также на хордовых трассах.

СистемаАС ПК ВД обеспечивает решение таких задач как автомати­ческий анализ ВО, поддержка принятия решения и защита диспетчераот ошибок. Этопоказывает, чтосистемаАС ПК ВД посравнению с диспетчер­ским графиком стоит на качественно более высокой ступени систем ПК ВД и существенно превосходит его.

Наосновании этого можносделать вывод, чтосистемаАС ПК ВД впол­неспособна заменить диспетчерский график в зонах ОВД, гдеон использует­ся, при условии, чтоона будет удовлетворять установленным в отрасли тех­ническим требованиям (в том числе по надежности) и соответствовать ут­вержденному уполномоченными органами техническому заданию.

Учитывая также, что диспетчерский график в настоящее время морально устарел, а также безусловный выигрыш в повышении эффективности ОВД и безопасности воздушного движения, который может обеспечить замена диспетчерского графикасистемой АС ПК ВД, представляется поэтому, что такая замена в текущее время является насущной и актуальной задачей [4].

 

Таблица 1.1 -ПреимуществаАС ПК ВД посравнению с диспетчерским графиком

 

№ п/п	Функциональные возможности и характеристики	Контроль с помощью диспетчерско­го графика	Контроль с помощью АС ПКВД
1	2	3	4
1.	Пропускная способность интерфейса «СПК-диспетчер» по зрительному каналу, ЛЛ одновременно в зоне УВД	6-9	не менее 15-20
2.	Время восприятия и анализа информации о воздушной обстановки, на управлении находится 12 ЛА	2,7 мин	0,3 мин
3.	Максимальная погрешность отображения воздушной обстановки (За), не более	45-50 км	4-5 км
4.	Нормы эшелонирования при полетах без непрерывного РЛК, которые в перспективе возможно использовать	10-15 мин (или 150-225 км при скорости 900 км/час)	40-60 км, т.е. в 3-3,5 раз меньше
5.	Возможность контроля за движением ЛА при вне-трассовых полетах; спрямлении трасс и обходе гроз	Нет или очень ограничена	Есть
6.	Возможность контроля за высотой ЛА при наборе (снижении)	Нет	Есть
7.	Возможность контроля за воздушным движением ЛА на МДП с помощью карты	Отсутствует	Есть

 

Продолжение таблицы 1.1

 

	2	3	4
18.	Оповещениео конфликтах, времени входа в зону ОВД, времени выхода их нее, времени пролета ПОД и других событиях, напоминаниео необходимости выполнения нужных технологических операций	Отсутствует	Звуковое и голосовоеоповещение, осуществляемоеавтоматически
19.	Возможность сбора базы данных о воздушном движении	Сбор данных необходимо вести вручную	Обеспечивается автоматически
110.	Количество элементарных операций, которые необходимо выполнить при выявлении ПКС, на управлении находится 10 ЛА	до 180	1
111.	Количество элементарных операций, при вводе информации о движении одного ЛА в плане	15	3-5
112.	Количество элементарных операций, при вводе информации оснижении или набореодного ЛА	11	2
513.	Подсказка-рекомендация диспетчеру	Отсутствует	Есть
614.	Защита диспетчера от ошибок	Отсутствует	Есть
715.	Возможность «потери картины» воздушной обстановки	Не исключена	Практически исключена
816.	Возможность определения интервалов между ЛА, находящихся не в новоротных пунктах	Нет	Есть

СтруктураАС УВД.АС УВД выполняет разнообразные функции по переработке большогообъема информации и состоит из рядаотдельных комплексов и подсистем (рис. 1.12):

- подсистемасбора информации ПСИ;

- подсистемасвязи и передачи информации ПСПИ;

- вычислительный комплекс ВК;

- подсистемаотображения информации;

- подсистемасвязи с ВС ПСВС[7].

Классификация АС УВД. АС УВД классифицируются поряду признаков. Основными из них являются область применения, назначение, степень автоматизации (номенклатураавтоматизированных функций) и способ получения информации о параметрах движения ВС.

В зависимости от сферы применения АС УВДразличают:

- трассовые (районные);

- аэродромные;

- аэроузловые.

По назначению АС УВДразделяются на:

- АС планирования воздушного движения (АС ПВД);

- АС непосредственного управления воздушным движением (АС УВД);

- совмещенные (АС ПВД и УВД);

- АС управления наземным движением.

Постепени автоматизации АС УВДразделяются::

- системы малой (частичной) автоматизации (МАСУВД);

- системы 1-го уровня автоматизации;

- системы 2-го уровня автоматизации;

- системы 3-го уровня автоматизации.

Поспособу получения координатной информации АС УВД делят:

- системы радиолокационного контроля;

- системы процедурного контроля.

Действующая в настоящее время система наблюдения включает первичные и вторичныеРЛС, бортовыесредства навигации и систему электросвязи, обеспечивающую передачу речевых сообщений экипажей ВСо местоположении и реализацию режимаА/С ВРЛ. Речевыесообщения о местоположении ВС всеещеостается единственным средством наблюдения за пределами радиолокационного поля. Этосущественно увеличивает нагрузку на пилотов и может давать удовлетворительныерезультаты только при невысокой интенсивности полетов ВС. Из-заограничений существующих радиолокационных систем полеты вне зон действия обзорных РЛС УВД сегодня контролируются наосновании полетных планов о местоположении ВС, которые постояннообновляются посредством речевых докладов по каналам радиосвязи, причем без какой-либоавтоматизации [7].

ПредложеноопределениеРЛК и процедурного контроля воздушного движения. Показано, чтоосновным отличием этих двух видов контроля ВД является обязательное наличие диспетчера ПК, который пользуется средствами процедурного контроля до появления автоматизированных систем УВД (АС УВД). Данныесредстваобладают рядом существенных недостатков. И это привело к использованию АС УВД, которым и пользуются диспетчераРЛК, которые имеют 2 или болеерезервногооборудования. Автоматизированная система управления - это комплексаппаратных и программных средств, предназначенный для управления различными процессами в рамках технологического процесса, производства, предприятия. Сростом интенсивности воздушного движения, появлением высокоскоростных воздушных судов появиласьнеобходимость разработки и внедрения автоматизированных систем управления воздушным движением, целью которых было повышение безопасности полетов.

---

Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 623; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

---

Мы поможем в написании ваших работ!