Методы обработки аэронавигационной информации в автоматизированных системах. Управление воздушным движением
Автор: Пользователь скрыл имя, 05 Июня 2013 в 13:02, дипломная работа
Описание работы
Целью данной выпускной работы Методы обработки аэронавигационной информации в автоматизированных системах
Управление воздушным движением. При выполнении заданий выпускной работы, все расчеты производятся с использованием сборников аэронавигационной информации, РЛЭ для заданного типа ВС, правила полетов, карт Jeppesen и других материалов.
Содержание
Введение
Раздел I. Состояние проблемы. Исследование аэронавигационной
информации в автоматизированных системах УВД
Раздел II. Методы обработки аэронавигационной информации в
автоматизированных системах Управление воздушным движением
Раздел III. Научная значимость Аэронавигационное обслуживание
пользователей воздушного пространства
Раздел IV. Новые научные результаты. Новые научные результаты.
Совершенствование и повышения эффективности автоматизированных
систем Управления Воздушным движением.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Литература
Работа содержит 1 файл
ВЫПУСКНАЯ РАБОТА
Тема:
Методы обработки аэронавигационной информации в
автоматизированных системах Управление воздушным
движением.
Первичные материалы по выпускной работе:
Целью данной выпускной работы Методы обработки
аэронавигационной информации в автоматизированных системах
Управление воздушным движением. При выполнении заданий выпускной
работы, все расчеты производятся с использованием сборников
аэронавигационной информации, РЛЭ для заданного типа ВС, правила
полетов, карт Jeppesen и других материалов.
Графическая часть:
Построение горизонтального профиля полета. Указать схемы выхода и
захода на аэродромах.
Необходимая литература, справочники, архивные и другие материалы
по теме выпускной работы:
Литература
1.
Aeronaviqasiyada kartoqrafik proyeksiyalar. A.M.Paşayev,
Q.Ş.Məmmədov, H.İ.Quliyev, İ.H.Əhmədov. -Bakı 2006.
2.
Воздушная навигация. М.А.Черный, В.И.Кораблин. – М.: Транспорт,
1983.
3.
Воздушная навигация и аэронавигационное обеспечение полетов.
Н.Ф.Миронова. – М.: Транспорт, 1993.
4.
Сарайский Ю.Н., Рублев Ю.И. Проблемные вопросы
самолетовождения. - Л.: ОЛАГА,1987.
5.
Сарайский Ю.Н. Джеппесен: обеспечение качества
аэронавигационной информации. Франкфурт: Джеппесен, 2006.
6.
Вовк В.И., Липин А.В., Сарайский Ю.Н. Зональная навигация. - СПб:
ЦАО, 2004.
7.
Русол В.А. Аэронавигационное обеспечение полетов.
8.
Аэронавигационное обеспечение полетов. Методические указания по
работе с документами аэронавигационной информации. - СПб:
АГА,1993.
9.
Руководство по построению аэродромных схем и определению
безопасных высот пролета препятствий.
10. Воздушная навигация и аэронавигационное обеспечение полетов. Под
редакцией Н.Ф.Миронова. - М.: Транспорт, 1992.
11. Хиврич И.Г., Белкин А.М. Автоматизированное вождение воздушных
судов. - М.: Транспорт, 1985.
12. Аэронавигационное обеспечение полетов. Методические указания по
стандартам передачи аэронавигационной информации. - СПб: АГА,
2000.
13. В.И.Марков, А.В.Митькин, Н.А.Завизион. Аэронавигационное
обеспечение полетов на международных воздушных линиях.
14. Воздушная навигация и аэронавигационное обеспечение. Учебник под
ред. Миронова Н.Ф. – М.: Транспорт, 1992.
15. Воздушная навигация и аэронавигационное обеспечение.
Методические указания по теме «Измерение времени». АГА, 1991.
16. Табель сообщений о движении ВС. Баку 2007.
17. Аэронавигационное обеспечение полетов на международных
воздушных линиях В.И.Марков, А.В.Митькин, Н.А.Завизион.
Кировоград 2001.
18. Воздушная навигация. Методические указания по изучению
отдельных разделов. - Л.: АГА, 1987-95.
19. Doc 8697. AERONAUTICAL CHART MANUAL. ICAO - AN/889/2 –
1987.
20. Doc 8168. AIRCRAFT OPERATIONS. ICAO – PANS/OPS/611 – 2006.
ЭТАПЫ КОНТРОЛЯ
Этап
Дата
Процент выполнения, %
Подпись
руководителя
Фактически
По плану
I
Май
80%
II
Июнь
100%
Решение заведующего кафедрой о допуске выпускной работы к защите:
Допустить, Не допустить (подчеркнуть).
«_____»_____________2013 год
___________
(подпись)
АННОТАЦИЯ
Выпускная работа методы обработки аэронавигационной информации в
автоматизированных системах Управление воздушным движением.
Рассмотрена концепция аэронавигационной информации для обработки в
автоматизированных системах УВД и осуществления в автоматизированного
вождения ВС по заданному маршруту ,задачи комплекса программ
технического управления и контроля в авиационных системах . Излагаются
методы оценки характеристик и управления источниками радиолокационной
информации и навигационного оборудования. Изложены вопросы
теоретического обоснования методов оптимального планирования на всех
уровнях организации воздушного движения. Освещены принципы
взаимодействия диспетчеров по плановой информации, функции ввода,
состав и формы отображения данных.
Одним из важнейших факторов обеспечения безопасности полетов
воздушных судов (ВС) в гражданской авиации (ГА) является эффективная и
надежная работа автоматизированных систем (АС) управления воздушным
движением (УВД). АС УВД широко внедряются в современной ГА и в
перспективе вся мировая сеть ГА должна обслуживаться на основе АС УВД.
Соответственно такие системы должны иметь высокие тактико-технические
характеристики и высокие эксплуатационно-производственные показатели. В
свою очередь, эти высокие характеристики и показатели АС УВД в
определяющей степени зависят от качества поступающей радиолокационной
информации с радиолокационных позиций. Это объясняется тем, что
подавляющую часть информации для диспетчеров УВД поставляют системы
радиолокационного обеспечения в рамках функционирующих систем
радиотехнического обеспечения полетов. Поэтому вопросы
совершенствования радиолокационных систем в структуре АС УВД и их
модификации постоянно находятся в центре внимания специалистов ГА.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Раздел I. Состояние проблемы. Исследование аэронавигационной
информации в автоматизированных системах УВД
Раздел II. Методы обработки аэронавигационной информации в
автоматизированных системах Управление воздушным движением
Раздел III. Научная значимость Аэронавигационное обслуживание
пользователей воздушного пространства
Раздел IV. Новые научные результаты. Новые научные результаты.
Совершенствование и повышения эффективности автоматизированных
систем Управления Воздушным движением.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Литература
ВВЕДЕНИЕ
Целью данной выпускной работы является Методы обработки
аэронавигационной информации в автоматизированных системах
Управление воздушным движением. При выполнении заданий выпускной
работы, используются сборники аэронавигационной информации,
инструкции по производству полетов на аэродромах, карты Jeppesen и
другие материалы, что дает возможность максимально приблизиться к
реальным условиям.
В ходе выпускной работы студент учится: применять теоретические
знания для решения практических задач, пользоваться научной литературой,
самостоятельно собирать, систематизировать, обрабатывать и анализировать
исходный материал, точно излагать свои мысли, делать обобщения и
выводы, правильно оформлять и защищать выпускной работу. В выпускной
работе излагаются некоторые вопросы метеорологического обеспечения
гражданской авиации, вопросы безопасности полетов, их регулярности и
эффективности. Содержание выпускной работы является улучшение
теоретической подготовки к полету, а также приобретение практических
навыков выполнения навигационных расчетов. Расчеты данной выпускной
работы дипломного проекта основаны на исходных данных технического
задания, согласно которому, задан тип самолета Airbus 319, дата вылета и
метеорологические условия. Данные для расчетов приближены к реально
возможным условиям, что позволяет максимально приблизить расчеты
дипломной работы к расчетам, производимым в службе планирования
полетов аэропорта.
Раздел.I.Исследование
аэронавигационной
информации
в
автоматизированных системах УВД.
Аэронавигационная информация сведения об аэродромах, структуре
воздушного пространства, радиочастотах, средствах радиотехнического
обеспечения, необходимые для планирования и выполнения полетов.
Настоящая Концепция определяет основные направления организационной,
экономической, технической и социальной политики по реформированию
Единой системы организации воздушного движения Азербайджанской
Республики (ЕС ОрВД), ведомственных служб аэронавигационной
информации, авиационного метеорологического обслуживания, реализации
мероприятий по организации единой системы авиационно-космического
поиска и спасания, созданию и поэтапному развитию Аэронавигационной
системы Азербайджана
(АНС), а также эффективному использованию
воздушного пространства всеми пользователями в интересах обеспечения
национальной безопасности и развития экономики Азербайджанской
Республики.
Создание и развитие АНС ориентировано на обеспечение национальных
интересов нашей республики в сфере использования и контроля воздушного
пространства и основывается на положениях Глобальной эксплуатационной
концепции организации воздушного движения Международной организации
гражданской авиации (ИКАО) и решениях государств – членов ИКАО по
переходу к организации воздушного движения (ОрВД) с использованием
перспективной техники и технологий, включая спутниковые системы связи,
навигации и наблюдения/организации воздушного движения (далее
именуются - системы CNS/ATM).
Существующая
ведомственная
разобщенность
предопределяет
функционирование системы на принципах совмещения гражданских и
военных оперативных органов, а принцип жесткого разделения воздушного
пространства на сферы ответственности этих органов ограничивает
возможность эффективного и гибкого его использования, в результате чего
пользователи несут значительные экономические потери, негативно
влияющие на состояние обеспечения национальной безопасности,
безопасности использования воздушного пространства и развитие
экономики; основу технического обеспечения системы составляют
традиционные гражданские и военные радиотехнические системы,
ограниченные по своим функциональным возможностям, большая часть этих
систем выработала свой технический ресурс и подлежит замене; имеются
недостатки проведения единой технической политики при создании и
эксплуатации средств и систем двойного назначения, применяемых при
организации использования воздушного пространства и аэронавигационном
обслуживании его пользователей; в силу ограниченных функциональных
возможностей действующая система не способна реализовать внедрение
перспективных
технологий,
основанных
на
использовании
автоматизированного взаимодействия в реальном масштабе времени
наземных, бортовых и спутниковых средств и систем аэронавигации;
нормативные
правовые
акты
имеют
существенные
отличия
от
международных стандартов и рекомендуемой практики ИКАО, что
затрудняет процессы интеграции АС ОрВД и взаимодействующих с ней
систем в мировую аэронавигационную систему; имеются недостатки в
обеспечении мобилизационной готовности перевода системы с мирного на
военное положение, а также при создании единого информационного поля
функциями координатно-временного, навигационного и радиолокационного
обеспечения; существующая система ограничена по возможностям
аэронавигационного обслуживания пользователей воздушного пространства;
взаимодействующие
с
АС
ОрВД
системы,
участвующие
в
аэронавигационном обслуживании, находятся в ведении различных
федеральных органов исполнительной власти, не связаны между собой
единой организационно – функциональной структурой и руководством, что
препятствует их координированному развитию и реализации обслуживания
воздушных судов по принципу «от перрона до перрона», как это планирует
ИКАО.
Создание Аэронавигационной системы позволит: обеспечить эффективное
государственное регулирование использования воздушного пространства;
устранить ведомственную разобщенность военных и гражданских органов
ОрВД, а также недостаточную координацию развития систем связи и
радиотехнического
обеспечения
полетов,
бортовых
пилотажно-
навигационных комплексов, системы авиационно-космического поиска и
спасания, служб аэронавигационной информации, метеорологического
обслуживания; оптимизировать процесс управления АНС с учетом
национальных интересов в сфере использования и контроля воздушного
пространства, на основе развития экономики ;провести модернизацию
технического обеспечения аэронавигации в воздушном пространстве и
укрупнение центров ОрВД; обеспечить аэронавигационное обслуживание
воздушных судов с использованием перспективной техники и технологий по
методу «от перрона до перрона» с учетом тенденций развития аэродромной
сети; обеспечить проведение единой экономической и технической политики
АНС в сфере использования и контроля воздушного пространства ,добиться
унификации технических средств и систем двойного назначения, снижения
затрат на их разработку и эксплуатацию; обеспечить снижение
непроизводительных потерь пользователей, повысить уровень безопасности
воздушного движения и экономической эффективности использования
воздушного пространства; обеспечить снижение негативного влияния на
окружающую среду газовой эмиссии, шумов авиадвигателей и
электромагнитного излучения наземных средств обеспечения полетов;
повысить привлекательность и гибкость использования воздушного
пространства для отечественных и иностранных пользователей; ускорить
интеграцию АНС в мировую аэронавигационную систему.
. Система показателей и целевых индикаторов перспективной АНС должна
включать в себя требования, устанавливаемые государством на основе
запросов пользователей воздушного пространства, а также, вытекающие из
них, более детализированные показатели и индикаторы, относящиеся к
различным компонентам и характеристикам системы.
Основными государственными показателями АНС должны быть:
обеспечение национальной безопасности в сфере использования и контроля
воздушного пространства; безопасность воздушного движения; пропускная
способность
аэронавигационной
системы;
эффективность
аэронавигационной системы; доступность аэронавигационной системы;
авиационная безопасность в сфере аэронавигации; охрана окружающей
среды; совместимость аэронавигационных систем.
. Показатели на уровне АНС должны разрабатываться с учетом стандартов и
рекомендуемой практики ИКАО и отражать качество работы ее подсистем и
компонентов, степень их взаимодействия, уровень технического оснащения и
соответствия международным и отечественным стандартам.
. Система поиска и спасания, взаимодействующая с АС ОрВД, не
соответствует международным стандартам и рекомендуемой практике
ИКАО: отсутствует единое руководство организацией авиационно-
космического поиска и спасания авиационный поиск и спасание
осуществляется по принципу ведомственной принадлежности; оперативное
управление поисково-спасательными силами и средствами осуществляется из
двух координационных центров поиска и спасания – Министерства обороны
Азербайджанской Республики и Министерства транспорта; ряд участков
воздушных трасс не обеспечен в поисково-спасательном отношении.
Существующие
службы
аэронавигационной
информации,
обеспечивающие
функционирование
АС
ОрВД,
разобщены
по
ведомственному
принципу,
что
затрудняет
оперативный
доступ
пользователей к требуемой аэронавигационной информации, отсутствует
контроль качества предоставляемой аэронавигационной информации,
необходимой для аэронавигационного обслуживания.
Метеорологическое обслуживание аэронавигации осуществляется в
интересах функционирования АС ОрВД подведомственными организациями
различных федеральных органов исполнительной власти, что существенно
затрудняет координацию их деятельности.
Действующая в стране тарифная политика и финансовое обеспечение
сдерживают развитие ЕС ОрВД и взаимодействующих с ней систем по
следующим причинам: недостаточного привлечения средств федерального
бюджета и бюджетов субъектов на реализацию мероприятий по переходу от
традиционной к перспективной технике и технологиям аэронавигации;
низких (не соответствующих реальным затратам) ставок сборов за
аэронавигационное обслуживание, как на воздушных трассах, так, и в
районах аэродромов; отсутствия утвержденных на федеральном уровне
ставок сборов за аэронавигационное обслуживание при предоставлении
услуг на местных воздушных линиях и в районах авиационных работ;
неоправданно длительных сроков пересмотра уже установленных размеров
ставок сборов; применения практики перекрестного финансирования
расходов на аэронавигационное обслуживание, в том числе при
финансировании
мероприятий
по
модернизации
ЕС
ОрВД
и
взаимодействующих с ней систем; отсутствия механизма возмещения затрат
на
аэронавигационное
обслуживание
полетов
воздушных
судов
государственной, экспериментальной и гражданской авиации при
выполнении ими специальных полетов, предусмотренных законодательством
республики.
Для устранения перечисленных недостатков и реализации национальных
интересов в сфере использования и контроля воздушного пространства, а
также достижения преимуществ внедрения систем CNS/ATM ИКАО,
необходимо поэтапное реформирование АС ОрВД, взаимодействующих с
ней систем и обеспечение перехода к перспективной АНС.
Развития системы обеспечения аэронавигационной информацией в
Азербайджанской Республике определяет стратегию и основные направления
организационной, технической и экономической политики государства по
обеспечению пользователей воздушного пространства государственной
аэронавигационной информацией.
Учитывая новые принципы функционирования АНС, основанные на
интеграции перспективных наземных, бортовых и спутниковых средств и
систем аэронавигации, необходимо разработать и внедрить согласованную
всеми заинтересованными организациями техническую архитектуру,
определяющую функциональные взаимосвязи указанных средств и систем,
протоколы их взаимодействия и обеспечивающую гармонизированное
развитие наземной, бортовой и спутниковой частей системы.
В области связи должна быть создана сеть авиационной связи на базе
интеграции перспективных наземных, бортовых и спутниковых систем связи
и линий передачи данных, обеспечивающая безопасное автоматизированное
взаимодействие компонентов системы и пользователей воздушного
пространства, на всех этапах полета в реальном масштабе времени. В области
навигации должен обеспечиваться эволюционный переход к перспективным
системам навигации, включающим в себя наземные и спутниковые средства
обеспечения полетов, как на маршруте, так и в районе аэродрома, включая
заход на посадку и посадку. В области наблюдения должны быть внедрены
модернизированные традиционные системы наблюдения, оснащенные
системами государственного опознавания, и обеспечено их объединение в
единую автоматизированную радиолокационную систему ФСР и КВП.
Одновременно должен быть реализован новый вид наблюдения
автоматическое зависимое наблюдение, с интеграцией информации о
воздушной обстановке от традиционных и перспективных средств и систем
наблюдения. В области организации воздушного движения. должны быть
созданы системы обслуживания воздушного движения высокого уровня
автоматизации, включающие использование искусственного интеллекта,
обеспечивающие обнаружение и выработку решений по устранению
конфликтных ситуаций. В условиях роста интенсивности воздушного
движения эти системы должны обеспечить снижение загрузки диспетчера до
нормативного уровня и способствовать выполнению полетов по
предпочтительным траекториям, за счет гибкой организации воздушного
пространства, совершенствования информационного обеспечения и
автоматизированного взаимодействия со всеми основными компонентами
АНС. Должна быть создана многоуровневая система планирования
использования воздушного пространства и организации потоков воздушного
движения,
функционирование
которой
будет
осуществляться
во
взаимодействии с системой управления воздушным движением и системами
управления прилетами и вылетами воздушных судов в реальном масштабе
времени. В результате, должны быть реализованы принципы обслуживания
воздушного движения «от перрона до перрона»,
а также управления
пропускной
способностью
АНС
Должна
быть
предусмотрена
информационно
-
техническая
совместимость
систем
ОрВД
с
автоматизированными
системами
соответствующих
органов
ОВД
(управления
полетами)
пользователей
воздушного
пространства,
информационными
элементами
двойного
назначения
единой
автоматизированной радиолокационной системы и иными военными
автоматизированными системами управления, использующими информацию
АНС. В области бортового оборудования должны быть внедрены
перспективные бортовые комплексы, позволяющие оптимизировать режимы
полета воздушных судов, обеспечивающие применение четырехмерной
зональной навигации и обмен необходимой информацией по каналам «земля-
борт-земля» и «борт-борт».
Воздушные суда должны оборудоваться системами предупреждения
столкновений с другими воздушными судами и земной поверхностью,
системами государственного опознавания, а также системами автономного
эшелонирования и осуществления полетов в воздушном пространстве по
технологии «свободных полетов».
В области метеорологического обслуживания аэронавигации. Должны
быть созданы, внедрены в оперативную практику метеорологического
обслуживания аэронавигации, автоматизированные системы наблюдения,
сбора, обработки, хранения и распространения метеорологической
информации (включая бортовую погоду), в том числе системы для
определения путной струи, сдвига ветра, совместимые по эксплуатационным
характеристикам с техническими средствами и системами аэронавигации.
Должны быть разработаны унифицированные протоколы взаимодействия
автоматизированных систем и средств ОрВД и метеорологического
обслуживания аэронавигации. В области аэронавигационной информации.
должны быть созданы автоматизированные системы сбора, обработки,
хранения и распространения аэронавигационных данных, обеспечивающие
АНС и пользователей воздушного пространства Азербайджанской
республики аэронавигационной информацией в любое время, в любом месте,
в согласованном формате, в электронном виде и/или на бумажных носителях.
В области поиска и спасания. Наряду с внедрением спутниковых
систем и оснащением всех воздушных судов автоматическими радиомаяками
передачи сигналов бедствия в аварийных ситуациях, средств спасения и
жизнеобеспечения, должно быть предусмотрено создание современного
авиационного поисково-спасательного комплекса.
Создание Аэронавигационной системы Азербайджана позволит:
обеспечить эффективное государственное регулирование использования
воздушного пространства .Совершенствование обеспечения национальной
безопасности в сфере использования и контроля воздушного пространства.
Существующая ЕС ОрВД, функционирующая во взаимодействии с ФСР и
КВП, является важной составной частью авиационного потенциала и
инструментом защиты национальных интересов государства в сфере
использования и контроля воздушного пространства. В рамках АНС
осуществляется создание и функционирование радиолокационных позиций
двойного назначения единой автоматизированной радиолокационной
системы ФСР и КВП. Реформирование ЕС ОрВД и взаимодействующих с
ней систем, участвующих в аэронавигационном обслуживании пользователей
воздушного пространства, должно обеспечить поэтапный переход к
организационно - функциональной структуре АНС с едиными гражданско-
военными органами организации использования воздушного пространства и
аэронавигационного обслуживания его пользователей, что позволит решить
задачи обеспечения национальной безопасности в сфере использования и
контроля воздушного пространства.
Перевод АНС на работу в условиях военного времени должен
осуществляться
без
перестройки
структуры,
без
перерывов
функционирования и изменения порядка взаимодействия с другими
системами. Основу функционирования АНС в условиях мирного и военного
времени должны составлять ее персонал и объекты, подготовленные в
соответствии с мобилизационными планами.
Стратегически важным является использование в мирное и военное время
системы дальнего радионавигационного обеспечения (ДРНО), которая
является важным инструментом, используемым для координатное
временного и навигационного обеспечения потребителей заинтересованных
федеральных органов исполнительной власти и организаций, в интересах
защиты национальных интересов
Азербайджана в экономической и
оборонной сферах. В мирное время деятельность АНС в интересах
обеспечения национальной безопасности должна быть направлена на
подготовку к работе в период мобилизации и в военное время. Она должна
осуществляться в соответствии с действующим законодательством по
следующим основным направлениям:
разработка нормативных правовых документов и мобилизационных планов
по функционированию АНС в угрожаемый период и в военное время;
подготовка персонала центров АНС к решению задач по организации
использования
воздушного
пространства
и
аэронавигационному
обслуживанию его пользователей в угрожаемый период и в военное время;
обучение персонала центров АНС действиям в соответствии с
мобилизационными планами;
участие в общегосударственном комплексе контрмер по пресечению
терроризма на воздушном транспорте и обеспечению авиационной
безопасности в сфере аэронавигации, включая проведение мероприятий по
защите объектов АНС от несанкционированного доступа и обеспечению
защиты информации;
участие в создании единой автоматизированной радиолокационной
системы ФСР и КВП в целях круглосуточного обеспечения пунктов
управления Вооруженных Сил радиолокационной информацией в реальном
масштабе времени. Совершенствование организационно-функциональной
структуры Аэронавигационной системы сформированная на основе
существующей ЕС ОрВД и взаимодействующих с ней систем АНС должна
обеспечивать единое руководство, функциональную интеграцию и
координированное развитие всех компонентов аэронавигационного
обслуживания, находящихся, как в ведении аэронавигации, так и в ведении
иных федеральных органов исполнительной власти.
Организационно АНС должна включать регулирующие, координирующие, и
оперативные органы, а также организации, обеспечивающие их деятельность.
Регулирующие органы АНС должны исполнять полномочия по
государственному регулированию в сфере использования воздушного
пространства, аэронавигационного обслуживания пользователей воздушного
пространства и авиационно-космического поиска и спасания, обеспечивать
организацию
оказания государственных услуг в установленной сфере
деятельности, а также осуществлять управление государственным
имуществом. Кроме того, регулирующие органы должны осуществлять
функции государственного заказчика по аэронавигационному обслуживанию
пользователей воздушного пространства и созданию средств и систем, а
также
по
организации
проведения
исследований
в
интересах
совершенствования и развития АНС. К регулирующим органам АНС должны
быть
отнесены
аэронавигация
и
ее
территориальные
органы.
Координирующие органы АНС должны создаваться в целях согласования и
координации действий сторон, заинтересованных в развитии системы,
включая пользователей воздушного пространства. К координирующим
органам относятся, создаваемые Межведомственный аэронавигационный
совет и его территориальные органы – зональные аэронавигационные советы.
Оперативные органы (центры) АНС должны осуществлять организацию
использования воздушного пространства и аэронавигационное обслуживание
его пользователей на федеральном, региональном и местном уровнях. К
оперативным органам должны быть отнесены: центры, осуществляющие
организацию использования воздушного пространства и аэронавигационное
обслуживание его пользователей, в том числе, органы пользователей
воздушного пространства - органы ОВД аэропортов гражданской авиации и
органы ОВД (управления полетами)аэродромов государственной и
экспериментальной авиации; координационные центры единой системы
авиационно-космического
поиска
и
спасания;
органы
службы
аэронавигационной информации; органы метеорологического обслуживания
аэронавигации.
Органы пользователей воздушного пространства - органы ОВД аэропортов
гражданской авиации могут входить в состав оперативных органов АНС, как
организационно (по признаку подведомственности аэронавигации), так и
функционально (по признаку подведомственности иным федеральным
органам исполнительной власти).
Органы пользователей воздушного пространства - органы ОВД
(управления полетами) аэродромов государственной и экспериментальной
авиации будут входить в состав оперативных органов АНС только
функционально и находиться под государственным (нормативно – правовым)
регулированием, контролем и надзором в сфере организации использования
воздушного пространства и аэронавигационного обслуживания его
пользователей со стороны аэронавигации.
Полномочия существующих
военных и гражданских оперативных органов ЕС ОрВД, координационных
центров авиационно-космического поиска и спасания, органов служб
аэронавигационной информации и метеорологического обслуживания
аэронавигации, должны быть делегированы организациям, обеспечивающим
деятельность АНС.
Для реализации специальных функций в области обороны и обеспечения
военной – гражданской координации в сфере использования и контроля
воздушного пространства к регулирующим органам и организациям АНС, в
составе которых находятся оперативные органы системы, в соответствии с
действующим законодательством, прикомандировываются военнослужащие
Вооруженных Сил Российской Федерации в пределах установленных
лимитов численности.
. Оперативные органы АНС должны представлять собой единые по
подчиненности
центры
системы,
осуществляющие
организацию
использования воздушного пространства и аэронавигационное обслуживание
его пользователей с использованием новой технологии работы.
Они должны состоять из единых подразделений, в составе которых будут
находиться гражданские и при командированные военные специалисты.
Взаимоотношения органов АН с федеральными органами исполнительной
власти, органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации,
органами местного самоуправления, органами обслуживания воздушного
движения (управление полетами) и иными органами пользователей
воздушного пространства, не входящими в АНС организационно, должны
регулироваться действующим законодательством, Положением об АНС,
нормативными правовыми актами аэронавигации, в том числе, изданными
совместно с заинтересованными федеральными органами исполнительной
власти.
Положение об АНС должно утверждаться Правительством. Все
гражданские и военные объекты ЕС ОрВД, имущество координационных
центров авиационное - космического поиска и спасания, органов служб
аэронавигационной
информации,
метеорологического
обслуживания
аэронавигации,
должны
передаваться
в
ведение
организациям,
обеспечивающим деятельность АНС и составлять основу для развития
технической архитектуры системы. Программы и планы развития системы и
ее элементов должны согласовываться в рамках АНС при координирующей
роли аэронавигации и Межведомственного аэронавигационного совета.
Функции производственно – хозяйственной деятельности в АН
осуществляют: ФГУП «Государственная корпорация по организации
воздушного движения»; организации авиационно-космического поиска и
спасания,
аэронавигационной
информации,
метеорологического
обслуживания аэронавигации, подведомственные аэронавигации или иным
федеральным органам исполнительной власти.
Научное обеспечение деятельности АНС должно осуществляться ФГУП
«Государственный научно-исследовательский институт аэронавигации»
(далее – ФГУП Го-с НИИ «Аэронавигация»), к которому должны быть
прикомандированы военнослужащие 24 Научного экспериментального
исследовательского управления Министерства обороны Азербайджана
Тарифная политика в области аэронавигационного обслуживания
Тарифная политика в области аэронавигационного обслуживания должна
строится на основе следующих принципов:
формирования ставок сборов за аэронавигационное обслуживание в
соответствии с нормативными документами Федера и документами ИКАО;
возмещения расходов, связанных с предоставлением аэронавигационного
обслуживания полетов воздушных судов, с учетом реализации планов
совершенствования и развития системы; пересмотра перечня сборов при
вводе новых видов аэронавигационного обслуживания или выделении
отдельных технологических этапов обслуживания в самостоятельные виды;
соответствия стоимости предоставляемого обслуживания уровню и
эксплуатационной потребности пользователей воздушного пространства;
отсутствия дискриминации по отношению к каким-либо категориям
пользователей воздушного пространства и недопустимости компенсации
затрат на аэронавигационное обслуживание для льготных категорий
пользователей за счет остальных пользователей;
справедливого
распределения расходов системы (исключение двойного счета) по видам
аэронавигационного обслуживания при формировании ставок сборов; отказа
от практики перекрестного финансирования;
«прозрачности» для
пользователей воздушного пространства принципов формирования ставок
сборов; предсказуемости для пользователей воздушного пространства мер
по изменению ставок сборов. Совершенствование механизма финансового
обеспечения Аэронавигационной системы Совершенствование механизма
финансового обеспечения АНС должно проводиться по следующим
направлениям:
формирование стабильного механизма сборов с
пользователей
воздушного
пространства
за
аэронавигационное
обслуживание; привлечение заемных средств, а также средств, как
иностранных, так и российских пользователей воздушного пространства, для
реализации программы модернизации АНС; использование средств
федерального бюджета для финансирования создания и эксплуатации
средств и систем аэронавигации двойного назначения, в том числе, системы
ДРНО и новых технологий работы, используемых в интересах национальной
обороны; использование средств федерального бюджета для содержания
прикомандированных военных специалистов; привлечение средств бюджетов
субъектов формирование механизма возмещения затрат системы на
аэронавигационное обслуживание полетов воздушных судов тех категорий
пользователей, которые подлежат частичному или полному освобождению от
оплаты предоставленных услуг.
Аэронавигационные сборы не должны
носить налоговый характер и должны быть предназначены для компенсации
затрат на все виды аэронавигационных услуг, предоставляемых системой.
Финансирование программы модернизации АНС должно обеспечиваться за
счет концентрации финансовых ресурсов, в том числе и амортизационных
отчислений, на ключевых направлениях программы.
Финансирование
научного обеспечения АНС должно осуществляться за счет средств системы
и средств федерального бюджета в соответствии с федеральными и
отраслевыми планами. Финансирование мобилизационной подготовки АНС
должно обеспечиваться в соответствии с законодательством Азербайджана.
Концепция аэронавигационной информации
Концепция подготовлена на основе анализа возможности совершенствования
и развития автоматизации процессов системы сбора, обработки и
представления аэронавигационной информации, необходимой пользователям
воздушного пространства Азербайджанской Республики для планирования,
подготовки и выполнения полетов, организации обеспечения эффективного
управления воздушными потоками, и в конечном итоге повышения
безопасности полетов.
Сложившаяся в последние два десятилетия ситуация в области
обеспечения аэронавигационной информацией характеризуется комплексом
системных
проблем,
обусловленных
ликвидацией
Министерства
гражданской авиации, переводом авиационных предприятий на новые формы
хозяйственной деятельности, объединением гражданской и военной
составляющей в области обеспечения аэронавигационной информацией
пользователей воздушного пространства, несоответствием современным
требованиям действующих нормативных документов, которые были
разработаны и утверждены в совершенно других экономических условиях.
При этой ситуации:
не оптимизирована штатная структура органов службы аэронавигационной
информации (далее – САИ), которые позволяли бы более эффективно
проводить работу по развитию системы обеспечения аэронавигационной
информацией (далее – система);
существующие органы САИ на местном уровне разобщены по
ведомственному
принципу,
что
затрудняет
оперативный
доступ
пользователей к требуемой аэронавигационной информации;
поступающая от аэродромов1 на опубликование аэронавигационная
информация не всегда соответствует требуемому качеству;
не организована сертификация в области сбора, обработки, хранения и
распространения аэронавигационной информации;
отсутствует государственная база аэронавигационных данных; отсутствуют
технологии
сбора,
обработки,
хранения
и
распространения
аэронавигационной информации в электронном виде.
Существующая реальность ставит перед органами САИ Азербайджанской
Республики, предоставляющими аэронавигационную информацию, новые
задачи. Эти задачи связаны с увеличением объемов информации
,необходимостью автоматизированной обработки и предоставлением ее
заинтересованным
пользователям
в
возможно
короткие
сроки.
Необходимость автоматизации процессов обеспечения аэронавигационной
информацией
обусловлена
организационной
и
территориальной
рассредоточенностью
органов
аэронавигационной
информации,
предоставляющей аэронавигационную информацию, и пользователей
воздушного пространства которым она необходима.
При создании и развитии системы обеспечения аэронавигационной
информации в Азербайджанской Республики необходимо выполнение
основных и специальных требований. Основными требованиями,
предъявляемыми к системе, являются следующие:
использование автоматизированных средств сбора, обработки, хранения и
предоставления аэронавигационных данных (информации) в цифровом виде;
стандартизация (унификация) компонентов автоматизации системы в целом,
внутренних и внешних интерфейсов и протоколов, что закладывает
фундамент для блочного, модульного построения; осуществление
согласованных между собой процессов проектирования автоматизации
системы и поэтапной модернизации структурных составляющих системы,
обеспечивающих ее постоянную адаптацию к изменяющимся требованиям
пользователей.
Неотъемлемой частью системы обеспечения аэронавигационной
информации, будут являться компоненты системы используемых
автоматизированных
средств;
информационный
компонент,
обеспечивающий на всех
этапах реализации развития системы
автоматизацию процессов сбора, обработки, хранения и предоставления
информации; коммуникационный компонент, обеспечивающий интеграцию
программно технических решений и информационно-коммуникационных
сетей ,входящих в систему, с учетом требований унификации используемых
проектных решений и технологий; компонент по обеспечению
информационной безопасности, обеспечивающий интеграцию методов и
средств обеспечения информационной безопасности с учетом фактора
системности их развития; комплекс программно-технических средств в виде
одной или нескольких персональных электронных вычислительных машин,
объединенных в локальную вычислительную сеть, а также дополнительного
оборудования, используемого для подготовки и ввода в систему в
электронном виде аэронавигационных данных, и для организации
регламентированного доступа пользователей к информации, содержащейся в
системе (далее - автоматизированное рабочее место);информационно-
технологический и программно-технический комплекс, обеспечивающий
автоматизацию процедур формирования, ведения, хранения и оперативного
представления различным группам пользователей полной и достоверной
аэронавигационной информации, содержащейся в системе (далее -центр
обработки
данных);информационно-технологический
и
программно-
технический
комплексы,
обеспечивающие
реализацию
технологий
аналитической обработки и предоставления пользователям системы
аэронавигационных данных (информации) на основе использования
современных средств визуализации анимационнографической, аудио и
видеоинформации,
а
также
картографических
данных
(далее
-
мультимедийный
комплекс);программно-технический
комплекс,
обеспечивающий деятельность органов аэронавигационной информации за
счет внедрения и использования информационных и коммуникационных
технологий, в том числе качества предоставления аэронавигационной
информации (далее - региональный, местный сегмент системы);комплекс
информационно-коммуникационных сетей и средств связи, обеспечивающих
доступ структурных подразделений федеральных органов исполнительной
власти к информации об аэродромах государственной авиации, данные о
которых не подлежат открытому опубликованию (далее - сети связи
специального назначения).
Программно-технические комплексы системы призваны обеспечивать сбор
из разных источников информации, обработку, хранение и предоставление
аэронавигационной информации, а также взаимодействие пользователей
системы и ее подсистем на основе современных информационно-
коммуникационных
технологий,
средств
и
методов
обеспечения
информационной безопасности.
Проектирование, внедрение и эксплуатация компонентов системы будут
производиться в соответствии с техническими решениями системы и
потребностями соответствующих органов федеральной исполнительной
власти. Для каждой категории пользователей системы будут реализовываться
мероприятия по обеспечению безопасности и надежности их автономного и
совместного
функционирования.
Для
хранения
аэронавигационной
информации
автоматизированной
системой
предусматривается:
государственная база данных аэронавигационной информации; федеральные
электронные банки данных аэронавигационной информации; региональные
электронные банки данных аэронавигационной информации; местные
(аэродромные) электронные банки данных аэронавигационной информации.
Для обработки и включения в государственную базу данных
аэронавигационной
информации
автоматизированной
системой
предусматривается наличие центра обработки данных, размещаемого в
органе САИ определенном
уполномоченным органом. Использование
автоматизированной
системы
предусматривает
предоставление
пользователям воздушного пространства своевременной, качественной и
достоверной
аэронавигационной
информации,
необходимой
для
планирования, подготовки и выполнения полетов, организации обеспечения
эффективного управления воздушными потоками и безопасности полетов.
Доступ к государственной базе данных аэронавигационной информации
предусматривается осуществлять через центр обработки данных по каналам
связи.
В целях обеспечения единства предоставления аэронавигационной
информации, информация будет предоставляться с помощью единого
пользовательского интерфейса для всех потребителей. Постоянно
обновляемые копии государственной базы данных автоматизированной
системы будут размещаться в территориальных органах уполномоченного
органа.
Предоставление
информации
пользователям
воздушного
пространства будет осуществляться в строгом соответствии с требованиями
по разграничению их доступа и обеспечению персонифицированного
подключения
к
системе.
Аэронавигационная
информация
будет
предоставляться как в экранных формах, так и при необходимости на
бумажных носителях. При этом в системе будет обеспечиваться вывод
запрашиваемого набора информации.
Основными компонентами системы, обеспечивающими реализацию
указанных функций на основе современных средств визуализации
анимационнографической,
аудио
и
видеоинформации,
а
также
картографических данных, будут являться мультимедийные комплексы. При
этом в целях обеспечения предоставления свободного
доступа
пользователей воздушного пространства к аэронавигационной информации,
размещение информации возможно на официальном сайте в сети интернет .В
целях организации автоматизированного информационного взаимодействия
и обмена на межведомственном уровне в рамках автоматизированной
системы,
а
также
между
ней
и
другими
государственными
информационными системами предусматривается разработка и внедрение
специальных интеграционных приложений.
Обмен данными на межведомственном уровне осуществляется в
соответствии с нормативными требованиями или на основе специальных
соглашений
об
информационном
обмене,
подписываемых
заинтересованными сторонами. Ввод данных в автоматизированную систему
предусматривается с использованием: автоматизированных рабочих мест
органов САИ федерального, регионального и местного уровней; иных
автоматизированных источников информации аэронавигационные данные
будут представляться в формате Сборника аэронавигационной информации
Азербайджанской Республики.
Предусматривается ввод и обработка в автоматизированной системе
аэронавигационной информации, не имеющей ограничений доступа или
имеющей такие ограничения не выше категории «для служебного
пользования»,представляемой
и
формируемой
в
соответствии
с
установленными порядком и форматом АИП Азербайджана.
В связи с тем, что создание системы носит комплексный
межведомственный
характер,
направленный
на
совершенствование
структуры САИ, информационно-технологической и информационно-
коммуникационной инфраструктуры по обеспечению аэронавигационной
информацией необходимо предусмотреть выделение финансовых средств на
эти цели. Предполагается расходы на создание и развитие системы, а также
обеспечение аэронавигационной информацией, публикуемой от имени и с
санкции государства, включить в стоимостную основу аэропортовых и
аэронавигационных сборов.
Раздел II. Целью данной выпускной работы. Методы обработки
аэронавигационной информации в автоматизированных системах
Управление воздушным движением.
Расширение возможностей использования воздушного пространства для
полетов воздушных судов (ВС) отечественных и зарубежных авиакомпаний
невозможно без существенного повышения степени
технической
оснащенности современными средствами воздушной и наземной связи,
наблюдения и автоматизации управления воздушным движением (УВД),
отвечающим требованиям глобальной эксплуатационной концепции
организации воздушного движения (ОрВД) Международной организации
гражданской авиации (ИКАО), районных центров (РЦ) единой системы
ОрВД. Для этого планируются мероприятия по внедрению комплексов
автоматизированных систем управления воздушным движением (АС УВД),
использующих современное оборудование, программное обеспечение,
технологию построения систем, а также человеко-машинный интерфейс,
учитывающий рекомендации Европейской организации по безопасности
аэронавигации.
Общая характеристика. В состав функционального программного
обеспечения (ПО) входят комплексы программ (КП), предназначенных для
решения основных задач автоматизированных систем (АС) управления
воздушным движением (УВД). В самом общем виде эти задачи можно
объединить формулировкой «Аэронавигация и УВД». Ради их качественного
выполнения и развертывается система. Под навигацией понимается
достоверное определение и прогнозирование местоположения, курса и
скорости движения воздушных судов (ВС), совершающих полеты в
воздушном пространстве (ВП) системы. По существу – это статистическая
обработка результатов повторяющихся независимых измерений для оценки
параметров движения частных управляемых объектов. В развитых версиях
ПО накопление статистики контролируется с помощью данных заранее
известных планов полетов. Этап УВД суммирует накапливаемые частные
оценки в их взаимодействии между собой и с элементами структуры ВП,
формирует общие характеристики реальных потоков ВС и состоит в
принятии решений по изменению этих характеристик, если они не
соответствуют требуемому уровню целевого критерия эффективности
системы. Таким критерием служит функционал, построенный на допустимых
значениях вероятностей опасных сближений (конфликтов) ВС, превышения
интенсивности движения над пропускной способностью ВП, минимизации
затрат ресурсов на выполнение полетов. Информационное единство частных
задач (навигации) и общей задачи (управления потоками) реализуется в
системе с помощью актов регулирования параметров конкретных ВС
(частных вмешательств диспетчеров действия пилотов). Физически это
единство организуется функциональным ПО АС УВД. Главное назначение
ПО – качественная поддержка диспетчерского персонала в его
профессиональной деятельности. Достигается эта цель в первую очередь за
счет представления на экранах индикаторов картины воздушной обстановки
(ВО). На вход вычислительного комплекса поступают измеренные
параметры движения ВС, совершающих полеты. Наиболее ценным
результатом их обработки средствами ПО становится обновляемое с
установленным темпом отображение динамически изменяющейся ситуации в
ВП. Отметки о наблюдаемых самолетах перемещаются по экрану на фоне
картографии и зон метеорологических явлений, снабжаются формулярами
сопровождения (ФС), дополняются списками и другими данными,
формализованными регламентирующими документами гражданской авиации
(ГА).
Доминирующим средством решения задачи навигации в ПО наземных
центров УВД является КП обработки радиолокационной информации (ОР-8
ЛИ). Исходными данными служат для него кодограммы сообщений
различных источников. Во первых, это координаты движущихся ВС,
измеренные радарами системы, работающими по принципам пассивной
локации. Во вторых, это показания приборов навигационной аппаратуры,
работающей на бортах, находящихся в полете, передаваемые в центр через
радары активной локации. В третьих, это данные радиопеленгаторов. КП
ОРЛИ воспринимает поступающую информацию, сортирует ее по ряду
критериев,
анализирует
(распознает,
ассоциирует,
сглаживает
и
экстраполирует измеренные параметры), моделирует (прокладывает)
действительную траекторию каждого ВС, распределяет результаты по
секторам УВД и выдает на отображение диспетчерам в удобном для
восприятия и для принятия решений виде.
Дополнительным средством воспроизведения текущей ВО является КП
обработки информации автоматического зависимого наблюдения (АЗН). Со-
гласно прогнозам международных авиационных организаций, будущее
принадлежит спутниковым системам навигации. Их преимущества состоят в
возможности полного охвата ВП планеты, включая зоны океанов, горные и
другие труднодоступные местности, которые невозможно перекрыть
сплошным радиолокационным полем. Основной недостаток высокая
стоимость развертывания и сопряжения космической, бортовой и наземной
составляющих важную информацию о среде, в которой протекает процесс
УВД, предоставляет диспетчерам КП обработки метеорологической
информации. Измеренные данные о фактической погоде на аэродромах и в
ВП обобщаются и отображаются принудительно и по запросу. Их
автоматически передают на борт пилотам, приступающим к маневрам
посадки. Кроме того, они используются ПО как для плановых расчетов, так и
для предсказания метеорологических условий в течение рабочей смены.
Прогноз погоды доступен диспетчерам, он необходим им в процессе
оперативного принятия решений.
Сложной задачей, возлагаемой на ПО АС организации воздушного
движения (ОрВД), является создание модели использования воздушного
пространства (ИВП) на основе плановой информации. Необходимость такой
модели обусловлена несколькими причинами. Во-первых, это оптимизация
потоков ВД по целевому критерию эффективности еще на этапах
планирования, т.е. до их непосредственной реализации. Во-вторых, это
оперативное перепланирование полетов как реакция на изменения в
суточном плане вследствие переносов или отмены рейсов. В-третьих, это
обеспечение каждого диспетчера УВД прогнозом его загрузки на протяжении
всей рабочей смены.
В особенности это касается ближайших (относительно текущего момента
времени) минут его напряженной профессиональной деятельности. Данная
книга посвящена принципам построения ПО планирования полетов в ЕС
ОрВД. Рассмотрены информационные связи, структура и алгоритмические
решения, принятые в КП обработки планов полетов на всех этапах его
функционирования, а также состав и формы отображения полетных данных
диспетчерскому персоналу системы.
Назначение и решаемые задачи автоматизированной системы
управления воздушным движением (АС УВД).
Любая сложная техническая система относится к классу объектов, краткая и
емкая характеристика которых способна дать лишь самое общее, если не
тривиальное, представление о предмете. Наглядным примером является
энциклопедическое определение АС УВД как совокупности математических
методов ,технических средств (вычислительных, передачи данных,
отображения и т.д.)и организационных комплексов, обеспечивающих
рациональное управление сложным процессом в соответствии с заданной
целью. На самом деле это понятие охватывает все существующее
разнообразие АСУ. Дальнейшая детализация исходит из анализа признаков
функционального назначения процесса, пропускной способности системы и
размера территории (пространства), на которой развертывается АСУ.
Существенным признаком является время реакции на события,
составляющие управляемый процесс. Если требуется, что бы реакция на
изменение состояний контролируемых объектов была такова ,чтобы
обеспечить: своевременное прохождение информации, выработку решений и
эффективное воздействие на ход процесса, то такие АСУ принято относить к
классу работающих в реальном масштабе времени. Отметим, что в
приведенной формулировке отсутствуют конкретные ограничения. Они за-
висят от скорости протекания процессов. Система должна «успевать» за
управляемым процессом, и если изменения его состояний происходят в
темпе смены сезонов года, то к соответствующей АСУ предъявляются
требования обеспечить аналогичные показатели. АС УВД относятся к классу
жестко регламентированного режима реального времени, с высокой
реактивностью на входной поток данных. Время доведения информации о
состоянии процесса до удаленных абонентов должно составлять секунды,
время обработки поступающих кодограмм сообщений
– миллисекунды, время принятия решения и его доведения до исполнителей
секунды. Технические средства этой территориальной системы могут
развертываться на поверхности земли площадью в сотни тысяч квадратных
километров.
Радиолокационные
комплексы,
предназначенные
для
наблюдения движущихся воздушных судов (ВС), удалены друг от друга и от
центра управления на сотни километров и сопряжены с ним
среднескоростными
телекодовыми
трактами
передачи
данных.
Приемопередающие центры, через которые осуществляется связь с ВС,
связаны с диспетчерами телефонными каналами и т.д.
АС УВД высокого уровня автоматизации оснащаются источниками
первичной и вторичной радиолокационной информации, радиопеленгатора-
ми. На них возлагаются процессы планирования в пределах зоны
ответственности и непосредственного управления движением ВС на трассах
и по маршрутам вне трасс в целях увеличения пропускной способности
воздушного пространства (ВП) и экономичности перевозок при высоком
уровне безопасности полетов.
Основными задачами, решаемыми программным обеспечением,
являются:
сбор, обработка и трансляция в центр управления по высокоскоростным
каналам связи координатной информации от первичных и вторичных
радиолокационных комплексов (РЛК) и автоматических радиопеленгаторов
(АРП);
сбор, обработка и трансляция в центр управления метеорологической
информации, поступающей от метеорадиолокаторов, пунктов зондирования
атмосферы и метеостанций;
сбор, обработка и трансляция в центр управления радионавигационной
информации, измеренной на бортах ВС и поступающей по каналам
автоматического зависимого наблюдения;
сбор информации о планах полетов, поступающей в систему
автоматически по наземным каналам (авиационная наземная сеть передачи
данных и телеграфных сообщений – АНС ПД и ТС), телефонам и
радиоканалам от ВС с ручным вводом в систему, ее обработка и
распределение по рабочим местам; автоматический и ручной ввод в
автосопровождение ВС по информации первичных и вторичных
радиолокаторов; хранение в системе стандартных, пассивных и текущих
планов полетов; формирование сводного суточного плана, печать элементов
плана; корректировка и рассылка текущих и суточных планов полетов по сек-
торам управления и взаимодействующим службам и системам; объективный
контроль работы технических средств центра управления и периферийного
оборудования; тренировка диспетчерского персонала ;документирование
радиолокационной, плановой и речевой информации и ее воспроизведение;
форматно-логический контроль информации, вводимой в систему
диспетчерами и операторами с помощью технических средств;
представление картографической и динамической радиолокационной
информации
на
индикаторах
воздушной
обстановки.
Решение
перечисленных задач возможно лишь при согласованной работе всего
многообразия технических средств, входящих в состав системы.
Комплекс программ технического управления и контроля предназначен
для автоматизации работы эксплуатационного персонала АС УВД. С его
помощью инженерно-технический состав обеспечивает круглосуточную
непрерывную работу диспетчеров центра управления полетами, т.е.
безотказность всех устройств, смонтированных на диспетчерских пультах,
всех источников измеренных данных о ВС и каналов связи с ними, а также
взаимодействие по вопросам организации воздушного движения со всеми
абонентами сети авиационной электросвязи. Соответственно, в функции
комплекса не входит решение теоретических проблем, однако все
необходимые для выполнения заданных требований по надежности
мероприятия, в том числе – периодическая профилактика, устранение
последствий сбоев и отказов – проводятся на базе известных математических
положений. В данном пособии мы лишь кратко напомним термины и
определения теории надежности, регламентированные.
Управление воздушным движением в системе высокого уровня
автоматизации осуществляется из единого центра. Комплекс аппаратуры
размещен в специализированных помещениях. В диспетчерском зале
установлены предназначенные для решения задач УВД диспетчерские
пульты (ПД) различных типов. Диспетчерские пульты смежных секторов
УВД в зале располагаются рядами в целях удобства взаимодействия и
создания благоприятных условий работы старших диспетчеров направлений,
а также для упрощения технического обслуживания ПД .
Радиотелефонные переговоры диспетчеров с экипажами ВС и между
диспетчерами осуществляются с помощью головных гарнитур, что
способствует значительному снижению шума в операционном зале.
Операционный зал отделан поглощающими шум материалами, а
кондиционеры
поддерживают
в
нем
заданный
микроклимат.
Автоматизированные
рабочие
места
диспетчеров
оборудованы
индивидуальным регулируемым освещением. Каждый тип ПД предназначен
для выполнения определенных функциональных задач и состоит из 1 – 3
АРМ, состав и компоновка оборудования которых обеспечивают
благоприятные условия для выполнения диспетчерским составом
функциональных задач УВД. Типы и количество ПД, входящих в состав
рассматриваемого образца системы. Комплекс программ технического
контроля и управления предназначен для поддержания деятельности
инженерного состава АС УВД, перед которым поставлена задача
обеспечения непрерывной безотказной работы системы. Вся аппаратура, в
том числе и диспетчерские пульты, должна круглосуточно выполнять свои
функции.
По
признаку
функционального
назначения
можно
классифицировать пульты на три категории: пульты УВД (в том числе,
тренажные); пульты организации потоков; пульты контроля системы,
включая контроль и управление аппаратурой центра.
Комплекс средств автоматизации технического управления и контроля
(КСА ТУК) объединяет аппаратурную и программную составляющие и
предназначен для поддержания целостности полной системы УВД. С его
помощью осуществляется управление согласованной работой всех ее средств
и непрерывного контроля их технического состояния. В полной
конфигурации системы обслуживания воздушного движения.
(ОВД) объектами программного контроля и управления являются
следующие
организационные, технические и математические средства.
1)Комплекс средств автоматизации управления воздушным движением.
2)КСА аэродромных командно-диспетчерских пунктов.
3)КСА планирования использования воздушного пространства (ПИВП):
• комплекс программно-технических средств (КПТС) ПИВП;
• средства автоматизации (СА) планирования воздушного движения
(ПВД) аэродромного диспетчерского пункта (АДП);
• СА ПВД местного диспетчерского пункта (МДП);
• СА ПВД командных пунктов государственной и экспериментальной
авиации, ведомственных командных пунктов.
4)Подсистема речевой связи:
• станция коммутации речевой связи (СКРС);
• оборудование доступа к сети и трансляции информации;
• автоматическая (учрежденческая) телефонная станция (УАТС);
• комплекс документирования речевой информации (КДРИ).
5)Комплекс средств передачи данных (КСПД).
6)Средства связных автоматизированных приемо-передающих центров.
7)Комплекс средств метеорологического обеспечения (КСМО).
8)Средства наблюдения:
• аэродромные обзорные радиолокаторы (ОРЛ-А), радиолокационные
станции обзора летного поля (РЛС ОЛП), трассовые обзорные
радиолокаторы (ОРЛ-Т), средства первичной и вторичной радиолокации
(ПРЛ, ВРЛ);
• АРП (совмещенные с РЛП и автономные);
• средства АЗН;
• система управления наземным движением.
9)Средства единого времени (СЕВ).
10)Подсистема защиты информации (ПСЗИ).
11)Выносные средства абонентских пунктов (ВСАП) в составе АС УВД:
• ВСАП гражданской авиации;
• ВСАП государственной и экспериментальной авиации.
12)Средства энергообеспечения (СЭО).
13)Средства радионавигации (СРН).
14)Собственные средства КСА ТУК, обеспечивающие самоконтроль и
восстановление системы при изменении условий работы (либо
информирование персонала о прекращении выполнения тех или иных
функций).
Типы диспетчерских пультов.
Управление воздушным движением в системе высокого уровня
автоматизации осуществляется из единого центра. Комплекс аппаратуры
размещен в специализированных помещениях. В диспетчерском зале
установлены предназначенные для решения задач УВД диспетчерские
пульты (ПД) различных типов. Диспетчерские пульты смежных секторов
УВД в зале располагаются рядами (рис. 2.2) в целях удобства взаимодействия
и создания благоприятных условий работы старших диспетчеров
направлений, а также для упрощения технического обслуживания ПД.
Радиотелефонные переговоры диспетчеров с экипажами ВС и между
диспетчерами осуществляются с помощью головных гарнитур, что
способствует значительному снижению шума в операционном зале.
Операционный зал отделан поглощающими шум материалами, а
кондиционеры
поддерживают
в
нем
заданный
микроклимат.
Автоматизированные
рабочие
места
диспетчеров
оборудованы
индивидуальным регулируемым освещением.
Каждый тип ПД предназначен для выполнения определенных
функциональных задач и состоит из 1 – 3 АРМ, состав и компоновка
оборудования которых обеспечивают благоприятные условия для
выполнения диспетчерским составом функциональных задач УВД. Типы и
количество ПД, входящих в состав рассматриваемого образца системы,
приведены в таблице Комплекс программ технического контроля и
управления предназначен для поддержания деятельности инженерного
состава АС УВД, перед которым поставлена задача обеспечения
непрерывной безотказной работы системы.
Вся аппаратура, в том числе и диспетчерские пульты, должна круглосуточно
выполнять свои функции. По признаку функционального назначения можно
классифицировать пульты на три категории: пульты УВД (в том числе,
тренажные); пульты организации потоков; пульты контроля системы,
включая контроль и управление аппаратурой центра. Рассмотрим
перечисленные категории подробнее. Пульт группы руководителя
полетовПД-6 состоит из трех рабочих мест:
руководителя полетов района (РПР);
диспетчера-оператора (ДО);
старшего диспетчера смены (СДС).
Используя оборудование пульта ПД-6, группа РПР осуществляет
руководство и контроль работы дежурной смены диспетчеров секторов УВД
и ГОП, взаимодействие с соседними диспетчерскими районами и органами
УВД, а также принимает решения по вопросам, которые не могут быть
решены
самостоятельно
диспетчерами
дежурной
смены.
Пульты
преднамеренно закрывающих диспетчеру обзор зала в целях сосредоточения
на обстановке в его секторе, пульт группы РПР открыт для обозрения
руководителем всей картины совместной работы подчиненных.
Пульт группы УВД на трассах ПД-5 состоит из трех рабочих мест:
РМ-1 – диспетчера радиолокационного управления (ДРУ);
РМ-5 – диспетчера процедурного контроля (ДПК);
РМ-2 – диспетчера-оператора (ДО).
Оборудование ПД-5 позволяет диспетчерскому составу этой группы
осуществлять непосредственное УВД на трассах и по маршрутам вне трасс.
Программный контроль аппаратуры диспетчерских пультов осуществляется
с помощью организационных мероприятий. В соответствии с графиком
проверки осуществляется переход группы УВД на резервный пульт с
приданием ему статуса основного, а освободившийся пульт выводится в
резерв. Пульт группы организации потоковПД-10 состоит из трех АРМ:
РМ-2 – диспетчера организации потоков (ДОП);
РМ-2-01 – диспетчера взаимодействия (ДВЗ);
РМ-2-02 – диспетчера-оператора (ДО).
С помощью оборудования пульта ПД-10 диспетчерский состав осуществляет
планирование
воздушного
движения
на
этапе
предварительного
планирования и контроль выполнения суточного плана на этапе
непосредственного УВД. Состав оборудования и его размещение на пульте
Пульт ПД-2 метеорологической группы состоит из двух рабочих мест:
РМ-3 – инженера-синоптика;
РМ-2-02 – оператора взаимодействия с вычислительным комплексом.
С пульта инженера-синоптика осуществляется взаимодействие метеогруппы
с диспетчерами центра управления и обеспечение диспетчерского состава
всей необходимой для УВД метеорологической информацией. В целях
обеспечения диспетчеров метеоданными с ПД-2 выполняется: сбор
метеорологической информации; контроль и корректировка поступивших
сообщений; формирование обобщенной метеорологической информации;
ввод метеоданных в ВК системы и ее вызов на ТЗИ и ИВО; оповещение
диспетчеров о наличии в районе ответственности РЦ опасных для авиации
явлений погоды; формирование информации для отображения на АРМ
диспетчеров; формирование ответов на запросы диспетчеров. Пульт
обучающей группы ПД-11 состоит из трех одинаковых АРМ-01. Отсюда
осуществляется обучение диспетчерского состава групп УВД работе в
автоматизированной
системе
и
восстановление
навыков
после
продолжительных перерывов в работе. Пульт ПД-11 совместно с тремя
пультами ПД-5 образует тренировочный модуль, предназначенный для
тренажа диспетчеров Пульт контроля состояния системы состоит из двух
рабочих мест – АРМ начальника смены и оператора. Пульт предназначен для
контроля и управления периферийным оборудованием системы «Стрела»,
радиолокаторами и пеленгаторами, документированием и воспроизведением
(включая распечатку) информации, поступающей с периферийного
оборудования и трактов передачи данных, для ее анализа при разборе
происшествий под реконфигурацией в данном изложении понимается
изменение исходной схемы соответствия пультов группы УВД нарезке
секторов воздушного пространства. Рассмотрим два основных типа
реконфигурации: функцию переключения основного пульта на резервный и
функцию объединения (разъединения) секторов системы. Пульты
диспетчеров в центре АС УВД жестко закреплены за секторами ВП. Решение
об их распределении в диспетчерском зале принимается на основе анализа
структуры системы. Как правило, по соседству оказываются пульты
взаимодействующих секторов, в которых наиболее часто выполняются
функции приема-передачи управления ВС. Считается, что визуальный
контакт способствует повышению качества совместной работы. Пульты
секторов, являющихся смежными согласно картографии, объединяются в
зале в линейки направления воздушного движения, и в каждой такой линейке
предусматривается резервный пульт на случай выхода из строя основного
пульта, а также для замены основного пульта на время проведения
профилактических работ. Переход на резервный пульт производится в два
этапа. Сначала основной пульт выводится из работающей системы в резерв,
затем в систему вводится резервный пульт, на который переходят
диспетчеры. Далее выведенный в резерв пульт переводится в автономный
режим работы, и для проведения восстановительных или профилактических
работ к нему приступает эксплуатационный персонал. Основная цель ПО в
этом процессе состоит в том, что бы диспетчер даже не заметил изменений,
произошедших на экранах во время смены пультов.
Для достижения этой цели КП технического контроля и управления по
каждому событию взаимодействия диспетчера с вычислительной системой
(изменение масштаба, вызов информации, активизация или исполнение
функций ввода) фиксирует состояние экрана и режима работы (комбинации
выбранных клавиш, щелчки «мыши» и т.д.). Текущее состояние сохраняется
до наступления следующего события, и при переходе на резервный пульт
воссоздается на нем автоматически. На отображение выдаются те же карты
структуры ВП (с сохранением масштаба и смещения центра), которые были
вызваны на основном пульте, те же списки полетной информации, те же
принятые на управление ВС, особые зоны, плановые маршруты и треки. Как
диспетчер не должен зависеть от расположения его рабочего места в зале, так
и функциональное ПО не должно перестраиваться на новый узел сети. С этой
целью в БД большинства систем организуются таблицы физических и
логических
номеров
устройств,
устанавливающих
связи
между
функциональным назначением устройства в решении задач УВД и реальным
пультом, рабочим местом, индикатором, с которыми взаимодействует ПО
при формировании картины воздушной обстановки, ответов на запросы,
принудительных оповещений и других операций. При выполнении первого
этапа функции перехода на резервный пульт эти связи аннулируются, и
соответствующий сектор оказывается исключенным из системы. На втором
этапе в действующей таблице связи логических и физических номеров
устанавливается новое соответствие исключенного сектора реальному пульту
УВД со всеми достижимыми ПО устройствами, и с этого момента все
контакты диспетчера с системой возобновляются на другом рабочем месте.
Все операции по переходу на резервный пульт документируются. Диспетчер
сообщает сменному инженеру о готовности к этому событию, и этот диалог
записывается с привязкой ко времени. Сменный инженер отключает пульт от
работающей системы с помощью функции «Вывод из системы», затем
включает под именем того же сектора ВП резервный пульт по функции
«Ввод в систему». За это время диспетчер пересаживается на новое рабочее
место и застает его в том же виде, в котором оставил прежнее.
Требование к программному обеспечению. Программное обеспечение
КСА ТУК должно обеспечивать решение следующих задач: контроль всех
элементов, отказ которых приводит к отказу элементов более высокого
уровня (без учета резервирования), с глубиной не ниже типового элемента
замены (ТЭЗ) для фонового режима и не менее чем до ТЭЗ для автономного
режима ;достоверность контроля (вероятность обнаружения неисправности)
– не ниже 0.98; отображение и ручной ввод информации о техническом
состоянии и режимах работы средств, не охваченных автоматическим
контролем (монитор, клавиатура, манипулятор «мышь» и др.); адаптация к
условиям конкретного образца АС УВД, модификация системы в целом и ее
отдельных элементов (комплексов, средств и т.п.); замена отдельных
технических средств на более совершенные, расширение функций за счет
дополнительной поставки оборудования и ПО; обеспечение модификации
АС УВД и ее элементов как в процессе поставки, так и при эксплуатации без
остановки функционирования; непрерывная круглосуточная работа системы
на всем протяжении ее эксплуатации; функционирование или отказ КСА
ТУК не должны оказывать отрицательного воздействия на выполнение АС
УВД своих основных задач; уровень надежности КСА ТУК должен
характеризоваться наработкой на отказ (То) и коэффициентом готовности
(Кг), значения которых должны быть не менее: То = 20000 часов, Кг =
0,999975; под отказом понимается событие, приводящее к невозможности
переключения вышедшего из строя основного средства (пульта, рабочего
места, канала передачи данных и т.п.) на резервное средство (пульт, рабочее
места, канал передачи данных и т.п.); для АДЦ и АКДП отказом считается
прекращение выполнения функций в течение времени более минуты, для
РДЦ – более двух минут, для КСА ПИВП и КСМО – более пяти минут;
настройка и регулировка аппаратуры в условиях эксплуатации с помощью
контрольных устройств; диагностирование и техническое обслуживание с
периодическим контролем аппаратных средств; тестовый, аппаратный
контроль и диагностика в автономном режиме с глубиной не менее чем до
ТЭЗ; защита информационных ресурсов от несанкционированного доступа,
от повреждения и искажения; регистрация и учет:
• входа (выхода) субъектов доступа в систему (из системы),
• результата попытки: успешная, неуспешная, несанкционированная;
• печать и электронное копирование информации КСА ТУК. исключение
возможности изменения задокументированной информации аппаратными
или программными средствами КСА ТУК; целостность и восстановление
данных в компьютерной памяти и на эк-36 ранах диспетчеров при
аппаратных и программных сбоях и отказах; защита данных от разрушений
при отказах и сбоях в электропитании; обеспечение непрерывной работы при
замене отказавших средств.
Функции технического управления и контроля.
Комплекс программ ТУК предназначен для решения следующих задач.
Задачи непрерывного контроля режимов работы и технического состояния
элементов АС ОВД, такие как:
• контроль режимов работы и технического состояния элементов АС
УВД, в том числе и средств ТУК, в автоматическом режиме;
•
автоматическая
индикация
текущей
конфигурации,
изменений
технического состояния и режимов работы АС УВД и ее элементов;
• раскрытие схемы модуля (пульта, РМ и т.п.) с отображением состояния его
компонентов;
• запуск тестов (в том числе дистанционный для элементов АС УВД
удаленных объектов), прием и индикация результатов отработки тестов;
• автоматический прием и индикация результатов местного контроля
состояния элементов АС УВД удаленных объектов, передающих
информацию о результатах контроля;
• контроль и индикация загрузки элементов АС УВД;
• контроль загруженности каналов передачи данных от периферийных
(удаленных) объектов АС УВД и средств взаимодействующих объектов.
Задачи управления режимами работы, техническим состоянием и кон-
фигурацией элементов АС УВД, включающие:
• управление техническими средствами АС УВД, в том числе и средствами
ТУК, как в автоматическом, так и в ручном режиме;
• автоматическая и ручная реконфигурация АС УВД и ее элементов
при отказах их зарезервированных средств;
• дистанционное включение (выключение) и управление режимами
Работы радиолокаторов , в том числе и контрольными ответчиками;
• запуск и перезапуск АС УВД и ее элементов;
• управление воспроизведением записанной информации с пульта
технического управления и контроля;
• обеспечение возможности выполнения основных функций по управлению
АС УВД с другого рабочего места системы при отказе пульта ТУК;
• исключение возможности назначения одного и того же сектора УВД
нескольким рабочим местам.
Задачи формирования и отображения в согласованной форме информации
функционального контроля системы:
• прием и отображение сообщений функционального контроля с при-
вязкой ко времени, имени элемента и программы-отправителя;
• формирование и печать системного журнала (сообщения функционального
контроля, пультовые операции технического персонала);
• выдача выборки системного журнала по заданным критериям – интервал
времени, тип сообщения, имя элемента (пульт, АРМ, канал передачи
данных и т.п.) – с возможностью отображения для просмотра и распечатки;37
• сбор статистических данных, расчет эксплуатационных показателей
надежности, формирование и выдача на отображение (печать) справки об от-
казах, сбоях, показателях надежности АС УВД и ее элементов.
Задачи документирования и воспроизведения обрабатываемой информации
о состоянии технических средств и программного обеспечения:
• документирование и воспроизведение информации функционального
контроля технических средств и ПО, о конфигурации АС УВД и ее
элементов, о пультовых операциях инженерно-технического персонала;
• регистрация (запись) информации, непрерывно и с привязкой к те-
кущей дате и времени в последовательности, соответствующей хронологии
возникновения событий;
• выдача и отображение информации о состоянии и конфигурации АС УВД и
ее элементов в интервале времени воспроизведения информации о
воздушной обстановке;
• представление записанной ранее информации в последовательности,
соответствующей хронологии ее поступления, на индикаторе, печатающем
устройстве;
• архивация информации с обеспечением долговременного хранения, а
также регистрация всех действий персонала АС УВД с этой информацией;
• хранение записанной информации не менее 30 суток.
Задачи диагностирования и тестирования средств АС УВД в автономном
режиме (выведенных из системы):
• автономное тестирование и диагностика всех технических средств с
глубиной не менее чем до ТЭЗ как с целью установления места
неисправности, так и для проверки работоспособности после их
восстановления;
• дистанционный запуск тестов контроля средств системы, прием и
индикация результатов отработки тестов.
Задачи обеспечения справочной информацией:
• обеспечение справочной информацией различных типов диспетчерского и
инженерно-технического персонала;
• ввод, хранение, корректировка (изменение и удаление), рассылка по
рабочим местам и представление (отображение и распечатка) текстовой,
табличной и графической справочной информации;
• импорт и экспорт справочной информации в формате НТМL.
Задачи обеспечения единого времени АС УВД:
• сопряжение и автоматическое получение информации единого времени от
средств единого времени (СЕВ);
• автоматическая привязка к СЕВ таймеров вычислительных средств;
• синхронизация вычислительных процессов в АС УВД и выдача на
отображение текущего времени в случае отказа СЕВ;
• обеспечение переходов через сутки и на зимнее/летнее время;
• при отказе СЕВ и средств ТУК единая синхронизация вычислительных
процессов в АС УВД, автоматическая привязка таймеров вычислительных
средств и выдача на отображение текущего времени должны осуществляться
в установленном порядке от средств других элементов.
Задачи получения информации о воздушной обстановке:
• отображение общей воздушной обстановки в зоне ответственности системы
от всех средств наблюдения (РЛС, АЗН);
• отображение информации о воздушной обстановке от любого вы-
бранного средства наблюдения (РЛС, АЗН) с возможностью отображения
предыстории (с выбором длительности) информации ПРЛ, ВРЛ, ПРЛ+ВРЛ,
АЗН в отдельности и совмещенное;
• обеспечение (по выбору технического персонала) контроля качества
РЛИ, поступающей от различных источников измерений;
• отображение пеленгов по выбранным каналам АРП;
• отображение карты секторов зоны управления;
• отображение воздушной обстановки выбранного сектора УВД (без
вмешательства в работу диспетчера);
• прослушивание с пульта технического управления и контроля речевого
обмена диспетчерского состава на любом рабочем месте (без вмешательства
в процесс УВД).
Задачи администрирования АС УВД и ее элементов:
• подготовка и модификация структуры воздушного пространства;
• модификация структуры АС УВД и ее элементов;
• администрирование базы данных;
• ввод и корректировка изменяемых параметров системы.
Задачи информационного обеспечения АС УВД:
• поддержка выполнения автоматизированных функций КСА ТУК;
• однократное, независимо от числа адресатов, формирование для рассылки
выходной информации одного и того же смыслового содержания;
• ввод, модификация и поиск данных по нескольким критериям;
• хранение, многоцелевое использование и произвольная последовательность
обработки данных, определяемая поступающими запросами;
• независимость описания данных от использующих их программ;
• независимость логической структуры базы данных от характеристик ее
реализации на физическом уровне;
• возможность изменения структуры и организации данных;
• использование стандартных средств описания типовых структур данных и
процедур их обработки;
• сохранение и восстановление основных массивов информации при сбоях
программного обеспечения и отказах технических средств КСА ТУК.
К основным массивам относятся системные константы и параметры
воздушного пространства (ВП), описанные в книге 1 данной серии:
• справочная информация об аэропортах, о типах воздушных судов (ВС) и их
модификациях, о парке ВС;
• описания воздушных трасс, точек, участков, границ РЦ, МДП и секторов
управления, запретных и опасных зон УВД, стандартных маршрутов прилета
и вылета и т.д.
Ведение баз данных осуществляется:
•
в
автоматизированном
режиме
путем
обмена
данными
с
взаимодействующими
системами,
которые
являются
источниками
информации;
• в интерактивном режиме на АРМ системного администратора на основании
поступающих данных, таких как поправки к Перечню воздушных
трасс, поправки к АИП (AIP – Aeronautical Information Publication – Сборник
аэронавигационной информации), НОТАМ (NOTAM – Notice to Airmen – из-
вещение для авиационного персонала) и т.д.
В целях обеспечения безопасности, регулярности и экономичности полетов
ВС в ГА практикуется составление планов использования воздушного
пространства. Процесс планирования распадается на ряд последовательных
этапов:
долгосрочный
(предварительный),
суточный
и
текущий
(краткосрочный). Завершающий этап – обеспечение диспетчеров плановой
информацией в процессе непосредственного УВД и автоматическое удаление
устаревших данных (об обслуженных полетах) по установленным критериям.
Общая задача оптимального планирования ИВП согласованно решается во
взаимодействующих центрах Единой Системы (ЕС) ОрВД Азербайджана
различного уровня.
Напомним, что таких уровней в иерархии системы четыре. На ее вершине
расположен Главный Центр планирования и регулирования потоков
воздушного движения (ГЦ ППВД). В соответствии с регламентирующими
документами, его основная задача состоит в оптимизации плана ИВП по рей-
сам, затрагивающим ВП нескольких зон полетной информации. ВП России
разделено по критериям пропускной способности и географического
положения на семь основных зон и четыре вспомогательные зоны полетной
информации . Отдельную зону представляет собой обособленный район УВД
Калининград с функциями зонального центра (ЗЦ). Это – второй ярус
иерархии оптимизации ИВП. Каждая зона делится в плане на несколько
районов УВД. Общее количество районных центров (РЦ) ЕС ОрВД в России
составляет. План ИВП, созданный в ГЦ, на уровне ЗЦ дополняется рейсами,
затрагивающими пространство нескольких РЦ. В подавляющем большинстве
случаев каждый район делится на секторы таким образом, чтобы
интенсивность полетов в секторах оказалась примерно равной и не
превышала бы допустимой нормы загрузки диспетчера. Это – третий уровень
иерархии ЕС ОрВД. Общее количество секторов РЦ ГА в РФ равно 282.
Юридическую ответственность за обслуживание полетов несут именно
диспетчеры секторов, осуществляющие непосредственное управление ВС.
Взаимодействие центров УВД ГА производится не только по ветвям
иерархии, но и – на этом уровне по горизонтали между смежными РЦ и
районами аэродромов (РА). Четвертый уровень планирования – аэродромные
диспетчерские пункты (АДП). Именно сюда поступают заявки пользователей
на ИВП, которые по согласованию с верхними уровнями включаются в
сводные планы РА, РЦ, ЗЦ и ГЦ. Цель этапа долгосрочного планирования
полетов состоит в максимальном удовлетворении сезонных потребностей
народного хозяйства и населения в авиаперевозках. Учитываются статистика
прежних лет и прогноз экономического развития, а также заявки
(представления) различных пользователей на выполнение специальных
заданий, в том числе, на полеты авиации всех ведомств по маршрутам вне
трасс и местным воздушным линиям (МВЛ). Осуществляются сбор и
обработка информации о предполагаемых объемах перевозок на полгода
вперед, составление и координация расписания. Согласуются мероприятия,
требующие специальной организации ВП. Разрабатывается долгосрочный
план ИВП, согласованный по ряду критериев (например, по дням недели).
Результат служит основой для проведения в последующем суточного
планирования воздушного движения (ВД) и учета интересов ГА при
распределении ВП.
Суточное планирование (СП) полетов – это процесс составления и
координации планов полетов на предстоящие сутки. Оно осуществляется на
основе:
• результатов долгосрочного планирования;
• дополнительных заявок на полеты вне расписаний;
• ограничений, связанных с другой деятельностью по ИВП;
• данных о прогнозируемом на предстоящие сутки состоянии ЕС ОрВД.
Цель СП – разработка согласованного со всеми заинтересованными
организациями, службами, а также пользователями ВП, бесконфликтного
плана ВД на предстоящие сутки. Результаты используются для проведения в
дальнейшем краткосрочного планирования. СП учитывает заявки на все виды
деятельности во вне трассовом ВП, включая маршрутно-трассовые полеты
военной авиации. Уже здесь проявляется естественная неравномерность
загрузки ВП, и можно перераспределять потоки ВД, чтобы сделать загрузку
если не равномерной, то хотя бы не превышающей допустимых пределов. На
этом этапе пики загрузки ВП достоверно обнаружить нельзя, так как
возможны внесения изменений в план на этапе краткосрочного
планирования; но можно рассчитать вероятность этих пиков исходя из
средних показателей по часовой интенсивности ВД.
Краткосрочное планирование – это процессы уточнения СП в ходе его
выполнения и нахождения бесконфликтных пространственно-временных
траекторий ВС в соответствии с реально складывающейся ВО. Цель этапа –
разработка и выдача пользователям ВП уточненных условий выполнения
полетов с учетом: как происходящих изменений СП и других видов
деятельности по ИВП, так и требований безопасности полетов, оптимального
«поглощения» каждого ВС в поток ВД, минимизации ограничений ВП.
Краткосрочное планирование выполняется на основе данных СП;
установленных ограничений на использование ВП; пропускной способности
элементов системы(аэродромов, трасс); информации о текущей обстановке
(полетной и метеорологической); поступивших изменений в действующий
СП. Отличительная особенность краткосрочного планирования состоит в
том, что здесь оперируют не средними величинами, а выбирают конкретные
рейсы для перераспределения загрузки ВП. При необходимости
эксплуатантам рассылают телеграммы с рекомендациями использовать
обходные маршруты, или неэкономичные эшелоны, или задерживать вылеты.
Каждый из перечисленных планов ИВП создается на основе заявок на полеты
Одной из важнейших фаз работы является перераспределение потоков ВС
для оптимизации плана ИВП по целевым критериям качества.
Применительно к России задача имеет большую размерность параметров:
• более 3000 пунктов обязательных донесений (ПОД);11
• более 5000 участков трасс, около 750 трасс;
• около 40000 возможных маршрутов полета;
• около двух тысяч в сутки заявок на полеты;
• до 800 изменений, вносимых за сутки в существующий план ИВП.
Общим для перечисленных этапов планирования является создание
модели ИВП для оптимизации ВД по целевому критерию эффективности. В
отличие от них, стратегия этапа непосредственного УВД состоит в
реализации оптимального плана с минимально возможными отклонениями. В
задачи ПО этого этапа входит сопоставление текущей обстановки с
запланированной (оптимальной) и оповещение диспетчерского персонала о
намечающихся расхождениях рассчитанного прогноза с фактической
ситуацией. КП обработки плановой информации исполняет эту функцию по
каждому рейсу в отдельности, сравнивая вычисленные параметры движения
ВС с измеренными, а также создает интегральные формы представления
полетных данных, отображая их на экране совместно с текущей
(наблюдаемой) ВО. Кроме того, по запросу диспетчеру предоставляется вся
информация, необходимая ему для принятия решений по УВД. Для
иллюстрации сказанного приведем перечень задач КП на этом этапе:
• активизация планов полетов;
• «привязка» конкретного плана полета к наблюдаемому ВС;
• корректировка планов по результатам измерений параметров ВС;
• отображение расчетного местоположения ВС (плановых треков) при потере
радиолокационного сопровождения;
• обработка команд и запросов диспетчеров;
• формирование списков входа, прилета, вылета и других;
• отображение плановых маршрутов в графическом и текстовом виде;
• ведение электронного графика «время-путь», формирование стрипов;
• оповещение диспетчерского персонала об отклонениях от плана
ИВП, о нарушениях пилотами норм эшелонирования, о предпосылках к
потенциальным конфликтным ситуациям и выработка рекомендаций по их
предотвращению.
Проблема планирования и регулирования потоков ВД в целях
повышения показателей качества УВД имеет многолетнюю историю , однако
до сих пор не найдено ее приемлемого решения. Специалисты располагают
компьютерными средствами определения загрузки элементов ВП в функции
времени суток, однако, вопросы перераспределения потоков (перевода части
рейсов с интенсивно используемых направлений на обходные маршруты,
переносы времени вылета и т.п.) по-прежнему принадлежат скорее
искусству, чем науке планирования полетов.
На практике зачастую подвергается сомнению сама постановка задачи
организации потоков на этапе СП. Специфика авиаперевозок такова, что
оптимальный по любому критерию план начинает устаревать и терять свою
эффективность с момента составления вследствие как изменения объектив
ной ситуации, так и воздействия человеческого фактора. Многократно пере-
носятся вылеты чартерных рейсов, по техническим и погодным условиям
задерживаются регулярные полеты, опасные метеорологические явления на
трассах
заставляют
отказываться
от
экономичных
направлений.
Кратковременные режимные ограничения подчас вводятся уже в процессе
реализации плана. Одновременно появляются срочные заявки на полеты вне
расписания. Подобные причины приводят к скептической оценке роли
оптимальной модели ИВП на предварительном этапе рациональной
организации ВД. Однако они же убедительно доказывают необходимость
такого инструмента на этапе текущего планирования, когда всплывают все
недочеты долговременного и суточного этапов. В ситуации, при которой в
считанные минуты нужно фактически заново создать план ИВП на
территории района или зоны, обоснованные предложения алгоритмов
организации потоков оказали бы серьезную поддержку диспетчерскому
персоналу.
Попытки математического обоснования эмпирических приемов и процедур
обеспечения равномерной загрузки ВП предпринимались
с помощью
методов теории календарного планирования (расписаний), теории очередей
(массового обслуживания), линейного и нелинейного программирования
(например, потоки в сетях).
Результаты, как правило, нивелировались большой размерностью задачи и
высокой чувствительностью методов к неизбежным флуктуациям значений
параметров. Теория очередей, достаточно популярная в сфере оценки
вероятностных характеристик потоков движения, вообще говоря, является
инструментом анализа случайного процесса, но не его синтеза и тем более
оптимизации.
Наряду с развитием строгих методов появлялись эвристические алгоритмы
решения задачи. Глубокое знание специфики управления потоками
позволяло авторам избавляться от несущественных ограничений и отсекать
заведомо тупиковые ветви поиска, что резко сокращало перебор вариантов в
процессе оптимизации. Однако обобщить процедуры на случай
произвольной структуры ВП и взаимного положения сотен управляемых
объектов не удавалось, и полученные результаты так и остались
талантливыми находками изобретательных профессионалов. Рациональным
ядром эвристики всегда выступал очевидный факт: оптимум любой
экстремальной функции (или его отсутствие) определяется совокупностью
текущих значений ее переменных (исходными данными). Строгая наука
находит его путем логического вывода (доказательства). Но если начальные
условия сгруппированы в адекватное задаче математическое отображение, то
решение (знание) можно извлечь единичным актом обращения к предикату
(отношению) поиска. В книге в систематическом виде изложены вопросы
теоретического обоснования методов оптимального планирования ИВП на
всех уровнях иерархии ЕС ОрВД и освещены принципы взаимодействия
диспетчеров УВД по плановой информации.
Планы полетов в автоматизированной системе.
Функция обработки предполетных планов полетов необходима системе для
автоматизированного согласования условий приема передачи ВС.
Предусмотрены следующие формы вызова на отображение хранящихся в
заданной строки в номер записи о плане в БД. Затем производится запрос
плановой информации, формируется и выдается на экран бланк вызван ного
плана:
• указанием (щелчком) курсором мыши трека воздушного судна на экране
индикатора воздушной обстановки;
• указанием курсором мыши строки любого списка на индикаторах группы
УВД и пультов руководителей полетов;
• заданием с помощью АЦК индекса строки любого списка на индикаторах
группы УВД и пультов руководителей полетов (РП) по функции «План по
индексу строки»;
• указанием мышью строки любого списка этапов предварительного и
текущего планирования на АРМ группы организации потоков;
• активизацией и выполнением функции «ВЫБОР» (задание с помощью АЦК
и выбор плана по номеру рейса);
• запросом плана по функции «ПОИСК» с АРМ планирования и УВД.
Для обеспечения вызова на экран любого плана с помощью указания
радиолокационного трека, отождествленного с плановой информацией, КП
планирования использует полученный от программ взаимодействия со
средствами отображения системный номер заданного трека. Далее по
взаимной адресной ссылке устанавливается соответствующий треку номер
записи о плане в БД, производится запрос плановой информации,
формируется бланк вызванного плана в формате ИКАО, который и выдается
на экран. На АРМ группы УВД и пультов РП любой план вызывается
указанием мышью нужной строки любого списка. КП планирования
пересчитывает ин в формате ИКАО. Кроме того, на индикаторах группы
УВД и пультов РП любой план вызывается заданием с помощью АЦК
индекса строки любого списка. По функции «План по индексу строки» КП
планирования преобразует указанный в строке индекс в номер записи о
плане в БД. После этого производится запрос плана, который и выдается на
экран. Для вызова любого плана с помощью строки любого списка АРМ
ГОП(и планирования вне трасс) по функции «ВЫБОР» КП планирования
использует заданный в строке темновой (не отображаемый в списке) номер
записи о плане в БД. По этому номеру производится запрос плановой
информации, формируется и выдается на экран бланк вызванного плана в
формате ИКАО. Для вызова на экран любого плана с помощью функции
«ПОИСК» КП планирования использует заданные в запросе критерии поиска
для определения номеров записей в БД о планах, удовлетворяющих этим
критериям, производит запрос плановой информации, формирует бланки
вызванных планов в формате ИКАО и выдает их на экран. Критериями
запроса индивидуальных планов полетов являются следующие поля
плановых сообщений:
• для поиска стандартных планов полетов по расписанию в библиотеке РПЛ –
номер рейса, наименования аэродромов вылета и назначения, дни недели
действия плана, срок действия плана;
• для поиска предварительных планов полетов ППЛ номер рейса,
наименования аэродромов вылета и назначения, дата полета планирования
пред полета и своего решения таким образом требуют из любого планового
списка. В списках (должна указываться в запросе не явно, а фиксацией этапа
планирования ,средством прямой функции «ЭТАП»);
• для поиска зарегистрированных планов полетов ФПЛ – номер рейса,
наименования аэродромов вылета и назначения. При вызове активных
планов полетов заполненный бланк плана полета должен содержать
предупреждающую надпись «План активный».
На рабочих местах групп планирования на трассах и вне трасс
обеспечивается отображение маршрутов планируемых полетов на фоне
картографии. Критерии поиска – номер рейса или указание курсором мыши
строки списка. Возможен вызов планового трека с дополнительным заданием
интересующего диспетчера значения имитационного времени.
Интегральные формы плановой информации.
Формирование списков различных этапов планирования. КП формирует и
выдает на отображение следующие списки этапов предварительного и
текущего планирования:
• сводный суточный план для центра УВД, в котором работает ПО;
• списки по известным системе аэродромам;
• списки по секторам системы;
• списки по навигационным пунктам (ПОД).
Каждая строка списка содержит необходимый минимум информации о
составляемом ею плане полета, включающий: номер рейса, аэродромы в
назначения, тип самолета с указанием категории спутной турбулентности,
полета, эшелон и время входа (либо пролета, вылета, посадки). Строки
списков располагаются на экране в порядке возрастания величины времени.
Задача формирования списков требует для тельных вычислительных
ресурсов. Даже использование современных вычислительных средств не
обеспечивает удовлетворительного времени ответа системы на запрос,
которое составляет несколько секунд. Для улучшения положения КП
планирования создает ИО воздушной обстановки, позволяющий достичь
немедленного (в пределах времени реакции человека) отображения любой
формы интегрального представления плановых данных.
Информационные образы создаются и преобразуются в реальном масштабе
времени на протяжении всей траектории эволюции системы по событиям
поступления, корректировки и удаления планов. Они построят, что запросы
интегральной плановой информации не требуют обращения к файлам БД, а
групповые запросы исходных планов полетов не организации поиска по
многим ключам, но содержат в себе явное указание (перечисление) номеров
записей, которые нужно прочитать с диска. При этом ИО занимают
компактную область памяти, не превышающую для РУВД по объему
нескольких десятков килобайт. Размер области линейно зависит от
количества исходных планов в БД. ИО обеспечивает непосредственный
доступ к индивидуальным планам полетов и выполнение функций ввода
сектору, по РУВД, ЗЦ и ГЦ (сводный СП), запрошенных на определение
строки обо всех полетах ВП в целом, так и его элементов включенный
интервал времени отображаются в строках начавшихся, продолжающихся и
завершающихся внутри этого интервала. Мониторинг показателей загрузки
как осуществляется по запросу с помощью прямой функции «ЗАГРУЗКА»,
а в меню всех форм интегрального представления плановой информации.
При ее выполнении отображается нужная гистограмма загрузки. Планы
отображаются как в табличном виде, так и в графическом. Статическая
графика строится в виде ломаной линии траектории полета, динамическая – в
виде плановой метки текущего положения на фоне полетной карты. Каждая
строка списка по РУВД содержит сокращенную информацию о плане од
следующем порядке (слева направо):
• статус плана – пассивный, пред активный, активный,
• обозначения аэродромов вылета (DEP) и назначения (ARR);
• номер рейса по плану;
• тип ВС, совершающего полет;
• расчетная высота и расчетное время входа в РУВД;
• перечень секторов РЦ по маршруту и времена входа в каждый;
• расчетное время выхода из РУВД;
• наличие конфликтов по плану полета, обнаруженных системой.
Щелчок мыши по строке, содержащей метку «К» в колонке конфликтов,
переводит экран в состояние отображения плана с таблицей .Состав
информации списка по сектору (рис. 3.23) – пояснительная надпись с полным
наименованием сектора УВД и кодом диспетчера, ниже нее собственно
строки, содержащие те же данные о планируемых рейсах, что список по
РУВД, за исключением признака участия в конфликтах и перечня
затрагиваемых секторов. Вместо них на отображение выдаются времена про
лета семи «горячих» точек сектора, т.е. семи пунктов, характеризуемых по
опыту эксплуатации системы наибольшей загрузкой рейсами. В районах с
малой и средней интенсивностью полетов предпочитают отображать в
списках по сектору времена пролета пяти «горячих» точек, а освободившиеся
две колонки использовать, как в списке по РУВД, для вывода на экран
моментов входа и выхода из сектора. Таким образом, вместо колонки
«секторы по маршруту», в список включаются пять колонок «расчетные
времена поисках секторов набирается не только из горизонтальных групп
искательных объединений всех типов, планируется по времени рейса,
времени вылета (посадки). Перечень «горячих» ПОД для отображения в КП
системных констант и параметров структуры ВП. Список по аэродрому
(строк, но – одновременно с этим – из трех вертикальных столбцов. Поле
списка построено как дерево, ствол которого един для полетов в РА, а ветви
разделяются в зависимости от значения на аэродроме или вылет. Левая
группа – строки прилетающих.
Центральная колонка – расчетные времена вылета или посадки на данном
аэродроме. Правая группа столбцов – строки о вылетающих ВС.
Соответственно, пояснительная надпись под панелью общей информации
распадается на три заголовка: «посадка (ARR)» в левой части, условное
наименование аэродрома в центре, «вылет (DEP)» справа. По аналогии со
списками полетов в пространственных элементах ВП, каждая строка
содержит:
• статус плана – пассивный, пред активный, активный, обслуженный;
• обозначения аэродромов вылета (DEP) для прилетающих ВС и назначения
(ARR) для вылетающих (откуда или куда направляется рейс);
• литерность рейса (цель полета);
• номер рейса по плану;
• тип ВС, совершающего полет;
• расчетное время посадки или вылета ВС.
Обеспечение плановой информации в АС УВД. Интегральные формы
представления плановой информации на этапе непосредственного
управления автоматически формируются и принудительно отображаются на
АРМ групп управления НТ и ВТ. Однако одновременное использование
всего разнообразия доступных форм (списков, электронных стрипов, «время-
путь») приводит к перегрузке экрана избыточной информацией и не
допускается в процессе реальной работы. Каждая форма представляется
инструментами ее запрета и вызова на отображение целиком или частично.
Обеспечивается формирование списков:
• входа в сектор и выхода из сектора;
• пролета пунктов обязательных донесений;
• прилета и вылета для аэродромов системы ;
• краткосрочных и среднесрочных конфликтных ситуаций.
Ограничения корректировки планов полетов. Планы полетов, попеременно
затрагивающих в своем движении ВП на трассах и вне трасс, создают
ограничения по доступу к содержащейся в них информации нескольких
степеней строгости. Как правило, такие планы относятся к ВС, не
принадлежащим ГА. Они поступают в ПО с аэродромов сектора вне трасс и
изначально предполагают ограниченный доступ к ним должностных лиц
трассового сектора. Совокупность таких планов классифицируется на три
категории:
• планы полетов, не затрагивающие трассовое пространство;
• планы полетов, маршруты которых пересекают трассы и МВЛ без выхода
на них (и без передачи управления диспетчерам ГА)
Повторяющиеся, предварительные и зарегистрированные планы. КП
планирования поддерживает санкционированный доступ к планам полетов
разных типов. Планы полетов по расписанию могут вводиться, подвергаться
корректировке и удалению только с рабочих мест ассистента группы
организации потоков с помощью функций НОВ.ПЛ и ПОИСК (подфункции
Мод.Пл)
Активные
планы
полетов
формируются
системой
из
предварительных и зарегистрированных. ПО поддерживает громоздкую
процедуру санкционированной модификации активных планов полетов,
учитывающую, что часть полета по старому плану уже выполнена, и
преобразованию может подлежать лишь оставшаяся его часть.
Обеспечивается защита активных планов полетов от сознательного или
непреднамеренного
несанкционированного
доступа
на
этапе
непосредственного управления. Корректировка планов полетов допускается
только с пульта той группы управления, ДРУ которой несет в данный момент
юридическую ответственность за указанные в них ВС. Тексты активных
планов могут вызываться на отображение другими должностными лицами
системы (с предупреждающей пометкой «План активный!»), с них можно
снимать копии, однако любая модификация таких ланов с других АРМ
отвергается системой. Отвергаются и попытки ввода функций с этих пультов.
По команде диспетчера ПО формирует плановый маршрут полета в виде
ломаной линии, исходящей из точки входа ВС в зону действия системы и
завершающейся в точке выхода из нее. Точка начала маршрута помечается
общим формуляром. Каждая контрольная точка траектории, кроме того,
характеризуется индивидуальным формуляром, содержащим параметры ее
пролета и наименованием. При активизации функции МАРШРУТ из
функционального или из всплывающего меню на экране появляется форма
для ввода ее параметров. При вводе функций диспетчеров, приводящих к
изменению времени или высоты пролета, отображаемые параметры
обновляются. Если активизирована прямая функция «Автоматическая
корректировка плановой информации по результатам радиолокационных
измерений», такое обновление выполняется по мере принудительного
«подтягивания» плановых параметров движения к фактически измеренным.
При модификации активного плана, по которому вызван на отображение
маршрут, последний также автоматически обновляется. В процессе приема-
передачи ВС из сектора в сектор по исполнении команды «Прием на
управление» маршрут должен принудительно сниматься с экрана индикатора
передающего сектора. При отмене плана полета (ручной или автоматической,
по истечении установленного времени после расчетного выхода самолета из
зоны управления или по исключении соответствующей строки из списка
потерь) ПО также снимает отображаемый маршрут с экрана. Кроме
автоматического снятия с отображения, обеспечивается его ручное гашение
по команде «Отмена маршрута по плана на экране появляется форма для
ввода параметров, имеющая тот же вид». Если в поле «Индекс строки
списка» введена буквенная комбинация«ВСЕ», то с экрана одновременно
снимаются все отображаемые маршруты. Вызов трека осуществляется
активизацией функции «Трек по плану» и указанием соответствующей
строки списка. Другая возможность – ручной набор индекса строки списка
входа (выхода, ожидания, потерь). Аналогично производится ручная отмена
планового трека. Вызов планового трека при наличии радиолокационного
сопровождения блокируется. На отображение выдается только одна форма
представления информации о ВС из трех возможных, перечисленных в
порядке приоритетности:
• радиолокационный трек;
• плановый трек;
• строка списка потерь
По запросу диспетчера формируются плановые треки ВС в виде специальных
символов с линией связки и формулярами сопровождения (ФС). Как и
радиолокационный, плановый трек дополняется предысторией, а при
активизации соответствующих прямых функций – кодом диспетчера и
вектором экстраполяции. При обращении к функции ТРЕК из
функционального или из всплывающего меню. Отображение планового
маршрута борта 85178 и планового трека борта 42365 на АРМ ДРУ, полета
навигационного пунктаматическая корректировка плановой информации
радиолокационных измерений" переводит ПО в режим плановой траектории
фактическим параметра и для вызова маршрута. Левое поле без доступа
содержит наименование функции. Следующее поле предназначено для
задания индекса строки списка по нужному плану, которое можно
осуществить вручную, либо указанием курсором мыши нужной строки
любого списка. КП планирования производит контроль поступающей
информации. Если индекс строки задан ошибочно по несуществующему
плану, то ввод отвергается с выдачей на экран диагностического сообщения
"НЕТ ПЛАНА". Если указанный план существует, но следующее по нему ВС
управляется
другим
диспетчером,
то
выдается
сообщение
"НЕПРАВИЛЬНАЯ ССЫЛКА". При вводе функций диспетчеров,
приводящих к изменению времени, маршрута, скорости или высоты полета,
параметры движения ВС автоматически обновляются в ФС планового трека.
В процессе приема-передачи ВС из сектора в сектор, по исполнении команды
«Прием на управление», плановый трек принудительно снимается с экрана
индикатора передающего сектора. При отмене плана полета (ручной или
автоматической, по истечении установленного времени после выхода
самолета из зоны управления) отображаемый трек также снимается с экрана.
Кроме автоматического, предусматривается его ручное гашение по команде
«Отмена трека по плану». Вызов трека осуществляется активизацией
функции «Трек по плану» и указанием соответствующей строки списка.
Другая возможность – ручной набор индекса строки списка входа (выхода,
ожидания, потерь). Аналогично производится ручная отмена планового
трека. Вызов планового трека при наличии радиолокационного
сопровождения блокируется. На отображение выдается только одна форма
представления информации о ВС из трех возможных, перечисленных в
порядке приоритетности .
В будущем предоставление полетной информации для целей
планирования будет более постоянным процессом по сравнению с
сегодняшним днем. В то время как сейчас эксплуатант воздушного судна
может представить единственный план FPL, в будущем эксплуатант будет
направлять дополнительную информацию о полете по мере приближения
вылета и в течение полета. Некоторая часть этой информации известна
заранее с относительной определенностью (например, аэропорт вылета и
прибытия), другая информация будет более известна ближе к вылету
(например, маршрут полета, расчетное время полета по маршруту), а
некоторая информация может динамически меняться в ходе всего полета
(например, расчетное время вылета, согласованная траектория).
Поскольку ожидается, что процесс, связанный с полетной информацией,
будет осуществляться на постоянной основе, требования к предоставлению
информации будут определяться событиями. Они могут включать такие
события, как наличие важных данных (например, метеорологической
информации),фиксированное время до запланированной буксировки, выдача
диспетчерского разрешения или изменение сферы ответственности. Одним
из примеров требования к предоставлению информации является требование
перед вылетом: пользователь воздушного пространства должен представить
информацию, необходимую для обеспечения аварийного обслуживания. На
протяжении всего процесса обеспечения полетной информации различные
участники будут взаимодействовать с системой FF-ICE. Участники будут
меняться согласно графику предоставления полетной информации, при этом
на более ранних этапах будут задействованы функции более стратегического
характера (DCB), а позднее – функции более тактического характера
(например, TS и CM),деятельности, связанные с событиями, затрагивающими
отдельно взятый рейс.
Первоначальная информация может быть предоставлена в любой момент
временных рамок.
Например, различные пользователи воздушного пространства могут иметь
различные горизонты планирования. Указанная первоначальная информация
будет представлена через назначенный пункт входа поставщику ASP,
который обычно обслуживает пункт вылета рейса.
Некоторые ASP могут охватывать множество POE, а некоторые ASP могут
обеспечивать прием первоначальной полетной информации через пункт
ввода, не связанный непосредственно с пунктом вылета рейса. Достижению
четкости в отношении ответственности за информацию способствуют
журналы контроля информации.
Постоянный процесс полетной информации можно также описать в
контексте временных рамок соответствующих взаимодействующих видов
деятельности, осуществляемых различными участниками.
В этих временных рамках используется язык, взятый из Глобальной
эксплуатационной концепции ОрВД, и в них иллюстрируется время, когда
применяются компоненты концепции для обеспечения отдельно взятого
рейса.
Предоставление уведомления о намерении за длительный срок вперед,
когда это возможно, соответствует Глобальной эксплуатационной концепции
ОрВД, которая призывает пользователей заблаговременно предоставлять
информацию о намерении в целях выявления дисбаланса. Заблаговременная
информация о намерении может также использоваться для операций в
аэропортах,
военных
операций
и
получения
разрешения
для
дипломатических миссий. Это может быть осуществлено вплоть до года
вперед перед вылетом, и в этот момент нет необходимости предоставлять
всю информацию для планирования рейса. По мере приближения данного
рейса и повышения уровня надежности указанной информации могут быть
заполнены дополнительные поля информации.
В результате планирования миссии AUO пользователи воздушного
пространства с большим горизонтом планирования предоставляют тот тип
информации, который обычно встречается в графиках в настоящее время
(например, пункт отправления, пункт назначения, тип воздушного судна и
расчетное время прибытия/вылета). Информация о многих рейсах
используется в качестве составной части стратегического DCB для
совместного определения приемлемых графиков, чтобы обеспечить уровень
характеристик (включая пропускную способность), согласующийся с
предполагаемым спросом. Полученная информация будет использована для
целей AOM, планирования операций AO и выдачи разрешений на
использование воздушного пространства.
Ближе к началу производства полета система ОрВД имеет доступ к более
точной информации для планирования, такой как данные о метеоусловиях,
наличии конкретного типа воздушного судна, ветрах, спросе на ресурсы,
перерывах в работе оборудования и требованиях в отношении зон
проведения военных операций. AO могут обеспечить прогнозы по
пропускной способности аэропортов и конфигурациям. AOM может принять
соответствующие меры реагирования на эти обновленные условия
(например, конвективная погода, военная деятельность).
В результате получения этой информации из более точных источников
AUO дорабатывают ранее переданную информацию и представляют новую
информацию, которая ранее не была известна. К таким примерам относятся:
a) уточненный прогноз времени вылета после того, как стал известен статус
прибывающих воздушных судов;
b) уточненное расчетное время полета по маршруту после того, как стала
известна информация о ветрах;
c) точная информация о типе воздушного судна, которое будет
использоваться, и функциональных возможностях рейса;
d) точная информация о желаемом маршруте полета для учета ветров и
избежание сегрегированного воздушного пространства, а также зон
конвективных метеоусловий;
e) знание информации, необходимой для генерирования желаемых
четырехмерных (4D) траекторий.
Корректировка планов полета.
Планы полетов, попеременно затрагивающих в своем движении ВП на
трассах и вне трасс, создают ограничения по доступу к содержащейся в них
информации нескольких степеней строгости. Как правило, такие планы
относятся к ВС, не принадлежащим ГА. Они поступают в ПО с аэродромов
сектора вне трасс и изначально предполагают ограниченный доступ к ним
должностных лиц трассового сектора. Совокупность таких планов
классифицируется на три категории:
• планы полетов, не затрагивающие трассовое пространство;
• планы полетов, маршруты которых пересекают трассы и МВЛ без77
выхода на них (и без передачи управления диспетчерам ГА);
• планы полетов с входом и сходом с трассы или МВЛ с передачей
непосредственного управления полетом трассовому диспетчеру
Активные планы полетов формируются системой из предварительных
и зарегистрированных. ПО поддерживает громоздкую процедуру
санкционированной модификации активных планов полетов, учитывающую,
что частьполета по старому плану уже выполнена, и преобразованию может
подлежать лишь оставшаяся его часть. Обеспечивается защита активных
планов
полетов
от
сознательного
или
непреднамеренного
несанкционированного доступа на этапе непосредственного управления.
Корректировка планов полетов допускается только с пульта той группы
управления, ДРУ которой несет в данный момент юридическую
ответственность за указанные в них ВС. Тексты активных планов могут
вызываться на отображение другими должностными лицами системы (с
предупреждающей пометкой «План активный!»), с них можно снимать
копии, однако любая модификация таких планов с других АРМ отвергается
системой. Отвергаются и попытки ввода функций с этих пультов.
Исключения составляют рабочие места принимающего сектора в те
промежутки времени, когда на их экраны уже принудительно выданы строки
списков входа и списков пролета точек входа. После согласования условий
приема-передачи любой из участвующих диспетчеров может ввести
согласованные условия в систему. ПО автоматический, по прерыванию от
таймера, переход подсистемы планирования через 0 часов. Функционально
задача
состоит
в
преобразовании
плановой
информации
этапа
предварительного
планирования
в
информацию
этапа
текущего
планирования и в создании нового сводного суточного плана полетов на
следующие сутки. Общая задача складывается из двух подзадач, которые
решаются последовательно. Непосредственно с наступлением новых суток,
сводный суточный план ИВП, сформированный в прошедшие сутки,
преобразуется в сводный текущий план новых суток. В новом сводном
текущем
плане
при
этом
сохраняются
индивидуальные
планы
незавершенных полетов ВС, находящихся под управлением системы, а также
планы как уже обслуженных, так и несостоявшихся рейсов, срок
автоматического удаления которых из БД по критериям времени еще не
наступил. Согласно технологии автоматизированного УВД, такие планы
должны присутствовать вследствие чего процедура преобразования
исполняется в один шаг, без логического анализа индивидуальных планов
полетов. Всем спискам этапа предварительного планирования присваивается
статус списков этапа текущего планирования. Индивидуальные планы, статус
этапа для которых определяется содержащейся в них датой полета, в
процедуре присвоения признака этапа не нуждаются. Перевод списков из
предварительного в текущий этап в известных системах отрабатывается как
фоновая задача в течении нескольких минут и связан с настройкой каждого
списка. Преобразование этапа планирования на ИО сводится к простой
переадресации гистограмм распределения загрузки ВП из одной области
памяти в другую и требует для своей реализации несколько миллисекунд.
Следующая подзадача состоит в создании нового СП – сводного
предварительного плана на следующие сутки. В «освободившиеся»
гистограммы информационного образа вносятся номера записей об
индивидуальных планах «полетов с переходом на следующие сутки», т. е.
полетов, начинающихся наступивших суток и продолжающихся в
следующие сутки. Кроме них, в новом предварительном плане ИВП
учитываются планы всех полетов текущих суток, срок удаления которых из
системы по критериям времени наступит в следующие сутки. Наконец, в
суточный план вводятся заявки на полеты вне расписания на следующие
сутки, поступившие в систему к 0 часов. По мере ввода в систему таких
заявок в течение наступивших суток система автоматически включает их в
сводный предварительный план, если они не содержат ошибок и отступлений
от технологии УВД. Значительное количество полетов, обслуживаемых
системой,
составляют
регулярные
рейсы
ВС
по
расписанию.
Предварительные заявки на такие полеты в центры УВД не направляются, и
при формировании СП необходимая информация о них извлекается КП
планирования из хранящейся в ПО автоматически, по прерыванию от
таймера, создает
до последовательного вызова на обработку всех
повторяющихся планов, одновременно удовлетворяющих трем требованиям:
• календарная дата (день года) следующих суток по своему значению
не меньше даты начала срока действия РПЛ – плана по расписанию;
• календарная дата (день года) следующих суток по своему значению
не превосходит даты окончания срока действия РПЛ – плана по расписанию;
• день недели следующих суток по свое значений дней недели действия РПЛ
– плана по расписанию.
Повторяющиеся планы полетов (РПЛ) хранятся в БД в рассчитанном виде
для сокращения времени их преобразования в индивидуальные
предварительные планы полета. Обработка такого представления сводится к
автоматическому заполнению отсутствующих в бланке РПЛ полей и
информационных групп и к замене специфических полей, например:
• замена кодовой комбинации поля 3 "Тип сообщения" РПЛ на ППЛ;
• формирование поля 8 "Статус и правила полета": лидирующий символ "И"
– признак полета по приборам для рейсов по трассам и МВЛ I категории, или
"Ж" – признак использования правил визуального полета для рейсов,
управляемых МДП; замыкающий символ "С" – полет по расписанию;
• заполнение поля 10 "Радиосвязное и навигационное оборудование"
комбинацией "С/Ц" – стандартное связное и навигационное оборудование;
• дополнение поля 16 наименованиями запасных аэродромов, если в системе
предусмотрена таблица соответствия аэродромов назначения запасным
аэродромам для конкретных направлений полетов ввод в поле
"Дополнительная информация" информационной группы "ДАТА" с
присвоением ей значения даты следующих суток в формате номер дня
месяца, номер месяца. Преобразованные планы фиксируются в БД в таблице
сводного СП, дополняя собой уже имеющиеся в ней планы, перешедшие на
следующие сутки в результате выполнения перехода через 0 часов.
Параллельно записи исходных планов, КП формирует ИО планируемой
воздушной обстановки, организует списки этапа предварительного
планирования и таблицы удаления из системы обслуженных планов по
критериям времени.
Перед началом процедуры активизации расписания формируется запрос
к БД для вызова всех РПЛ, срок окончания действия которых истек к
моменту наступления новых суток. Эти «просроченные» планы удаляются из
системы для сокращения объема просматриваемой информации. Процедура
активизации выполняется до установленного момента утверждения
суточного плана. В большинстве АС УВД в 21 час накануне планируемого
периода. Предпочтительно преобразовывать РПЛ в ППЛ заблаговременно в
течение предшествующих суток. В принципе, эту процедуру можно
осуществлять сразу вслед за организацией перехода через 0 часов. В этом
случае исключаются прецеденты повторной активизации расписания при
возможных перезапуска системы в течение новых суток. Всякая перезагрузка
включает в свою схему преобразование РПЛ в ППЛ на текущие и
последующие сутки с проверкой наличия в БД преобразуемых планов (и
блокировкой их повторного включения в сводный план).Если штатная
процедура по регламенту работы системы подключается не в самом начале
суток, то она окажется избыточной на ПЭВМ, перезапускавшихся ранее в
процессе работы.
Функция обработки пред активных планов полетов необходима
системе
для
автоматизированного
согласования
условий
между
взаимодействующими РЦ, соединенными наземными цифровыми линиями
обмена данными, а также при обслуживании бортов, оснащенных
аппаратурой АЗН, и для обмена данными между РЦ и аэродромами. В
первом случае КП планирования, согласно технологии УВД, выдает
диспетчеру принимающего сектора строку в список ожидая о предстоящем
согласовании условий приема-передачи ВС от РЦ. Строка появляется за 25
минут до передачи ВС под управление, если хотя бы один из
взаимодействующих диспетчеров управляет полетами в секторе вне трасс.
Если оба диспетчера осуществляют УВД в трассовом секторе, оповещение
происходит за 15 минут до передачи.
Во втором случае КП, помимо выдачи строки в список ожидания,
периодически посылает кодограммы запросов информации АЗН с целью
сеанс связи с бортом, оснащенным соответствующей аппаратурой. В третьем
случае
КП
планирования
обеспечивает
автоматический
перевод
зарегистрированных планов полетов (ФПЛ) в пред активном состояние
предоставленный интервал (25 минут) до расчетного времени ЕОБТ уборки
колодок и начала руления к месту предварительного старта. Эта процедура
производится на аэродромах, отображаемых на картах секторов РЦ, подхода
и АКДП для своевременного формирования списков вылета по этим
аэродромам.
Исходной посылкой для предварительной активизации таких планов
является их преобразование из ППЛ в ФПЛ. Если анализ поступившего в
систему ФПЛ показывает, что до расчетного времени вылета осталось не
более 25 минут, то в соответствующий список вылета, "привязанная" на
индикаторах воздушной обстановки к "своему" аэродрому. При наличии в
системе АРМ диспетчера АКДП (руления, старта ,посадки, круга) такая
строка появляется и в табличном окне дисплея этого рабочего места,
становясь объектом процедурного управления.
Если преобразование ППЛ в ФПЛ (или ввод ФПЛ при отсутствии
соответствующего ППЛ) происходит слишком рано, т.е. более чем за
установленный интервал до расчетного момента входа ВС в РУВД или до его
вылета, то соответствующая строка не формируется. Система «ждет» и
периодически (с темпом 1 раз в минуту) проверяет необходимость перевода
ФПЛ в пред активное состояние (выдача строки списка ожидания или
вылета).
Функция автоматического сопровождения активных планов необходима
системе для своевременного формирования и удаления плановой
информации о совершающихся полетах на индикаторах рабочих мест
диспетчеров групп УВД. Распространены следующие элементы функции:
• корректировка активных планов с выдачей и снятием строк списка входа в
затрагиваемых секторах при
• периодический, с темпом обзора антенны радиолокатора, расчет координат
планового положения ВС;
• отображение диспетчеру планового трека на фоне картографии с
предысторией, вектором экстраполяции, кодом диспетчера и ФС;
• формирование и обновление электронных стрипов;
• формирование и обновление электронного графика "время-путь
• сопоставление рассчитанных координат местоположения ВС с
измеренными средствами радиолокации или АЗН координатами;
• корректировка плановых параметров по результатам радиолокационных
измерений для ВС, управляемых с рабочих мест, на которых активизирована
прямая функция автоматической корректировки;
• выдача на индикаторы рабочих мест диспетчеров, на которых не
активизирована
прямая
функция
автоматической
корректировки,
оповещениях обнаружения расхождений плановых и измеренных параметров
движения ВС, превышающих установленные допуски;
• автоматическая пассивизация активных планов, отождествленных
локационной информацией, после исключения соответствующих строк.
Информационную
основу
организации
международных
и
национальных воздушных перевозок составляет обмен телеграфными
сообщениями о движении ВС. КП технического управления и контроля
выполняет функции поддержания взаимодействия системы с АНС ПД и ТС:
приема, маршрутирования, передачи и архивации сообщений; контроля
каналов авиационной электросвязи и очередей сообщений;передачи
поступивших телеграфных сообщений адресатам АС УВД:
• сообщений НОТАМ и АИП – лицам руководящего персонала;
• плановых сообщений – диспетчерам планирования полетов;
• метеорологических сообщений – подсистеме обработки метеорологической
информации;
• формирования и выдачи сообщений из центра управления полетами во
взаимодействующие органы УВД.
Техническому контролю и управлению подлежат аппаратно программные
средства согласования каналов АНС ПД и ТС с локальной вычислительной
сетью центра АС УВД. На вход согласующих устройств поступают по
низкоскоростным каналам телеграфные сообщения. Выходом является
размещенное в БД компьютерное отображение поступившего сообщения.
Программные средства обеспечивают :управление приемом каждого
сообщения и последовательности поступающих сообщений; преобразование
телеграфного кода в символы комплекса программ обработки сообщений;
анализ заголовка, адресной и информационной частей сообщений;
формирование заголовка, адресной и текстовой частей сообщений для
транзитных сообщений и для сообщений, направляемых в АНС ПД и ТС;
маршрутирование сообщений по прямым и обходным каналам; архивацию
поступивших сообщений с возможностью доступа к ним по критериям:
обозначение канала, категория срочности, дата и интервал времени приема-
передачи, интервал номеров телеграмм, отправитель телеграмм; контроль
работоспособности каналов связи, организуемый периодически с помощью
рассылки контрольных канальных сообщений, а также по событиям
обнаружения сбоев в получаемых сообщениях; контроль очередей на
передачу в соответствии с категорией срочности отправляемых сообщений;
сортировку поступающих сообщений по типам и автоматическую передачу
плановых сообщений комплексу программ обработки плановой информации.
Поддерживается обмен информацией при работе с телеграфными каналами
связи на любой из скоростей: 50, 100 Бод для международного телеграфного
кода МТК-2 или 100, 200 Бод для кода МТК-5 (КОИ-7). Описание каналов в
системе обеспечивает санкционированный доступ с целью его изменения без
перезапуска системы в целом (изменяемый параметр системы – ИПС). При
переходе на физический канал, обладающий другими характеристиками,
действующий канал выводится из конфигурации системы пультовыми
операциями, его параметры в описании изменяются вручную, в соответствии
с характеристиками коммутируемого нового канала, после чего он вводится в
систему вновь. Операция перехода документируется. Параметры физических
каналов описаны в системе как ИПС. При переключении на другие
физические каналы соответствующий логический канал выводится из
системы пультовыми операциями, далее производится перекоммутация на
новый физический канал, корректируются заложенные в системе параметры
описания этого канала, после чего он вновь вводится в систему. Прием,
обработка, хранение и передача информации по телеграфным каналам
обеспечиваются в круглосуточном режиме работы. Принимаются меры для
того чтобы при переходе на резерв сервера связи или обработки плановой
(метеорологической) информации не происходили потери принятых
сообщений. Выполняются функции краткосрочной (оперативной) и
долгосрочной архивации принятых и переданных сообщений с доступом к
ним по перечисленным выше критериям. Аналогично описаниям физических
каналов, в качестве ИПС представляются и дают возможность
санкционированного изменения основные входные и выходные маршруты
рассылки сообщений, а также адресные указатели узлов и абонентов АНС
ПД и ТС, за которые АС УВД несет ответственность. Обеспечивается
возможность реконфигурации технических средств для проведения
профилактических работ, диагностики и ремонта. Изменение режимов
работы и состояния технических средств не должно приводить к потере
сообщений или к перерыву во взаимодействии с АНС ПД и ТС. ПО АС УВД
обеспечивает возможность: подготовки сообщений для передачи в АНС ПД и
ТС; отображения и печати неформализованных сообщений для их
редактирования или принятия соответствующего решения; автоматическое
формирование и обработку принятых служебных и контрольных сообщений;
автоматический и по запросу вывод извещений о состоянии каналов связи и
работе оборудования; поиск по критериям и вывод запрошенных телеграмм
на экран и/или на бумажный носитель. Предусмотрено преобразование
сообщений из МТК-2 в МТК-5 и обратное преобразование. При наличии
абонентов, работающих с отклонениями от стандартного формата в пределах
допусков, предусмотрены процедуры автоматического преобразования их в
стандартный формат для дальнейшей7 рассылки в сети АНС ПД и ТС. ПО
дает возможность производить настройку (как на изменяемые параметры)
следующих характеристик каналов связи: режим работы (дуплексный,
симплексный, полудуплексный); скорость передачи (50, 75, 100, 200 Бод);
состояние канала (поток данных, открыт, закрыт, текст, открытие с
задержкой, закрытие с задержкой, отказ); обозначение (по приему и
передаче: первый символ – передающий центр, второй символ –
принимающий центр, третий – символ канала "А", Б" и т.д.); ожидаемый
номер телеграммы на приеме (от 000 до 999, если приходит более 999
телеграмм, то счет вновь начинается с 000); серия ожидаемых номеров (от 0
до 10); ожидаемый номер на передаче (от 000 до 999); серия ожидаемых
номеров на передаче (от 0 до 10); номер маршрута (последовательность
адресов рассылки), в который назначен канал; тип абонента (автоматический,
ручной); необходимость (да, нет) передачи сигнала разделения сообщений;
необходимость контроля получения канальных контрольных сообщений;
необходимость передачи канальных контрольных сообщений; необходимость
внесения в контрольные канальные сообщения информации о последнем
принятом и переданном сообщении; время работы (по расписанию или
круглосуточно); разрешение (да, нет) процедуры автоматического запроса
сообщений; контроль паритета (четный, нечетный, отсутствие контроля).
Обеспечивается возможность принудительного оповещения персонала
о нарушениях технического состояния (работоспособности) канала связи (об-
рыв на приеме и передаче, уровень искажений, отклонение тока от номинала
и т.п.). Поддерживается дисциплина попеременного обмена сообщениями по
каналу, работающему в полудуплексном режиме. При использовании АС
УВД в качестве узла АНС ПД и ТС обеспечивается пауза не менее 20 секунд
между окончанием приема (или передачи) предыдущего сообщения и
началом передачи следующего сообщения. При использовании АС УВД в
качестве абонента телеграфной связи пауза составляет 25-30 секунд. ПО
сопровождает в качестве изменяемых параметров с возможностью
санкционированного
доступа
для
их
корректировки
следующие
функциональные характеристики системы.
При использовании КАРМ ДРУ в качестве станции (узла) связи АНС ПД и
ТС в составе системы предусматривается автоматизированное рабочее место
(АРМ) оператора связи , оснащенное компьютером с клавиатурой и
дисплеем, телетайпом, аппаратурой громкоговорящей связи (ГГС) и
телефонной связью. Оператор связи имеет возможность работы с очередью
телеграфных сообщений и доступ к архиву для решения вопросов
корректировки служебной части телеграфных сообщений и отправления
служебных сообщений в сеть АНС ПД и ТС. Действия оператора по
корректировке, адресации и отправке сообщений документируются.
Требования
к
интерфейсу
ПО
с
диспетчерским
персоналом,
унифицированные для всех АРМ системы, ориентированы на привычную
любому
современному
специалисту,
независимо
от
профессии,
многооконную
схему
взаимодействия
человека
с
компьютером.
Инструменты взаимодействия снабжены главными, вспомогательными и
выпадающими меню команд, переключаемыми экранными формами,
возможностями вызова и ввода информации с помощью клавиатуры и
манипулятора типа «мышь». В настоящем изложении эти особенности не
обсуждаются, и текст построен на традиционной клавишной технологии
взаимодействия оперативного персонала с вычислительным комплексом.
В процессе приема телеграфного сообщения АС УВД накапливает
поступающую на вход информацию, анализирует телеграмму и проводит ее
дальнейшую обработку. В процессе приема должны обеспечиваться: чтение
знака из канала; определение (в процентах) его искажения; анализ каждого
знака на паритет; если паритет не совпадает с заданным для данного канала,
то знак должен заменяться символом * (2/10); установка тайм-аута 20 секунд
– максимальной суммарной паузы между знаками в процессе приема одного
сообщения, отслеживаемой системой; анализ знака на "SOH" (сигнал начала
сообщения) и установка таймаута 10 минут – максимального времени приема
одного сообщения, отслеживаемого системой; анализ знака на "STX" (сигнал
начала текста); анализ знака на "ETX" (сигнал окончания сообщения);
обработка конца сообщения по критериям: истек тайм-аут 20 секунд; истек
тайм-аут 10 минут; получен символ "SOH" или "ETX"; превышена
максимальная длина сообщения. При обработке конца сообщения
сбрасываются тайм-ауты 20 секунд и10 минут. Набор принятых символов не
считается сообщением, если содержит менее 30 знаков. В коде МТК-2:
чтение знака из канала; определение (в процентах) его искажения; установка
паузы 20 секунд между знаками; анализ символов на начало сообщения
(началом считается комбинация ЗЦ в холостом состоянии канала или ЗЦЗЦ в
рабочем состоянии) и установка тайм-аута 10 минут для приема сообщения;
анализ символов на окончание сообщения (комбинация НННН); обработка
конца сообщения по критериям: истек тайм-аут 20 секунд; истек тайм-аут 10
минут; получена комбинация НННН; превышена максимальная длина
сообщения; получена комбинация начала сообщения. При обработке
окончания сообщения сбрасываются тайм-ауты 20 секунд и 10 минут. Набор
принятых символов не считается сообщением, если содержит менее 30
знаков.
Накопленная в процессе посимвольного чтения телеграммы из канала
информация размещается в приемном буфере, выделенном данному каналу
на прием, или в общем буферном накопителе системы. ПО анализирует
служебную часть, в состав которой входят: заголовок сообщения; адресная
строка (строки); строка отправителя; сигнал начала текста; окончание
сообщения.
1. Первый шаг обработки – контроль формата с учетом допусков и
характеристик канала. Проверяются контрольные признаки приема
сообщения из телеграфного канала: наличие сигнала начала сообщения;
наличие сигнала начала текста; длинные сообщения, заданной для маршрута
или канала как ИПС; наличие сигнала конца сообщения; превышение
времени ввода (для местных абонентов).
2. Проверка наличия в сообщении комбинации аннулирования.
3. Построчный анализ частей сообщения: строки заголовка; адресной строки;
строки отправителя.
4. Построчный анализ сообщения
5. Анализ строки заголовка (первой телетайпной строки) состоит в поиске
обозначения канала и определении порядкового номера телеграммы по
каналу.
6. Анализ адресных строк начинается с определения границ адресной
информации с учетом возможности наличия укороченных адресных строк (в
зависимости от установленного для маршрута режима однострочного или
многострочного адреса). В адресных строках выделяются группы символов
между пробелами. Определяется наличие недопустимых символов в этих
группах и соответствие длины групп шести или восьми символам. В первой
адресной строке определяется указатель категории срочности. Анализ
следующей
телетайпной
строки,
начинающейся
цифрами
строки
отправителя, состоит в выделении групп символов, которые должны
удовлетворять следующим требованиям: длина первой группы должна быть
равна шести символам – первые два обозначают дату, третий и четвертый
часы, пятый и шестой – минуты начала передачи телеграммы отправителем;
вторая группа, которая является указателем отправителя, должна состоять из
шести или восьми букв; за указателем может следовать сигнал "Внимание".
Архивация сообщения. По окончании анализа служебной части сообщению
присваивается время поступления (всемирное координированное – UTC), и
оно записывается в архив. Далее телеграммы, удовлетворяющие критериям
выполненного анализа служебной части, передаются алгоритмам
маршрутирования сообщений. По телеграммам, поступившим с ошибками,
производятся перезапросы по схеме.
Алгоритм маршрутирования (поиск адресов рассылки) в АНС ПД и ТС
сообщений, поступивших без ошибок, использует маршрутную информацию
телеграммы, в состав которой входят:
указатель обходного пути в заголовке сообщения;
адресная строка, следующая за заголовком сообщения, в режиме
однострочного адреса (без учета укороченных адресных строк), или от одной
до трех адресных строк, следующих за заголовком сообщения, в режиме
многострочного адреса; номер входного маршрута для сообщения.
Маршрутирование проводится по адресным указателям (от одного до
девяти), содержащимся в адресной строке. Наличие указателя обходного
пути обязывает принять ответственность по доставке сообщения по каждому
принятому адресному указателю. При отсутствии указателя обхода для
определения ответственности для каждого принятого адресного указателя
используется номер входного маршрута.
Маршрутная информация ПО системы дополняет сведения, поступившие с
телеграммой. Маршрутирование сообщений проводится на основании
заложенного в БД маршрутного справочника, в котором хранятся данные,
предназначенные для определения по адресным указателям номера маршрута
для дальнейшей передачи сообщения и ответственности за указатель по
каждому входному маршруту.
Маршрутные справочники служат для упорядочения прохождения
телеграфных сообщений по каналам связи и разграничения ответственности
между взаимодействующими узлами сети за прием и передачу телеграмм для
каждого входящего и исходящего канала. Справочники состоят из «Списков
ответственности за прием телеграфных сообщений» и «Путевых списков
передачи телеграфных сообщений».
При получении нераспознаваемых сообщений или сообщений, содержащих
ошибки, ПО предпринимает действия по восстановлению искажений с
помощью перезапроса телеграмм у передающей станции, либо с помощью
персонала станции (оператора связи). Для организации перезапроса
используются служебные сообщения, автоматически формируемые системой
и архивируемые наряду с информационными. Формат служебных сообщений
соответствует общим требованиям. Служебные сообщения, формируемые по
поступившим сообщениям с недопустимыми отклонениями от стандартного
формата, адресуются отправителю сообщения (по строке отправителя) или
предыдущей станции (по обозначению передачи). Служебные сообщения,
формируемые в других случаях, также адресуются предыдущей станции или
отправителю. Служебные сообщения по телеграммам, поступившим на
русском регистре, составляются на русском регистре; по поступившим на
латинском регистре – на латинском. В служебные сообщения, формируемые
по полученному неформатному сообщению, вносится указатель категории
срочности из неформатного сообщения. В служебные сообщения других
типов вносится указатель категории срочности ФФ (FF). В служебное
сообщение, формируемое по обозначению передачи, в качестве адресного
указателя вносится главный адресный указатель маршрута. В служебное
сообщение, адресуемое по строке отправителя, в качестве адресного
указателя вносится указатель отправителя. В качестве указателя отправителя
служебного сообщения вносится собственный адресный указатель.
Формирование заголовка служебного сообщения, как и информационных
сообщений, производится непосредственно перед его передачей в канал.
Автоматизированное установление связи в канале после ее прерывания
производится с участием оператора. После устранения повреждения в канале
оператор формирует и отправляет служебное сообщение вида «ЛР», «ЛС» в
адрес абонента, с которым устанавливается связь. В тексте служебного
сообщения указываются номера сообщений: последнего принятого и
последнего переданного до прерывания связи. В качестве последнего
переданного номера указывается номер, присвоенный сообщению.
Служебное сообщение вида «ЛР», «ЛС» передается в телеграфный канал
первым и открывает маршрут для передачи. После получения указанного
служебного сообщения повторно передаются последние переданные до
прерывания связи сообщения, которые не были получены абонентом из-за
прерывания связи. При расхождении номера последнего принятого
сообщения с номером, указанным в служебном сообщении, с помощью
передачи следующего служебного сообщения запрашивается повторная
передача сообщений, не полученных вследствие прерывания связи в канале.
Текст служебного сообщения для запроса имеет следующий вид.
Автоматизированное прекращение и установление связи при работе по
расписанию производится системой в моменты окончания и начала сеанса
связи по инициативе абонента. Требование на установление или
прекращение связи передаются абонентом в виде служебных сообщений,
имеющих соответствующий текст:
СЖЦ>ГОТОВ>К>ПРИЕМУ<<= или
СЖЦ>КОНЕЦ>ПРИЕМА<<=.
Прекращение связи с абонентом, работающим по расписанию,
осуществляется на узле связи автоматически по получении от него
служебного сообщения «СЖЦ КОНЕЦ ПРИЕМА». При этом проверяется
наличие очередей сообщений на передачу соответствующему абоненту. Если
в очереди имеются сообщения, то передача сообщений категорий срочности
СС, ДД, ФФ, ГГ продолжается до тех пор, пока не будут исчерпаны очереди.
Далее передается служебное сообщение вида «ЛР», «ЛС» и дальнейшая
передача абоненту прекращается до момента получения требования на
установление связи. Опрос канала с целью приема из него информации
продолжается и на протяжении периода прекращения связи. На время
прекращения связи отменяется проверка получения контрольных канальных
передач из данного канала до нового установления связи. Действие обходных
маршрутов назначается автоматически, если они предусмотрены для данного
абонента в маршрутном справочнике. Оператору узла связи выдается
извещение о прекращении связи с данным абонентом и о назначении
обходных маршрутов.
Автоматизированное установление связи с абонентом, работающим по
расписанию, производится по требованию абонента. При этом должны быть:
возобновлены периодические контрольные канальные передачи и проверки
их получения; отменены обходные маршруты, предусмотренные для данного
абонента; отменены блокировки передачи в канал; первым сообщением
должно быть передано служебное сообщение вида «ЛР», «ЛС» с
обозначением передачи последних принятого и переданного сообщений в
предыдущем сеансе связи в течение текущих суток. В качестве последнего
принятого номера указывается номер, присвоенный сообщению. После
получения служебного сообщения вида «ЛР», «ЛС» абонент имеет право
начинать работу в новом сеансе связи. Автоматическое установление связи
абонентом при перезапуске узла связи после отказа осуществляется с
помощью формирования и передачи по всем каналам служебных сообщений
вида «ЛР», «ЛС», в тексте которых указываются номера последних принятых
и последних переданных до отказа сообщений по соответствующим каналам.
Номера сообщений указываются на основании восстановленных из архива
старших принятых и переданных номеров сообщений для каждого
телеграфного канала
При получении вышеуказанных сообщений ПО системы выполняет
повторную передачу запрашиваемых сообщений с новыми порядковыми
номерами. Повтор запрошенных сообщений с процедурным сигналом МИС
(MIS) выполняется автоматически, а повтор по запросам РПТ (RPT) – через
оператора связи. Все поступающие запросы, адресованные узлу связи,
необходимо выводить на печать вместе со справкой о результатах поиска в
архиве, инициированным полученным служебным сообщением. Система
обеспечивает рассылку формализованных сообщений по указанным
отправителем АРМ с помощью функции АДРЕС. При активизации функции
появляется форма для задания кода нужного АРМ. Одновременно выпадает
список рабочих мест, в очередь на которые допускается направление
плановой информации (таблица распределения сообщений). Код адреса
набирается вручную или переносится из выпавшего списка указанием
курсора мыши. Помимо сказанного, система обеспечивает возможность
оператора
сообщениями между должностными лицами диспетчерского
свободным текстом, набираемым вручную или формируемым из его списка
стандартной фразеологии УВД. В отличие от функции АДРЕС, данное
средство предназначено для сокращения речевого обмена с помощью
громкоговорящей связи или телефона при согласовании вопросов
взаимодействия. Таблица допустимых связей для него бывает более
представительной, чем для обмена плановыми сообщениями, и в предельном
случае охватывает по принципу «каждый с каждым» все АРМ системы КП
планирования автоматически формирует и направляет сообщение ППЛ/ФПЛ
непосредственно в сеть АНС ПД и ТС (или в очередь оператору связи) по
телеграфным адресам согласно при вводе:
• предварительных заявок на полеты вне расписания;
• зарегистрированных планов полетов с любого рабочего места (например,
АРМ аэродромного диспетчерского пункта – АДП). При модификации с
любого АРМ предварительных и зарегистрированных планов полетов,
затрагивающих ВП следующих по маршруту центру корректировке
ПЦХ/ЦХГ в очередь оператору связи или непосредственно в сеть АНС ПД и
ТС по телеграфным адресам. При отмене с любого АРМ предварительных и
зарегистрированных планов полетов, затрагивающих ВП центров ОВД по
маршруту, КП планирования автоматически формирует и направляет
сообщения об отмене плана ПЦН/ЦНЛ в очередь оператору связи или
непосредственно в сеть АНС ПД и ТС по телеграфным. При вводе в систему
функции ЦДН согласования изменений в плане полета с АРМ группы
организации потоков (например, ДОП) КП планирования автоматически
формирует и направляет сообщение ППЛ/ФПЛ непосредственно в сеть АНС
ПД и ТС согласно телеграфным адресам, указанным в четное время планов
полетов:
диспетчером, запросившим согласование при вводе с АРМ
диспетчера старта функции «Уточненное расчета вылета» (РЕТД – revised
estimated time of departure RETD) КП планирования автоматически
формирует и направляет по маршруту полета сообщение ДЛА о задержке
рейса. ДЛА поступает в очередь оператору связи или в сеть АНС ПД и ТС по
телеграфным адресам согласно, если уточнение связано с задержкой рейса
более чем на 20 минут.
Пропускная способность АС УВД. В общем случае пропускная
способность системы УВД буде зависеть от периода обновления, точности и
достоверности получаемой диспетчером информации, качества и формы
представления информации диспетчеру, надежности работы технических
средств АС УВД, . функциональных задач, решаемой системой УВД, числом
одновременно сопровождаемых системой ВС и вероятностью устойчиво
автосопровождения ВС. С учетом сказанного, учитывая, что общее число
функционально решаемых задач может быть равно у , выражение для
вероятное обеспечения пропускной способности сектора УВД можно
представит виде: РпМ=РОспО
1 - П(1 - cc0ja0jT0jKürjP0j)где Pn{no) - вероятность обеспечения заданной
пропускной способности по ВС, «о - относительное число одновременно
сопровождаемых
ВС, относительная вероятность
устойчивого
автосопровождения, относительная вероятность соответствия полученной
информации у'-му
определяемому параметру, crq,- - относительная
среднеквадратичная
погрешность
определения
у'-ой
координаты
местоположения ВС в пространстве, Го, - относительный период обновления
диспетчерской информации при решении у'-ой задачи, Koq - относительный
коэффициент готовности, Poj - относительная вероятность перекрытия
области пространства восприятия диспетчера пространством сигналов
Из формулы вытекает, что на вероятность P[j(n0) с точки зрения качества
работы PJ1C влияют три показателя: а0, a0¡, Г0 , если полагать, что
надежность обеспечивается наличием резервного комплекта технических
средств. Из этих трех параметров выделим cr0¡, так как этот параметр так или
иначе связан с параметром считается соответствующим установленным
требованиям.
Далее в работе анализируются вопросы эффективности функционального
использования PJTC ГЛ и устанавливается связь эффективности
функционирования АС УВД с эффективностью функционального
использования. Пусть количественное значение показателя качества
функционирования системы в виде вероятности /'(í, ) зависит от состояния
системы в момент времени t¡, тогда можно использовать мгновенные и
интервальные
показатели
качества
функционирования,
например,
мгновенные
показатели:
математическое
ожидание
качества
функционирования в момент времени t = Г,-: £(*;)= Л-/[р(?;)], и коэффициент
снижения качества функционирования -= 0 < 1, где Р0 - некоторое
наибольшее возможное значение качества функционирования, причем часто
принимают, что Р0 = const, соответствующее некоторой эталонной системе
(полностью работоспособной, с номинальными значениями всех параметров
и т.д.). Обратим внимание на показатель уровня снижения качества
функционирования. Для РЛС ГА практически любой обобщенный или
частный показатель качества функционирования будет величиной
вероятностной. Это связано с тем, что при функционировании любой РЛС
неизбежно наличие шумов и помех в радиоканале и в самой РЛС. Эталонная
радиосистема любого назначения может рассматриваться только как система,
функционирующая при малых уровнях шума. Поэтому, в отличие от
известных в литературе показателей, следует принять, что в данном случае
Р0
также
является
вероятностной
величиной,
а
поэтому:
В этом случае критерий качества функционирования может быть записан в
следующем виде:
3 = min(jMHi,.)]-A/[Po(i,-)]), /,еМ (2)
при условии, что ccj = const, j = 2,N, N - общее число показателей РЛС ГА,
где cij - другие показатели системы, не включающие в себя выбранный
показатель качества функционировании. Таким образом, качество
функционирования показывает, насколько данная РЛС ГА в данный момент
времени Г,- соответствует эксплуатационно-тактическим характеристикам,
заложенным в РЛС при изготовлении. В этом плане целесообразно ввести
показатели, которые характеризовали бы качество функционирования данной
эксплуатируемой системы по отношению к ней самой, если ее показатели в
результате определенных, технических и организационных мероприятий
превышают показатели известных систем. Такие показатели можно назвать
показателями эффективности использования системы. Близость данных
показателей
к
максимальному
значению
показывает,
во-первых,
целесообразность проведения тех мероприятий, при которых показатели
системы повышаются, во-вторых, дают оценку степени приближения
эксплуатируемой системы к оптимизированной (по определенным
критериям). Если среди перечисленных выше показателей качества
функционирования имеются абсолютные и относительные показатели.
Будем полагать, что эффективность использования по назначению какой-
либо системы или устройства (РЛС ГА, в частности) - это есть отношение
качества функционирования данной системы или устройства в определенных
условиях и возможно более высокому уровню функционирования,
достигаемому при оптимизации режимов ее работы, либо при модернизации
рассматриваемой системы или устройства. Это можно записать в виде Эм =
Рм (/,), где Эм - показатель эффективности использования РЛС ГА, Р-
показатель качества функционирования РЛС ГА в момент времени для
соответствующих
условий
эксплуатации,
Рм^ц)
-
то
же
для
оптимизированной или модернизированной системы. Главная задача
показателя
эффективности
использования
состоит
том,
чтобы
продемонстрировать уровень возможного совершенствовали системы на
основе известных достижений науки и техники, если выпускаемом
оборудовании эти достижения по каким-либо причинам не используются.
Можно ввести следующие показатели эффективности использования РЛС
ГА: 1.Средняя эффективность использования в момент времени г,-, т.«
отношение математических ожиданий, характеризующих среднее качеств!
функционирования эксплуатируемой и модернизированной РЛС где Рм{г,) -
качество функционирования модернизированной РЛС ГА в момент времени
.2.Средний коэффициент снижения эффективности использования РЛС
ГАгде - качество функционирования модернизированной РЛС ГА в момент
времени г,- при эталонных условиях эксплуатации. 3.Среднее квадратическое
отклонение эффективности использования. Повышение эффективности
использования РЛС ГА возможно обеспечить с помощью внедрения методов
радиополяриметрии, чему посвящается дальнейшее изложение материала.
Приводятся
основные
сведения
о
поляризационных
свойствах
электромагнитных волн, где показывается, что основной характеристикой
для РЛС ГА является матрица рассеяния облучаемого объекта. Кроме того,
рассмотрены вопросы поляризационного согласования приходящей
электромагнитной волны (ЭМВ) с антенной системой РЛС, где показано, что
целесообразно введение понятия «поляризационного шума» для оценки
влияния
поляризационного
рассогласования
на
показатели
функционирования РЛС. Во второй главе рассматриваются вероятностные
характеристики очищающих негауссовских частично поляризованных
радиолокационных сигналов при наличии негауссовских помех от предметов
в зоне аэродрома. Этот анализ необходим для получения основных
характеристик,
относящихся
к
введенному
в
первой
главе
«поляризационному шуму». Для проведения анализа была определена
вероятностная модель радиолокационного сигнала с учетом его
поляризационных свойств, формируемых группами блестящих точек с
детерминированной составляющей. Эта модель является обобщенной и
справедливой для широкого класса гауссовских и негауссовских сигналов.
Рассмотрена оценка параметров распределения эффективной поверхности
рассеяния (ЭПР) радиолокационной цели. Были получены выражения,
которые являются исходными при аппроксимации экспериментальных
гистограмм мощности отраженных радиосигналов с целью проверки
адекватности выбранной вероятности модели огибающей радиосигнала
результатам экспериментальных исследований. Получены вероятностные
характеристики огибающей смеси негауссовских частично - поляризованных
сигналов и помех от местных предметов в зоне аэропорта, в частности,
статистические
характеристики
огибающей
аддитивной
смеси
детерминированного сигнала и негауссовской помехи. Данные выражения
достаточно громоздки и приведены в диссертации, однако в ряде
рассмотренных частных случаях они могут сходиться к известным
распределениям, таким, как распределения Накатами, Райса и другим.
Полученные теоретические модели в большей степени отражают реальную
картину описания статистических характеристик радиолокационных
поляризованных сигналов, которые складываются при эксплуатации РЖ АС
УВД, чем используемые в настоящее время модели. Представленные
аналитические выражения для описания поляризационных свойств
радиолокационных сигналов могут служить основой для разработки
алгоритмов поляризационной обработки сигналов, направленных на
повышение эффективности функционирования РЛК Ас УВД, что, в свою
очередь, должно привести к повышению функционирования АС УВД в
целом. В третьей главе исследуются вопросы поляризационного подавления
отражений от местных предметов в трассовых РЛС УВД. В качестве
трассовых РЛС УВД рассматривались РЛС «Утес», «Утес - М», «Скала» и
другие. В последние годы все большее внимание уделяется разработчиками
радиолокационной техники устройствам управляемой поляризации,
обладающим большими возможностями для уменьшения вредного влияния
метеообразований и местных предметов на работу РЛС УВД. В РЛС
применяются устройства, создающие наиболее распространенные виды
поляризации "линия" и "круг". В режиме круговой поляризации
обеспечивается подавление сигналов от дождя порядка 15-20дБ, тогда как
проведенные исследования показывают, что для обеспечения хороших
рабочих характеристик обнаружения, сигналы 1 от дождя необходимо
подавить на величину порядка ЗОдБ.
Наиболее эффективным видом
поляризации, которую следует применять для подавления сигналов от
метеообразований, является эллиптическая поляризация излучаемого
сигнала. Форма капли дождя под действием сил гравитации приобретает вид
эллипсоида вращения, в связи с чем круговая поляризация оказывается менее
эффективной по сравнении с эллиптической, дающей подавление на 8дБ
больше. Устройства управляемой поляризации могут ослаблять отражения
от земных покровов примерно до 40дБ, но из-за шероховатости поверхности
и несовершенства РЛС обеспечивают величину подавления, не
превышающую 25дБ. Из этого следует, что в каждом конкретном случае
желательно иметь как можно больше информации о поляризационных
свойствах окружающих РЛС земных покровов и местных предметов. Эта
информация даст возможность усовершенствовать (или создать новую)
аппаратуру, использующую поляризационные эффекты, которая обеспечит
более высокие коэффициенты подавления мешающих отражений и улучшит
эффективность работы перспективных РЛС. На основании изложенного
можно полагать, что в перспективных РЛС должны использоваться
алгоритмы перестройки по поляризации. Такие алгоритмы перестройки по
поляризации позволят в наиболее полной степени использовать
потенциальные возможности, заложенные в поляризационных эффектах.
Величина практически реализованного подавления отражений от
подстилающих покровов и местных предметов в эксплуатируемых в
предприятиях гражданской авиации РЛС составляет 50-60дБ, что не
обеспечивает полного подавления отражений в ближней зоне РЛС. Именно
поэтому, тем более, важно использовать все возможности, которые может
дать поляризационная адаптация в РЛС. Для построения указанных
алгоритмов'
потребовалась
разработка
поляризационных
моделей
подстилающих покровов на основе использования матрицы рассеяния. В
четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследований по
определению поляризационных характеристик подстилающих покровов.
Описана методика проведения экспериментов для нахождения элементов
матрицы рассеяния подстилающих поверхностей и местных предметов.
Измерения проводились на типовой трассовой РЛС ГА в дециметровом
диапазоне длин волн. Прежде всего, представляли интерес статистические
характеристики элементов матрицы рассеяния, плотности и функции
распределения вероятностей. Для примера на рис. 1-3 показаны
соответствующие зависимости для диагонального элемента матрицы
рассеяния 5ц при различных объемах выборки, где V - объем выборки,
соответствующий 1440 значениям параметра на азимутальных углах 0° -
360°; К, - объем выборки, соответствующий 720 значениям параметров на
азимутальных углах 0°-100° и 280°-360°. К2 - объем выборки,
соответствующий 720 значениям параметров на азимутальных углах 100°-
280°.Анализ гистограмм и наиболее им соответствующих статистических
распределений параметров матрицы рассеяния подстилающих покровов
показывает, что даже при усреднении по всему сектору обзора (360°)
измеренные поляризационные характеристики достаточно компактно
группируются
вокруг
соответствующих
средних
значений.
Это
обстоятельство имеет важное практическое значение: достаточно
эффективные системы поляризационного подавления мешающих отражений
от местных предметов могут рассчитываться, исходя из полученных средних
значений элементов матриц рассеяния. Гистограммы и аппроксимирующие
их законы распределения показывают, что для элементов 5(1 и 522
характерно наличие двумодального, а иногда и трехмодального вида
распределения при объемах выборки У и У2, что свидетельствует, скорее
всего, о наличии однократного и двукратного видов рассеяния. При объеме
выборки К, распределение для 5И и 5,2 имеет унимодальный вид. Отношение
максимальных величин 5П и к минимальным при объеме выборки 1440
составляет =6 дБ. Резко отличается вид закона распределения для кроссового
элемента ; для него характерна унимодальность для объемов выборки V, К, и
У2, и очень мала ширина кривой плотности распределения.
Для
диагональных элементов МР характерно наличие сильной корреляции по
азимутальным углам независимо от объемов выборки. При этом спадание до
уровня 0,5 при объеме выборки У2 происходит при углах расстройки 15-20°,
а для объема выборки V даже при углах в 40-50° -нормированная
корреляционная функция не достигает уровня 0,7. Это говорит о наличии
постоянной составляющей, обусловленной фоном, т.е. отражениями от
земли. Были также получены необходимые статистические характеристики
для аргументов элементов матрицы рассеяния. Плотности распределения
этих аргументов носят унимодальный характер, причем для них характерно
практически полное отсутствие корреляции между соседними элементами
разрешения безотносительно к объемам выборки V, У], У2. Кроме того, были
получены плотности распределения и функции распределения степени
поляризационной анизотропии и полной ЭПР ст. Для полной ЭПР при
объемах выборки характерны одномодальные плотности распределения с
сильно разнесенными средними значениями 130 для К, и 300 - для У,. Это
привело к тому, что при объеме выборки V плотность распределения имеет
двумодальный характер. Степень анизотропности оказывается более
устойчивой к перемене выборки - значения степени поляризационной
анизотропности группируются около значения 0,8 при этом ширина
соответствующей кривой составляет величину порядка 0,2 (по уровню 0,5).
Полная ЭПР соседних элементов разрешения оказывается достаточно сильно
коррелированной при различных объемах выборки. Одним из возможных
подходов к описанию распределений на базе системы математических
формул является способ, основанный на отыскании семейства кривых
Пирсона, при помощи которого можно удовлетворительно представить
встречающиеся распределения. Каждое семейство распределений Пирсона
может быть получено из решения дифференциального уравнения вида — =---
сЬс.
у С0+С,х + С2х"
В конечном итоге задача сводится к рассмотрению уравнения: С0 + С,,г +
Сгх2 =0, корни которого зависят от дискриминанта Каждому значению
величины % соответствует определенное значение коэффициентов уравнения
и, следовательно, определенный тип кривой распределения, т.е. величина х
носит характер критерия. Три значения критерия х: X < 0 '> 0<х<1; X> 1 дают
три главных типа распределения. В Таблице 1 приведены рассчитанные
значения параметра % для нескольких параметров элементов матрицы
рассеяния, соответствующий
| тип
кривых
Пирсона, а также
соответствующий
им
вид
распределения.
При
этом
наиболее
"распространенным"
является
третий
тип
кривых
Пирсона
и
соответствующее
у
-
распределение
параметров.
Таблица
1.
Поляризационные статистические характеристики земной поверхности
Параметр Объем выборки Характеристики случайного процесса Тип- кривых
Пирсона Мат. ожид. Дисперсия Ср. кв. Асйм. Эксцесс. X
1.5,, К = 1440 6,23 4,02 2,01 0,74 0,84 18,96 ni (|z|>4)
У, = 720 7,64 3,60 1.90 -0,19 2,82 0,01 VII 1
У2 =720 4,21 0,47 0,68 0,44 0,12 -0,44
2.S,, V =1440 3,53 1,67 1,29 2,16 13,8 0.63 IV
У, = 720 4,22 1,66 1,29 2,21 18.8 0,45 IV
У2 = 720 2,84 0,72 0,85 4,34 36,4 5,14 III У>4)
3 .q Г = 1440 0,79 0,01 0,10 -3,14 24,0 1.54 VI
У\ = 720 0,77 0,01 0,11 -3,68 23,3 7,54 III (¡z\ > 4)
У2 = 720 0,80 0,01 0,08 -0,27 1,96 0,02 vn
4.a V = 1440 195,7 110,0 10,5 1,24 2,76 1,76 VI
Ух = 720 274,8 85,7 9,26 1,23 5,93 0,23 IV
У2 = 720 116,2 81,0 9,00 2,00 13,0 0,50 IV
Использование
критерия
Колмогорова
для
оценки
соответствия
эмпирического распределения теоретическому показало хорошее совпадение
результатов. Знание
законов распределения сигналов, отраженных от
подстилающих покровов, при различной поляризации сигналов позволяет
выбрать тот вид поляризации, который является наиболее "энергетически
выгодным" для данных условий, т.е. открывает возможность построения
систем, оптимизирующих соотношение сигнал/помеха, и, как следствие,
улучшающих тактические характеристики данной РЛ, что, в свою очередь,
повышает эффективность использования АСУВД. Полученные плотности
распределения
вероятностей
свидетельствуют
о
правомочности
рассмотрения негауссовской гипотезы для анализа поляризационных
характеристик радиолокационных сигналов, о чем говорилось во второй
главе. В пятой главе анализируются проблемы, связанные с возможностью
повышения
эффективности
процесса
УВД
путем
управления
поляризационным состоянием излучаемых радиоволн. Анализ теоретических
моделей и экспериментальных результатов показал, что для максимального
использования поляризационных свойств радиолокационных сигналов
необходимо непрерывно в процессе наблюдения за воздушными судами
управлять поляризационным состоянием радиолокационных сигналов. Ниже
поэтому рассматриваются и анализируются методы построения алгоритмов
изменения поляризационного состояния электромагнитных волн и, кроме
того, исследуются методы управления поляризационным контрастом между
различными радиолокационными целями. Можно предложить следующие
возможные алгоритмы обработки радиолокационных сигналов: 1.Излучение
на фиксированном линейном виде поляризации и одновременный прием в
поляризационном базисе: горизонтальная
поляризация - вертикальная
поляризация. 2.Излучение на фиксированном линейном виде поляризации и
последующее поляризационное усреднение флуктуации сигналов, принятых
на горизонтальную и вертикальную поляризации. 3 .Поляризационное
усреднение флуктуаций сигналов за время эллиптического сканирования
вектора поляризации антенны РЛС. 4.Поляризационное усреднение
флуктуаций сигналов за время линейного сканирования вектора поляризации
антенны РЛС. 5.Поляризационное усреднение флуктуаций сигналов за время
полного поляризационного сканирования (ППС) вектора поляризации
излучаемой радиоволны. Приведенные алгоритмы практически исчерпывают
возможные видь поляризационной обработки сигналов и позволяют на
основе единого
подхода оценить их влияние на вероятностные
характеристики
флуктуаций
сигналов,
определяющих
точностные
характеристики
PJ1C.
Заметим,
что
определение
вероятностных
характеристик флуктуаций сигналов с целью оценки эффективности
приведенных алгоритмов представляет собой сложную статистическую
задачу и приводят к интегралам, которые могут быть решены только
численными методами. В работе поэтому были использованы методы
имитационного моделирования. При моделировании предполагалось, что
собственные значения и 122 являются случайными величинами,
распределенными по закону Накагами, в котором параметры определяют
глубину флуктуаций и среднее значение мощности отраженного сигнала.
Собственные поляризации Y\ и У2 полагались равномерно распределенными
в интервале от -к! 2 до я!2, а разность фаз " равномерно распределенной в
интервале от -ж до п. Выбор распределен!« Накагами обусловлен тем, что
оно является частным случаем обобщенного негауссовского распределения,
полученного во втором разделе работы, и позволяют провести имитационное
моделирование с высокой точностью Анализ полученных результатов
моделирования показывает, что изменение соотношения интенсивностей
сигналов приводит к смещению флуктуаций в сторону точки с большей
интенсивностью.
При
этом
наблюдается
уменьшение
средне
квадратического отклонения (СКО) и увеличение математического ожидания
(МО). Первый алгоритм поляризационной обработки не дает в общем случае
выигрыша в точности определения радиолокационных характеристик по
отношению к режиму работы на линейном фиксированном виде
поляризации, который используется в настоящее время в PJIC ГА. В то же
время предложенные алгоритмы 2-5 поляризационного усреднения
флуктуаций сигналов оказывают существенное влияние на уменьшение МО
и СКО. Наиболее эффективным из них являются пятый алгоритм и
незначительно ему уступающий по эффективности четвертый алгоритм,
позволяющие уменьшить СКО более, чем в 2 раза. При этом эффективность
алгоритмов поляризационного усреднения зависит от соотношения
интенсивностей отражения и глубины флуктуаций принимаемых сигналов.
Наибольшая эффективность имеет место при одинаковой интенсивности
отражения, при которой наблюдается максимальные СКО ошибок
определения координат воздушных судов. По мере нарастания различий в
интенсивности
отражения
наблюдается
снижение
эффективности
усреднения. Так для четвертого алгоритма изменение отношения
интенсивностей отражения от 1:1 до 5:1 приводит к уменьшению СКО от 2,5
раз до 2,0 раз. Имеется в виду уменьшение СКО при использовании
поляризационного усреднения по отношению к случаю, когда такое
усреднение не используется. Уменьшение глубины флуктуаций сигналов
приводит также к снижению абсолютных значений СКО. Изменение глубины
флуктуаций в четыре раза вызывает для режима работы на фиксированном
виде поляризации изменение СКО в 1,5 раза. Таким образом, проведенный
анализ показывает, что алгоритмы поляризационного усреднения
флуктуаций сигналов позволяет существенно уменьшить их влияние на
точностные характеристики РЛС, т.е. аналогично повысить эффективность
процесса УВД. Одновременно в работе рассмотрены вопросы управления
радиолокационным контрастом, под которым для двух объектов понимается
отношение мощностей электромагнитных волн, отраженных от первого и
второго объектов соответственно. Показало, что для улучшения
радиолокационного контраста двух объектов целесообразно использовать
метод ортогонализации собственной поляризации приемной антенны и
поляризации волны, отраженной от нежелательной цели; поляризационно-
модуляционный
метод,
регулирующий
полное
поляризационное
сканирование ЭМВ; поляризационно-компенсационный метод, при котором
осуществляется компенсация помехового сигнала в одном из каналов путем
нахождения его в другом. В этой же главе выполнены оценки эффективности
функционирования АС УВД при использовании в РЛС методов
радиополяриметрии. На базе результатов, полученных в 1-й главе, было
показано, что вероятность выполнения АС УВД своих функциональных
задач (в частности, рассматривались 2 задачи) может быть представлена в
виде формулы
где кп, - коэффициент, оценивающий воздействия
«поляризационного шума», I = 1,2 , Ф(») - интеграл Лапласа. Придавая
различные значения параметрам и (с1ги)1 (в общем случае они все
различаются, для окончательного упрощения можем принять их равными
между собой), получим зависимость вероятности выполнения АС УВД своих
функциональных задач вследствие введения специальных мер по учету
поляризационных эффектов в РЛС наблюдения.
Анализ полученных
зависимостей показывает, что эффективность функционального применения
АС УВД может изменяться в зависимости от пределов изменения кщ и (с/ш);,
от 0 до 1. Однако это несколько формальный подход, т.к. при излучении
вертикально поляризованной волны в случае, если в антенну приходит
горизонтально поляризованная волна (и наоборот), приемная антенна вообще
не примет отраженный сигнал. На практике максимальные потери мощности
сигналов вследствие поляризационных эффектов могут быть более, чем в 2
раза,
по
отношению
к
излученной
мощности.
Отсутствовать
поляризационные потери не могут просто по физической природе
происходящих явлений, а поэтому в приведенной выше формуле
подкоренное выражение меняется в пределах от 0,95 до 0,82. Соответственно
выражение в скобках может меняться в пределах от 0,7 до 0,95. Таким
образом, в худшем случае на практике искомый параметр может оказаться
равным 0,8, в лучшем - 0,99. Это значит, что искомое отношение равно 1,21,
что вполне соответствует эксплуатационной практике Приведенное
рассмотрение завершает описание системных комплексов программ АС УВД
(управление информационной базой данных, вычислительным процессом
реального времени и техническими средствами), назначение которых состоит
в поддержании целостности и работоспособности системы а так же изучили
методы обработки автоматизированных систем.
Раздел III. Научная значимость. Аэронавигационное обслуживание
пользователей воздушного пространства
Обеспечения
пользователей
услугами
Аэронавигационные
карт,
производиться согласно международным стандартам.
Для аэронавигационного обеспечения полетов, каждая страна издает свои
государственные сборники, на основании которых разрабатывают сборник
аэронавигационной информации для экипажей ВС, выполняющих полеты по
международным воздушным трассам (МВТ). В СНГ это сборники с 1 по 10.
В настоящее время более точными и достоверными по информации и
лучшими по качеству изготовления являются сборники фирмы ‘‘Jeppesen’’,
пользование которыми разрешено экипажам СНГ.
Для планирования полетов необходимы карты планирования. По этим картам
можно выбрать оптимальный маршрут полета, определить потребную
заправку топливом, коммерческую загрузку. Такие карты издаются 3 – 4 раза
в год, масштаб таких карт 70; 75; 80; 132; 150 морских миль в дюйме, для
нижнего и верхнего воздушного пространства (ВП). Они охватывают
территории государств и континентов и по ним подбираются полетные карты
для непосредственного выполнения полета экипажем.
На карты планирования наносится следующая информация:
-
наименование воздушных трасс и их протяженность;
-
государственные границы;
-
радионавигационные точки;
-
основные аэродромы;
-
границы часовых поясов;
-
поправка к всемирному времени (UTC);
-
водные пространства;
-
треки.
Маршрутные карты содержат всю необходимую информацию по
международным
воздушным
линиям
(МВЛ),
радионавигационным
средствам, минимальным, максимальным высотам полета, воздушному
пространству, ограниченного использования, диспетчерским зонам и
районам полетной информации и т.д.
Маршрутные карты служат для инструментального самолетовождения и
подразделяются на маршрутные карты нижнего и верхнего воздушного
пространства, а так же комбинированные – верхнего и нижнего.
Карты нижнего ВП и комбинированные карты верхнего и нижнего ВП для
лучшего восприятия издаются цветными, карты верхнего ВП, как правило, не
цветные, но в последнее время также для лучшего считывания информации
могут быть цветными.
Карты нижнего ВП предназначены для полетов в нижнем ВП от уровня моря,
до эшелонов опубликованных на справочной (лицевой) панели карты для
каждого государства, это, как правило, эшелоны FL 195 – FL 245. Карты
выполнены в масштабе 5; 7,5; 10; 15; 20; 30; 40; 48; 60 морских миль в
дюйме.
Комбинированные
карты
предназначены
для
инструментального
самолетовождения всех типов ВС от уровня моря, до FL 460. Масштабы
такие же, как и у карт нижнего ВП, только начинаются с 20 морских миль в
дюйме. Карты, как правило, охватывают территорию государств с небольшой
аэронавигационной нагрузкой. Для реализации использования поверхности
карты, применяется разворот координатной сетки, а так же проекции карт в
другом масштабе. Карты нижнего ВП и комбинированные карты выполнены
с перекрытием листов за зоной перекрытия, которая публикуется в виде
условного обозначения. Информация на границах рамок может быть не
полной.
Карты верхнего ВП разработаны для полетов высотных самолетов от верхней
границы нижнего ВП, до верхней границы района полетной информации
(РПИ). Карты верхнего ВП выполняются в масштабах, что и
комбинированные карты, могут издаваться в более мелких масштабах: 132
морских миль в дюйме, 150 морских миль в дюйме. Зоны перекрытия на
картах верхнего ВП отсутствуют. На северной, южной, западной и восточной
рамках карт верхнего ВП в специальном символе (овале) опубликовано
каким листом карты необходимо пользоваться при выходе за рамки карты
(номенклатура карты и номер панели.
Листы маршрутных карт сплошные, благодаря чему обеспечивается
оперативное
отыскание
требуемого
маршрута
и
оперативное
местонахождение аэродромов, указанных в разделе ‘‘COMMUNICATIONS’’,
а так же информации, касающейся изменений относительно работы
радионавигационных средств (VOR, NDB, VOR/DME и др.), зон ограничения
полетов, наименований МВЛ и другой информации опубликованной в
сборнике ‘‘Jeppesen’’. Если нет других указаний, все путевые углы и
радиопеленги являются магнитными, расстояния на маршруте публикуются в
морских милях, высоты аэродромов – в футах над средним уровнем моря. В
странах, где принята метрическая система, расстояния на картах
публикуются в морских милях, километрах, а высоты – в футах и метрах,
время указывается в UTC (всемирное координированное время), если не
помечено LT – местное время (поясное). На маршрутных картах для полетов
по ППП рельеф местности не публикуется за исключением береговой черты
крупных озер, заливов, которая оттенена синим фоном. Номенклатура карт
состоит из обозначения листов и панелей (секций). Маршрутные карты,
авиационные карты Мира ИКАО составлены в комфортной конической
проекции Ламберта для широт от
0
0
до
0
80
, который разработал теорию
равноугольных конических проекций как для шара. Вид проекции и
параллели сечения указанны в левом верхнем или правом верхнем углу
карты. Вблизи параллелей сечения искажения минимальные, а по мере
удаления могут достигать до
0
4
при измерениях углов и до
%
4
при
измерении расстояния. Координатная сетка через
0
1
по истинным
меридианам, направление координатной сетки указано фирменным знаком.
Выбор необходимых карт ‘‘Jeppeson’’производим по сборным таблицам.
Раздел IV. Новые научные результаты. Совершенствование и
повышения эффективности автоматизированных систем Управления
Воздушным движением.
Создание нового поколения автоматизированных систем управления
воздушным движением (АС УВД) и комплексов средств автоматизации
обработки информации (КСА) стало возможным благодаря разработке новых
информационных технологий на базе современных программных и
аппаратных компьютерных средств. Научную базу разработок составляют
методы теории управления, наблюдения и обработки информации.
Возможности современных компьютерных систем позволяют реализовать
алгоритмы и программы как приложения фундаментальных математических
теорий, которые еще недавно были недоступны для использования в АС УВД
и по этой причине (как полагали разработчики информационных систем)
причислялись к категории абстрактных. Это относится в первую очередь к
двум ветвям математической теории управления наблюдения в условиях
неопределенности:
теории
дифференциальных
игр
и
теории
последовательных
статистических
правил
принятия
решений.
В настоящее время в единой системе организации воздушного движения
(ЕС ОрВД) проводится комплекс мероприятий по созданию укрупненных
центров управления воздушным движением (УВД).Центральным звеном
автоматизированных систем укрупненных центров УВД является подсистема
телекоммуникаций, которая обеспечивает трансляцию речевой информации
и передачу данных между территориально-распределенными пунктами и
объектами, в том числе обмен радиолокационной информации (РЛИ) между
радиолокационными позициями (РЛП), центрами УВД и диспетчерскими
службами аэропортов. В силу ограниченного периода актуальности данных
РЛИ, к процессу их передачи предъявляются высокие требования по
качеству обслуживания, особенно в части обеспечения приемлемого уровня
задержки. В настоящее время обмен данными РЛИ в автоматизированных
системах управления воздушным движением (АС УВД) ведется, в основном,
по выделенным каналам связи. В то же время в странах ЕС для этой цели на
протяжении последних 10 лет применяются иерархические сети с
коммутацией пакетов, которые, прежде всего, позволяют сократить
эксплуатационные затраты и сделать систему обмена РЛИ легко
масштабируемой и расширяемой. В свете решения задач создания
укрупненных центров УВД вопросы совершенствования телекоммуникаций в
настоящее время становятся все более актуальными для системы УВД.
Автоматизированные системы УВД относятся к классу сложных
иерархических систем. Для АС УВД можно сформулировать единый
критерий эффективности, а именно, обеспечение требуемого уровня
безопасности полетов ВС. Этот уровень безопасности полетов определяется
многими факторами, где одним из решающих является человеческий фактор
(экипаж и диспетчеры), но во многом безопасность полетов определяется
качеством
функционирования
АС
УВД.
Под
эффективностью
функционирования АС УВД будем понимать успешность выполнения
поставленной конечной цели управления в рамках имеющихся ресурсов, т.е.
успешность обеспечения заданного уровня безопасности полетов при
обеспечении требуемой пропускной способности системы. Мерой
эффективности функционирования АС УВД может служить обобщенный
векторный показатель в пространстве состояний системы. В качестве
показателя эффективности АС УВД в процессе ее функционирования примем
вероятность выполнения системой в заданный промежуток времени стоящих
перед ней задач на любом произвольном отрезке времени ее эксплуатации
преопределенных условиях окружающей среды в конкретной зоне
управления воздушным движением. Вероятность выполнения системой в
заданный промежуток времени
стоящих перед ней задач состоит из
произведения двух вероятностей: вероятности того, что безопасность
полетов находится на требуемом уровне при числе обслуживаемых ВС,
равном
и вероятность того, что пропускная способность зоны УВД
соответствует заданной.Воздействие технических средств УВД, включая
радиотехническое обеспечение полетов, влияет на эффективность
функционирования АС УВД только через вероятность обеспечения
требуемой пропускной способности, определяемой за тот же промежуток
времени. Для проводимого в работе рассмотрения интерес представляет
только уровень технической оснащенности радиолокационными средствами,
т.к. подавляющее количество информации, которое поступает к диспетчеру,
составляет именно радиолокационная информация .В этой связи
целесообразно определить взаимосвязь вероятности: обеспечения заданной
пропускной
способности
сектора
УВД
характеристиками
РЛС,
обеспечивающих работу АС УВД. В общем случае пропускная способность
системы УВД буде зависеть от периода обновления, точности и
достоверности получаемой диспетчером информации, качества и формы
представления информация диспетчеру, надежности работы технических
средств АС УВД, численных. функциональных задач, решаемой системой
УВД, числом одновременно сопровождаемых системой ВС. Одним из
примеров новых автомоатизированных систем является КСА УВД
«Галактика». Назначение Комплекс средств автоматизации управления
воздушным движением (КСА УВД) «Галактика» представляет собой новое
поколение автоматизированных систем и предназначен для центров УВД с
малой, средней и высокой интенсивностью полетов .Состав и функции КСА
УВД «Галактика» построена на основе отдельных программных
компонентов, обменивающихся информацией на стандартных протоколах,
что позволяет использовать функции, необходимые Заказчику, и сопрягать
различные подсистемы с комплексами или системами других разработчиков.
Основные компоненты КСА УВД «Галактика»:Система обработки плановой
информации (ОПИ) предназначена для автоматизации текущего и суточного
планирования полетов. К основным функциям ОПИ относятся обработка
сообщений ATS, создание/уничтожение, активация/деактивация, хранение,
обновление и автоматизация работы с системными планами полетов, расчет
и прогнозирование траекторий и маршрутов воздушных судов, корреляция
планов полетов и треков, координация и передача контроля между
секторами, назначение и управление кодами ВРЛ, поддержка функций
аэроузлового диспетчерского центра (АДЦ), мониторинг загрузки секторов,
аэропортов, ВПП или отдельных точек маршрутов. Система обеспечивает
синтаксическую и семантическую проверку всех типов сообщений. ОПИ
поддерживает обновление структуры воздушного пространства в формате
ARINC-424. В соответствии с последними требованиями EUROCONTROL
для обновления траекторий воздушных судов система использует данные,
получаемые в реальном времени от СОДН, а не статические плановые
маршруты; Система обработки данных наблюдения (СОДН) сочетает все
традиционные функции системы обработки радарной информации с
возможностью подключения различных сенсоров: ПРЛ, (М)ВРЛ в т.ч. с
режимом S, системы мультилатерации (MLAT), автоматического зависимого
наблюдения (ADS-B). В данной системе применяются современные,
высокоэффективные алгоритмы построения треков, использующие несколько
фильтров Калмана, комбинируемых с помощью подхода IMM, что позволяет
гарантировать высокую точность и производительность. СОДН обеспечивает
быструю и надежную завязку треков, благодаря формированию
мультисенсорных треков на основе входящих плотов без использования
однорадарной трековой обработки или мозаичного подхода. Система
поддерживает как асинхронное обновление треков, так и синхронное с
интервалом от 1 до 20 секунд. В СОДН используется модели земли WGS-84
и ПЗ-90.2; СК-42 – применяется для отображения картографической
информации. Автоматизированные рабочие места (АРМ) предназначены для
интегрированного отображения воздушной обстановки, совмещенной с
актуальными данными от сенсоров наблюдения (СОДН) и плановой
информации (ОПИ). АРМ может работать как в составе КСА УВД, получая
информацию от СОДН и ОПИ, так и автономно, получая информацию
напрямую от сенсоров (ПРЛ и (М)ВРЛ, MLAT, ADS-B, радар обзора летного
поля, АРП, метеорологическая система, сеть AFTN). Рабочее место может
быть легко сконфигурировано для работы диспетчера КДП, АДЦ, РЦ,
процедурного контроля, руководителя полетов, старшего диспетчера,
сменного инженера и др. Графический пользовательский интерфейс
разработан с требованиями и рекомендациями EUROCONTROL. Дисплей
воздушной обстановки отображает маршруты, треки, формуляры на фоне
аэронавигационной карты местности, а так же предупреждения об опасности
системы Safety Net и дополнительную информацию. Дисплей отображения
плановой информации показывает зарегистрированные и активные планы
полетов, листы ожидания взлета и посадки, пролетающих ВС. Комплект
поставки АРМ обеспечивает поддержку функционала CPDLC. Рабочие места
имеют встроенную функцию записи и воспроизведения всех данных и
действий диспетчера.
•
Система контроля за безопасностью воздушного движения (Safety
Nets) в соответствии с требованиями Агенста EUROCONTROL
выполняет функции систем предупреждения опасных сближений
(STCA), предупреждения о достижении минимальной безопасной
высоты (MSAW), предупреждения о входе в запретные зоны (APW) и
контроля безопасности захода воздушного судна на посадку (APM).
•
Система синхронизации единого времени (СЕВ) служит для
определения и передачи во все компоненты КСА УВД времени,
синхронизированного с системой UTС.
•
Цифровая
система
записи
и
документирования обеспечивает
непрерывную запись на цифровые носители всех данных для каждой
подсистемы КСА УВД и позволяет воспроизвести информацию в
замедленном, нормальном или ускоренном режимах. Длительность
хранения данных составляет не менее 50 дней.
•
Резервирование
В КСА УВД «Галактика» применяется двойная локальная вычислительная
сеть, обходная ЛВС обеспечивает возможность работы в режиме «by-
pass». Аппаратное обеспечение серверов всех подсистем имеет по три
комплекта оборудования (основной, «горячий» резерв и «холодный»
резерв), что дает дополнительную защиту от аппаратных и программных
сбоев, а так же упрощает проведение регламентных работ и обновление
версий программного обеспечения .Все компоненты КСА УВД
«Галактика» построены на базе коммерчески доступных стандартных
IBM–совместимых ПК, что обеспечивает технологическую независимость
как для производителя системы, так и для эксплуатирующей службы
пользователя. В отличие от традиционных методов обработки
радиолокационной информации и построения траекторий, применявшихся
до настоящего времени в АС УВД, использующих среднестатистические
оценки, в работе развиваются методы, основанные на современной
математической теории управления и наблюдения в динамических
системах. Развиваемый подход основан на идеологии информационных
множеств и направлен на получение гарантированного результата в
условиях неопределенности .Развитый в работе подход позволил
разработать метод и алгоритмы оценивания параметров движения,
построение траекторий, прогнозы потенциально-конфликтных ситуаций, а
также обработку и отображение информации о воздушной обстановке.
Реализация алгоритмов на современной программно-аппаратной базе
потребовала разработки методологии создания перспективных АС УВД,
использующих как новые, так и хорошо апробированные технические
решения.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Данная работа завершает описание концепции аэронавигационной
информации в автоматизированной системе УВД программ АС УВД
(управление информационной базой данных, вычислительным процессом
реального времени и техническими средствами), назначение которых состоит
в поддержании целостности и работоспособности системы. Рассмотрены
задачи комплекса программ технического управления и контроля в
авиационных системах ,предполетную информацию. В отличие от
традиционных методов обработки радиолокационной информации и
построения траекторий, применявшихся до настоящего времени в АС УВД,
использующих среднестатистические оценки, в работе развиваются методы,
основанные на современной математической теории управления и
наблюдения в динамических системах. Развиваемый подход основан на
идеологии информационных множеств и направлен на получение
гарантированного результата в условиях неопределенности .Развитый в
работе подход позволил разработать метод и алгоритмы оценивания
параметров движения, построение траекторий, прогнозы потенциально-
конфликтных ситуаций, а также обработку и отображение информации о
воздушной обстановке. Реализация алгоритмов на современной программно-
аппаратной
базе
потребовала
разработки
методологии
создания
перспективных АС УВД, использующих как новые, так и хорошо
апробированные технические решения.
Для решения названной проблемы были введены показателе эффективности
функционирования АС УВД и РЛК АС УВД, а также получены
аналитические выражения, связывающие эти показатели. Былo показано, что
изменение показателей эффективности функционирование РЛК в
значительной
степени
может
влиять
на
изменение
показателе!
эффективности функционирования АС УВД в целом. Одним из возможных
путей существенного повышена эффективности функционирования РЛК АС
УВД является применение методов радиополяриметрии в существующих
РЛК ГА. Однако применение этих методов потребовало соответствующего
анализа обоснования. Было показано, что учет или неучет поляризационног
состояния приходящих в приемник РЖ радиолокационных сигналов. может
изменить эффективность функционирования АС УД в несколько раз. При
этом было отмечено, что в реальных условиях эксплуатации РЖ АС УВД
поляризационные параметры радиолокационных сигналов, которые
учитываются при обработке сигналов, носят статистический негауссовский
характер, что потребовало проведения соответствующих исследований.
Неучет негауссовского характера поведения поляризационных параметров
радиолокационных сигналов не позволяет в полном объеме реализовать те
преимущества, которые дают методы радиополяриметрии при их
использовании в УВД. На основе проведенных теоретических и
экспериментальных исследований были предложены и проанализирована
эффективность алгоритмов поляризационной обработки радиолокационных
сигналов, предполагающих обеспечение непрерывного управлением
поляризационным состоянием излучаемых радиоволн. Применение этих
алгоритмов поляризационной обработки радиолокационных сигналов,
позволило существенно повысить эффективность функционирования
трассовых РЛК АС УВД, что, в свою очередь, позволило повысить
эффективность функционирования АС УВД (в целом) Одним из возможных
путей существенного повышена эффективности функционирования РЛК АС
УВД является применение методов радиополяриметрии в существующих
РЛК ГА. Однако применение этих методов потребовало соответствующего
анализа | обоснования. Было показано, что учет или неучет
поляризационного
состояния
приходящих
в
приемник
РЖ
радиолокационных
сигналов
может
изменить
эффективность
функционирования АС УД в несколько раз. При этом было отмечено, что в
реальных условиях эксплуатации РЖ АС УВД поляризационные параметры
радиолокационных сигналов, которые учитываются при обработке сигналов,
носят статистический негауссовский характер, что потребовало проведения
соответствующих исследований. Не учет негауссовского характера
поведения поляризационных параметров радиолокационных сигналов не
позволяет в полном объеме реализовать те преимущества, которые дают
методы радиополяриметрии при их использовании в РЖ АС УВД. Были
определены основные вероятностные характеристики негауссовских
частично-цоляризованных радиолокационных сигналов при наличии
негауссовских помех от местных предметов в зоне аэропорта и от
подстилающей поверхности. Эти вероятностные характеристики в
дальнейшем послужили основой для решения задачи уменьшения зоны
нечувствительности РЖ АС УВД и для повышения эффективности
функционирования РЖ АС УВД в реальных условиях эксплуатации. Эту
задачу удалось решить после проведения анализа влияния местных
предметов на работу трассовых РЖ АС УВД и выделения источников
отражений с определением их отражательных характеристик. Подробный
анализ показал, что применение методов радиополяриметрии для борьбы с
отражениями от земной поверхности и местных предметов в зоне аэропорта
является эффективным средством существенного уменьшения зоны
нечувствительности трассовых РЖ АС УВД и соответствующего повышения
эффективности функционирования РЖ АС УВД. Для подтверждения
полученных результатов были выполнены масштабные экспериментальные
исследования на реально действующем трассовом РЖ АС УВД. Была
разработана методика проведения эксперимента и методика обработки
результатов эксперимента. Полученные результаты полностью подтвердили
теоретические результаты, показывающие возможность резкого подавления
отражений от местных предметов в зоне аэропорта и от подстилающей
поверхности,
а
также
возможности
повышения
эффективности
функционирования трассовых РЛК АС УВД в рамках выбранных
показателей его эффективности функционирования. На основе проведенных
теоретических и экспериментальных исследований были предложены и
проанализирована эффективность алгоритмов поляризационной обработки
радиолокационных сигналов, предполагающих обеспечение непрерывного
управлением поляризационным состоянием излучаемых радиоволн.
Применение
этих
алгоритмов
поляризационной
обработки
радиолокационных
сигналов,
позволило
существенно
повысить
эффективность функционирования трассовых РЛК АС УВД, что, в свою
очередь, позволило повысить эффективность функционирования АС УВД (в
целом).Конкретные расчеты показали, что эффективность функционирования
«Программное обеспечение автоматизированных систем управления
воздушным движением» посвящена функциональным комплексам программ,
поддерживающих деятельность диспетчерского персонала в сфере
компьютерной обработки плановой, радиолокационной, навигационной и
метеорологической информации. Излагаются вопросы построения модели
использования воздушного пространства, сопровождения потоков ВС по
измеренным данным в условиях изменения состояния атмосферы и
технических средств.
Литература
1.
Aeronaviqasiyada
kartoqrafik
proyeksiyalar.
A.M.Paşayev,
Q.Ş.Məmmədov, H.İ.Quliyev, İ.H.Əhmədov. -Bakı 2006.
2.
Воздушная навигация. М.А.Черный, В.И.Кораблин. – М.: Транспорт,
1983.
3.
Л.Е Рудельсон Программное обеспечение автоматизированной
системы УВД.
4.
Сарайский
Ю.Н.,
Рублев
Ю.И.
Проблемные
вопросы
самолетовождения. - Л.: ОЛАГА,1987.
5.
Сарайский
Ю.Н.
Джеппесен:
обеспечение
качества
аэронавигационной информации. Франкфурт: Джеппесен, 2006.
6.
Вовк В.И., Липин А.В., Сарайский Ю.Н. Зональная навигация. - СПб:
ЦАО, 2004.
7.
Русол В.А. Аэронавигационное обеспечение полетов.
8.
Аэронавигационное обеспечение полетов. Методические указания по
работе с документами аэронавигационной информации. - СПб:
АГА,1993.
9.
Руководство по построению аэродромных схем и определению
безопасных высот пролета препятствий.
10. Воздушная навигация и аэронавигационное обеспечение полетов. Под
редакцией Н.Ф.Миронова. - М.: Транспорт, 1992.
11. Хиврич И.Г., Белкин А.М. Автоматизированное вождение воздушных
судов. - М.: Транспорт, 1985.
12. Аэронавигационное обеспечение полетов. Методические указания по
стандартам передачи аэронавигационной информации. - СПб: АГА,
2000.
13. В.И.Марков,
А.В.Митькин,
Н.А.Завизион.
Аэронавигационное
обеспечение полетов на международных воздушных линиях.
14. Воздушная навигация и аэронавигационное обеспечение. Учебник под
ред. Миронова Н.Ф. – М.: Транспорт, 1992.
15. Воздушная
навигация
и
аэронавигационное
обеспечение.
Методические указания по теме «Измерение времени». АГА, 1991.
16. Табель сообщений о движении ВС. Баку 2007.
17. Аэронавигационное обеспечение полетов на международных
воздушных линиях В.И.Марков, А.В.Митькин, Н.А.Завизион.
Кировоград 2001.
18. Воздушная навигация. Методические указания по изучению
отдельных разделов. - Л.: АГА, 1987-95.
19. Doc 8697. AERONAUTICAL CHART MANUAL. ICAO - AN/889/2 –
1987.
20. Doc 8168. AIRCRAFT OPERATIONS. ICAO – PANS/OPS/611 – 2006.
Информация о работе Методы обработки аэронавигационной информации в автоматизированных системах. Управление воздушным движением